平面的基本性质习题课2
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平面整体设计教学分析平面是最基本的几何概念,教科书以课桌面、黑板面、海平面等为例,对它只是加以描述而不定义.立体几何中的平面又不同于上面的例子,是上面例子的抽象和概括,它的特征是无限延展性.为了更准确地理解平面,教材重点介绍了平面的基本性质,即教科书中的三个公理,这也是本节的重点.另外,本节还应充分展现三种数学语言的转换与翻译,特别注意图形语言与符号语言的转换.三维目标1.正确理解平面的几何概念,掌握平面的基本性质.2.熟练掌握三种数学语言的转换与翻译,结合三个公理的应用会证明共点、共线、共面问题.3.通过三种语言的学习让学生感知数学语言的美,培养学生学习数学的兴趣.重点难点三种数学语言的转换与翻译,利用三个公理证明共点、共线、共面问题.课时安排1课时教学过程导入新课思路1.(情境导入)大家都看过电视剧《西游记》吧,如来佛对孙悟空说:“你一个跟头虽有十万八千里,但不会跑出我的手掌心”.结果孙悟空真没有跑出如来佛的手掌心,孙悟空可以看作是一个点,他的运动成为一条直线,大家说如来佛的手掌像什么?对,像一个平面,今天我们开始认识数学中的平面.思路2.(事例导入)观察长方体(图1),你能发现长方体的顶点、棱所在的直线,以及侧面、底面之间的关系吗?图1长方体由上、下、前、后、左、右六个面围成.有些面是平行的,有些面是相交的;有些棱所在的直线与面平行,有些棱所在的直线与面相交;每条棱所在的直线都可以看成是某个面内的直线等等.空间中的点、直线、平面之间有哪些位置关系呢?本节我们将讨论这个问题.推进新课新知探究提出问题①怎样理解平面这一最基本的几何概念;②平面的画法与表示方法;③如何描述点与直线、平面的位置关系?④直线与平面有一个公共点,直线是否在平面内?直线与平面至少有几个公共点才能判断直线在平面内?⑤根据自己的生活经验,几个点能确定一个平面?⑥如果两个不重合的平面有一个公共点,它们的位置关系如何?请画图表示;⑦描述点、直线、平面的位置关系常用几种语言?⑧自己总结三个公理的有关内容.活动:让学生先思考或讨论,然后再回答,经教师提示、点拨,对回答正确的学生及时表扬,对回答不准确的学生提示引导考虑问题的思路.对有困难的学生可提示如下:①回忆我们学过的最基本的概念(原始概念),如点、直线、集合等.②我们的桌面看起来像什么图形?表示平面和表示点、直线一样,通常用英文字母或希腊字母表示.③点在直线上和点在直线外;点在平面内和点在平面外.④确定一条直线需要几个点?⑤引导学生观察教室的门由几个点确定.⑥两个平面不可能仅有一个公共点,因为平面有无限延展性.⑦文字语言、图形语言、符号语言.⑧平面的基本性质小结.讨论结果:①平面与我们学过的点、直线、集合等概念一样都是最基本的概念(不加定义的原始概念),只能通过对它描述加以理解,可以用它定义其他概念,不能用其他概念来定义它,因为它是不加定义的.平面的基本特征是无限延展性,很像如来佛的手掌(吴承恩的立体几何一定不错).②我们的桌面看起来像平行四边形,因此平面通常画成平行四边形,有些时候我们也可以用圆或三角形等图形来表示平面,如图2.平行四边形的锐角通常画成45°,且横边长等于其邻边长的2倍.如果一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强它的立体感,我们常把它遮挡的部分用虚线画出来,如图 3.图2 图3 平面的表示法有如下几种:(1)在一个希腊字母α、β、γ的前面加“平面”二字,如平面α、平面β、平面γ等,且字母通常写在平行四边形的一个锐角内(图4);(2)用平行四边形的四个字母表示,如平面ABCD (图5);(3)用表示平行四边形的两个相对顶点的字母来表示,如平面AC (图5).图4 图5③下面我们总结点与直线、平面的位置关系如下表: 点A 在直线a 上(或直线a 经过点A )A∈a 元素与集合间的关系点A 在直线a 外(或直线a 不经过点A )A ∉a 点A 在平面α内(或平面α经过点A ) A∈α 点A 在平面α外(或平面α不经过点A )A ∉α④直线上有一个点在平面内,直线没有全部落在平面内(图7),直线上有两个点在平面内,则直线全部落在平面内.例如用直尺紧贴着玻璃黑板,则直尺落在平面内.公理1:如果一条直线上的两个点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内. 这是用文字语言描述,我们也可以用符号语言和图形语言(图6)描述.空间图形的基本元素是点、直线、平面.从运动的观点看,点动成线,线动成面,从而可以把直线、平面看成是点的集合,因此它们之间的关系除了用文字和图形表示外,还可借用集合中的符号语言来表示.规定直线用两个大写的英文字母或一个小写的英文字母表示,点用一个大写的英文字母表示,而平面则用一个小写的希腊字母表示.公理1也可以用符号语言表示:若A∈a,B∈a,且A∈α,B∈α,则a⊂α.图6 图7请同学们用符号语言和图形语言描述直线与平面相交.若A∈a,B∈a,且A∉α,B∈α,则a⊄α.如图(图7).⑤在生活中,我们常常可以看到这样的现象:三脚架可以牢固地支撑照相机或测量用的平板仪等等.上述事实和类似的经验可以归纳为下面的公理.公理2:经过不在同一直线上的三点,有且只有一个平面.如图(图8).图8公理2刻画了平面特有的性质,它是确定一个平面位置的依据之一.⑥我们用平行四边形来表示平面,那么平面是不是只有平行四边形这么个范围呢?不是,因为平面是无限延展的.直线是可以落在平面内的,因为直线是无限延伸的,如果平面是有限的,那么无限延伸的直线又怎么能在有限的平面内呢?所以平面具有无限延展的特征.现在我们根据平面的无限延展性来观察一个现象(课件演示给学生看).问:两个平面会不会只有一个公共点?不会,因为平面是无限延展的,应当有很多公共点.正因为平面是无限延展的,所以有一个公共点,必有无数个公共点.那么这无数个公共点在什么位置呢?可见,这无数个公共点在一条直线上.这说明,如果两个平面有一个公共点,那么它们有且只有一条通过这个点的公共直线.此时,就说两平面相交,交线就是公共点的集合,这就是公理3.如图(图9),用符号语言表示为:P∈α,且P∈β⇒α∩β=l,且P∈l.图9公理3告诉我们,如果两个不重合的平面有一个公共点,那么这两个平面一定相交,且其交线一定过这个公共点.也就是说,如果两个平面有一个公共点,那么它们必定还有另外一个公共点,只要找出这两个平面的两个公共点,就找出了它们的交线.由此看出公理3不仅给出了两个平面相交的依据,还告诉我们所有交点在同一条直线上,并给出了找这条交线的方法.⑦描述点、直线、平面的位置关系常用3种语言:文字语言、图形语言、符号语言.⑧“平面的基本性质”小结:名称作用公理1 判定直线在平面内的依据公理2 确定一个平面的依据公理3 两平面相交的依据应用示例思路1例1 如图10,用符号语言表示下列图形中点、直线、平面之间的位置关系.图10活动:学生自己思考或讨论,再写出(最好用实物投影仪展示写的正确的答案).教师在学生中巡视,发现问题及时纠正,并及时评价.解:在(1)中,α∩β=l,a∩α=A,a∩β=B.在(2)中,α∩β=l,a⊂α,b⊂β,a∩l=P,b∩l=P.变式训练1.画图表示下列由集合符号给出的关系:(1)A∈α,B∉α,A∈l,B∈l;(2)a⊂α,b⊂β,a∥c,b∩c=P,α∩β=c.解:如图11.图112.根据下列条件,画出图形.(1)平面α∩平面β=l,直线AB⊂α,AB∥l,E∈AB,直线EF∩β=F,F∉l;(2)平面α∩平面β=a,△ABC的三个顶点满足条件:A∈a,B∈α,B∉a,C∈β,C∉a. 答案:如图12.图12点评:图形语言与符号语言的转换是本节的重点,主要有两种题型:(1)根据图形,先判断点、直线、平面的位置关系,然后用符号表示出来.(2)根据符号,想象出点、直线、平面的位置关系,然后用图形表示出来.例2 已知直线a和直线b相交于点A.求证:过直线a和直线b有且只有一个平面.图13证明:如图13,点A是直线a和直线b的交点,在a上取一点B,b上取一点C,根据公理2经过不在同一直线上的三点A、B、C有一个平面α,因为A、B在平面α内,根据公理1,直线a在平面α内,同理直线b在平面α内,即平面α是经过直线a和直线b的平面.又因为A、B在a上,A、C在b上,所以经过直线a和直线b的平面一定经过点A、B、C.于是根据公理2,经过不共线的三点A、B、C的平面有且只有一个,所以经过直线a和直线b的平面有且只有一个.变式训练求证:两两相交且不共点的四条直线在同一平面内.证明:如图14,直线a、b、c、d两两相交,交点分别为A、B、C、D、E、F,图14∵直线a∩直线b=A,∴直线a和直线b确定平面设为α,即a,b⊂α.∵B、C∈a,E、F∈b,∴B、C、E、F∈α.而B、F∈c,C、E∈d,∴c、d⊂α,即a、b、c、d在同一平面内.点评:在今后的学习中经常遇到证明点和直线共面问题,除公理2外,确定平面的依据还有:(1)直线与直线外一点.(2)两条相交直线.(3)两条平行直线.思路2例1 如图15,已知α∩β=EF,A∈α,C、B∈β,BC与EF相交,在图中分别画出平面ABC 与α、β的交线.图15活动:让学生先思考或讨论,然后再回答,经教师提示、点拨,对回答正确的学生及时表扬,对作图不准确的学生提示引导考虑问题的思路.解:如图16所示,连接CB,∵C∈β,B∈β,∴直线CB⊂β.图16∵直线CB⊂平面ABC,∴β∩平面ABC=直线CB.设直线CB 与直线EF 交于D,∵α∩β=EF,∴D ∈α,D∈平面ABC.∵A∈α,A∈平面ABC ,∴α∩平面ABC=直线AD.变式训练1.如图17,AD∩平面α=B,AE∩平面α=C,请画出直线DE 与平面α的交点P ,并指出点P 与直线BC 的位置关系.图17解:AD 和AC 是相交直线,它们确定一个平面ABC ,它与平面α的交线为直线BC ,DE 平面ABC ,∴DE 与α的交点P 在直线BC 上.2.如图18,正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的棱长为8 cm ,M 、N 、P 分别是AB 、A 1D 1、BB 1的中点,图18(1)画出过M 、N 、P 三点的平面与平面A 1B 1C 1D 1的交线,以及与平面BB 1C 1C 的交线.(2)设过M 、N 、P 三点的平面与B 1C 1交于点Q ,求PQ 的长.解:(1)设M 、N 、P 三点确定的平面为α,则α与平面AA 1B 1B 的交线为直线MP ,设MP∩A 1B 1=R ,则RN 是α与平面A 1B 1C 1D 1的交线,设RN∩B 1C 1=Q ,连接PQ ,则PQ 是所要画的平面α与平面BB 1C 1C 的交线.如图18.(2)正方体棱长为8 cm ,B 1R=BM=4 cm ,又A 1N=4 cm ,B 1Q=31A 1N, ∴B 1Q=31×4=34(cm ).在△PB 1Q 中,B 1P=4 cm ,B 1Q=34cm ,∴PQ=10342121=+Q B P B cm. 点评:公理3给出了两个平面相交的依据,我们经常利用公理3找两平面的交点和交线. 例2 已知△ABC 三边所在直线分别与平面α交于P 、Q 、R 三点,求证:P 、Q 、R 三点共线. 解:如图19,∵A、B 、C 是不在同一直线上的三点,图19∴过A 、B 、C 有一个平面β.又∵AB∩α=P,且AB ⊂β,∴点P 既在β内又在α内.设α∩β=l,则P ∈l,同理可证:Q ∈l,R ∈l,∴P、Q 、R 三点共线.变式训练三个平面两两相交于三条直线,若这三条直线不平行,求证:这三条直线交于一点. 已知平面α、β、γ两两相交于三条直线l 1、l 2、l 3,且l 1、l 2、l 3不平行. 求证:l 1、l 2、l 3相交于一点.证明:如图20,α∩β=l 1,β∩γ=l 2,α∩γ=l 3,图20∵l 1⊂β,l 2⊂β,且l 1、l 2不平行,∴l 1与l 2必相交.设l 1∩l 2=P ,则P ∈l 1⊂α,P∈l 2⊂γ,∴P∈α∩γ=l 3.∴l 1、l 2、l 3相交于一点P.点评:共点、共线问题是本节的重点,在高考中也经常考查,其理论依据是公理3. 知能训练画一个正方体ABCD—A′B′C′D′,再画出平面ACD′与平面BDC′的交线,并且说明理由.解:如图21,图21∵F∈CD′,∴F∈平面ACD′.∵E∈AC,∴E∈平面ACD′.∵E∈BD,∴E∈平面BDC′.∵F∈DC′,∴F∈平面DC′B.∴EF为所求.拓展提升O1是正方体ABCD—A1B1C1D1的上底面的中心,过D1、B1、A作一个截面,求证:此截面与对角线A1C的交点P一定在AO1上.解:如图22,连接A1C1、AC,图22因AA1∥CC1,则AA1与CC1可确定一个平面AC1,易知截面AD1B1与平面AC1有公共点A、O1,所以截面AD1B1与平面AC1的交线为AO1.又P∈A1C,得P∈平面AC1,而P∈截面AB1D1,故P在两平面的交线上,即P∈AO1.点评:证明共点、共线问题关键是利用两平面的交点必在交线上.课堂小结1.平面是一个不加定义的原始概念,其基本特征是无限延展性.2.通过三个公理介绍了平面的基本性质,及作用.3.利用三个公理证明共面、共线、共点问题.作业课本习题2.1 A组5、6.11。
课题1.2.1平面的基本性质与推论课型主备人李冬旭上课教师李冬旭上课时间学习目标1、了解平面的基本性质与推论,并能运用这些公理及推论去解决有关问题,会用集合语言来描述点、直线和平面之间的关系以及图形的性质。
2、以所学过的作为推理依据的一些公理和定理为基础,通过直观感知,操作确认,思辨论证,归纳出空间中线、面平行的有关判定定理和性质定理。
能运用已获得的结论证明一些空间位置关系的简单命题。
教学重点平面的基本性质与推论以及它们的应用;线线平行及平行线的传递性和面面平行的定义与判定教学难点自然语言与数学图形语言和符号语言间的相互转化与应用;如何由平行公理以及其他基本性质推出空间线、线,线、面和面、面平行的判定和性质定理,并掌握这些定理的应用。
教师准备教学过程时间分配集备修正(二)平面中的平行关系1. 平行直线(1)空间两条直线的位置关系①相交:在同一平面内,有且只有一个公共点;②平行:在同一平面内,没有公共点。
(2)初中几何中的平行公理:过直线外一点有且只有一条直线和这条直线平行。
【说明】此结论在空间中仍成立.(3)公理4(空间平行线的传递性):平行于同一条直线的两条直线互相平行.即:如果直线a // b,c // b,那么a // c。
【说明】此公理是判定两直线平行的重要方法:寻找第三条直线分别与前两条直线平行。
2. 等角定理等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别对应平行,并且方向相同,那么这两个角相等。
推论:如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等。
需要说明的是:对于等角定理中的条件:“方向相同”。
1’5x5’(1)若仅将它改成“方向相反”,则这两个角也相等。
(2)若仅将它改成“一边方向相同,而另一边方向相反”,则这两个角互补。
此定理及推论是证明角相等问题的常用方法。
3. 空间图形的平移如果空间图形F的所有点都沿同一方向移动相同的距离到F'的位置,则说图形F在空间做了一次平移。
2.1.1平面的概念和性质一、学习目标:(1)准确理解平面的几何概念,掌握平面的性质。
(2)熟练掌握三种语言的转换,会用三个公理证明共点共线共面的问题。
二、学习重点难点:(1)准确理解平面的概念,会用数学符号语言表述性质,(2)掌握熟记三个公理平面的性质四、学习过程:一)自主学习(认真阅读课本P40~43)1.几何里的平面是_______________的,我们通常把水平的平面画成一个______________, 平面通常记作___________________或____________________或__________________。
2.常用符号的记法:(1)点A 在平面α内,记作______________;点A 在平面α外,记作______________。
(2)点A 在直线l 上,记作_______________;点A 在直线l 外,记作________________。
(3)直线l 在平面α内,记作_____________;直线l 不在平面α内,记作_____________。
3.公理1:假如____________________________,那么这条直线在此平面内。
用符号表示 为____________________,图形为________________,其作用是____________________。
4.公理2:假如______________________的三点,___________________一个平面。
图形为 _________________________,其作用是__________________________________。
5.公理3:假如两个不重合的平面 ,那么它们_______________________的公共直线。
用符号表示为_________________________,图形为___________________,其作用是____________________________________。
名师辅导立体几何第1课平面的概念与性质(含答案解析)●考试目标主词填空1.平面(1)平面是理想的、绝对的平且无限延展的.(2)平面是由它内部的所有点组成的点集,其中每个点都是它的元素.2.平面的基本性质(1)公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内.(2)公理2:如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,且这些公共点的集合是一条过这个公共点的直线.(3)公理3:经过不在同一直线上的三点,有且只有一个平面.推论1 经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面.推论2 经过两条相交直线,有且只有一个平面.推论3 经过两条平行直线,有且只有一个平面.●题型示例点津归纳【例1】在空间内,可以确定一个平面的条件是 ( )A.两两相交的三条直线B.三条直线,其中的一条与另外两条直线分别相交C.三个点D.三条直线,它们两两相交,但不交于同一点E. 两条直线【解前点津】 A中的两两相交的三条直线,它们可能相交于同一点,也可能不交于同一点;若交于同一点,则三直线不一定在同一个平面内.∴应排除A.B中的另外两条直线可能共面,也可能不共面,当另外两条直线不共面时,三条直线是不能确定一个平面的.∴应排除B.对于C来说,三个点的位置可能不在同一直线上,也可能在同一直线上,只有前者才能确定一个平面,后者是不能的.∴应排除C.条件E中的两条直线可能共面,也可能不共面.∴应排除E.只有条件D中的三条直线,它们两两相交且不交于同一点,可确定一个平面.【规范解答】 D.【解后归纳】平面的基本性质(三个公理及公理3的三个推论)是研究空间图形性质的理论基础,必须认真理解,熟练地掌握本题主要利用公理3及其推论来解答的.【例2】把下列用文字语言叙述的语句,用集合符号表示,并画直观图表示.(1)点A在平面α内,点B不在平面α内,点A、B都在直线l上;(2)平面α与平面β相交于直线l,直线a在平面α内且平行于直线l.【解前点津】注重数学语言(文字语言、符号语言、图形语言)间的相互转化训练,有利于提高分析问题、解决问题的能力.正确使用⊂、⊄、∈、∉、⋂等符号表示空间基本元素之间的位置关系是解决本题的关键.【规范解答】 (1)A ∈α,B ∉α,A ∈l ,B ∈l ,如图(1);(2)α∩β=l ,a ⊂α,a ∥l ,如图(2).例2题解图【例3】 如图,已知:l 不属于α,A 、B 、C …∈l ,AA 1⊥α,BB 1⊥α,CC 1⊥α.求证:AA 1、BB 1、CC 1…共面.【解前点津】 证明n 条直线共面,首先,选择适当的条件,确定一个平面,然后分别证明直线都在此平面内.【规范解答】 证法一 ∵AA 1⊥α,CC 1⊥α,∴AA 1∥CC 1.∴AA 1与CC 1确定平面β,且β⊥α.∵AC ⊂β,即l ⊂β,而B ∈l,∴B ∈β,又知BB 1⊥α,∴BB 1⊂β.∴AA 1、BB 1、CC 1…共面.证法二 反证法由证法1得β⊥α于A 1C 1,假设BB 1不属于β,在β内作BB ′⊥A 1C 1(如图).∴BB ′⊥α,已知BB 1⊥α,与过一点引面的垂线,有且只有一条矛盾.∴BB 1不属于β是不可能的,∴BB 1⊂β,∴AA 1、BB 1、CC 1…共面.【解后归纳】 证明共面的一般方法有直接法和间接法两种.【例4】 设平行四边形ABCD 的各边和对角线所在的直线与平面α依次相交于A 1,B 1,C 1,D 1,E 1,F 1六点,求证:A 1,B 1,C 1,D 1,E 1,F 1六点在同一条直线上.【规范解答】 设平行四边形ABCD 所在平面为α,∵A ∈β,B ∈β,∴AB ⊂β,又A 1∈AB,∴A 1∈β,又A 1∈α∴A 1在平面α与平面β的交线上,设交线为l ,则A 1∈l ,同理可证B 1,C 1,D 1,E 1,F 1都在直线l 上,∴A 1,B 1,C 1,D 1,E 1,F 1六点在同一条直线上.【解后归纳】 证明点共线通常证明这些点都在两平面的交线 上,或先由某两点作一条直线再证明其他点也在这条直线上,选此题的意图,就是使学生掌握证点共线的一般方法.●对应训练 分阶提升一、基础夯实1.α、β是两个不重合的平面,在α上取4个点,在β上取3个点,则由这些点最多可以确定平面的个数为 ( ).32 C 例3题图例4题图2.下列说法正确的是 ( )A.如果两个平面α、β有一条公共直线a ,就说平面α、β相交,并记作α∩β=aB.两平面α、β有一公共点A ,就说α、β相交于过A 的任意一条直线C.两平面α、β有一个公共点,就说α、β相交于A 点,并记作α∩β=AD.两平面ABC 与DBC 交于线段BC3.下列命题正确的是 ( )A.一点和一条直线确定一个平面B.两条直线确定一个平面C.相交于同一点的三条直线一定在同一平面内D.两两相交的三条直线不一定在同一个平面内4.设α、β是不重合的两个平面,α∩β=a ,下面四个命题:①如果点P ∈α,且P∈β,那么P ∈a ;②如果点A ∈α,点B ∈β,那么AB α;③如果点A ∈α,那么点B ∈β;④如果线段AB α,且AB β,那么AB a .其中正确命题的个数是 ( ).1 C5.空间四点A 、B 、C 、D 共面但不共线,那么这四点中 ( )A.必有三点共线B.必有三点不共线C.至少有三点共线D.不可能有三点共线6.一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为45°,腰和上底长为1的等腰梯形,则这个平面图形的面积是 ( ) A.221+ B. 222+ C.21+ D.22+ 7.已知△ABC 的平面直观图△A ′B ′C ′是边长为a 的正三角形,那么原三角形ABC 的面积为 ( )A.223aB. 243aC. 223a D.26a 8.两条相交直线l 、m 都在平面α内且都不在平面β内.命题甲:l 和m 中至少有一条与β相交,命题乙:平面α与β相交,则甲是乙的什么条件 ( )A.充分不必要B.必要不充分C.充要D.不充分不必要二、思维激活9.如果一条直线上有一个点不在平面上,则这条直线与这个平面的公共点最多有 个.10.不重合的三个平面把空间分成n 个部分,则n 的可能值为 .11.四条线段首尾相连,它们最多确定平面的个数是 .12.与空间不共面四点距离相等的平面为 个.13.四边形ABCD 中,AB =BC =CD =DA =BD =1,则成为空间四面体时,AC 的取值范围是 .三、能力提高14.如图,已知l 1∥l 2∥l 3,l ∩l 1=A,l ∩l 2=B,l ∩l 3=C .求证:l 1、l 2、l 3、l 共面.第14题图15.四个点不共面,证明它们中任何三点都不在同一条直线上.它的逆命题正确吗 已知:A 、B 、C 、D 是不共面四点.求证:它们中任何三点都不共线.16.已知△ABC 的三个顶点都不在平面α上,它的三边AB 、AC 、BC 的延长线交平面α于P 、R 、Q 三点.求证:P 、R 、Q 三点共线.17.已知空间四边形ABCD ,E 、H 分别是边AB 、AD 的中点,F 、G 分别是边BC 、CD 上的点,且32==CD CG CB CF .求证:直线EF 、GH 、AC 交于一点.18.已知直线a,b,c ,其中b,c 为异面直线,试就a 与b,c 的不同位置关系,讨论可以确定平面的情况.第1课 平面的概念与性质习题解答C 24C 13+C 23C 13+2=32. 排除法.有三个交点或只有一个交点.②③错在条件不充分.分有三点共线和只有两点共线两类.第17题图根据平面图形斜二测直观图的画法,所求平面图形为四边形,由“横不变”知,四边形为梯形,且上底边长为1.容易求得下底边长为1+2,由直观图的底角为45°知这个梯形为直角梯形.再由“竖取半”知,直腰长为2,∴S=2211++·2=2+2. 按斜二测画法还原.充分性根据公理2进行判断,必要性用反证法得到证明.公共点最多1个,否则直线在平面内,得知直线上所有的点在平面内.,6,7,8.个 可确定C 24-2=4个.个 这四点构成一个四面体,当平面平行于四个面中某一个面时有四个;当平面平行于三对异面直线时有三个.13.(0,3) AC>0,ABCD 为菱形时AC =3.14.由l 1∥l 2,知l 1与l 2确定一个平面α,同理l 2、l 3确定一个平面β,由A ∈l 1,l 1α,知A ∈α,同理B ∈α,又A 、B ∈l ,故l α,同理l β.由上知l ∩l 2=B,且l 、l 2α,l 、l 2β,因两相交直线l 、l 2确定一个平面,故α与β重合,所以l 1、l 2、l 3、l 共面.15.证明:假设其中有三点共线,如A 、B 、C 在同一直线a 上,点D ∉a .∴点D 和a 可确定一平面α,∴A 、B 、C 、D ∈α.与A 、B 、C 、D 不共面矛盾.逆命题是:如果四点中任何三点都不共线,那么这四点不共面.逆命题不正确.16.如图,∵AP ∩AR =A ,∴AP 与AR 确定平面APR又P 、R ∈α,∴α∩平面APR =PR .又B ∈平面APR ,C ∈平面APR ,∴BC 平面APR ,即Q ∈平面APR .又Q ∈α,∴Q ∈α∩平面APR =PR .∴P 、Q 、R 三点共线.点评:欲证三点共线,可以证明某点在经过其余两点的直线上即可.17.∵E 、H 分别是AB 、AD 的中点,∴EH ∥BD ,EH =21BD , ∵F 、G 分别是边BC 、CD 上的点,且32==CD CG CB CF , ∴EH ∥FG ,EH ≠FG ,∴四边形EFGH 为梯形,则EF 与GH 必相交,设交点为P .∵EF 平面ABC ,∴P ∈平面ABC .又P ∈平面DAC ,平面BAC ∩平面DAC =AC .故P ∈AC ,即EF 、GH 、AC 交于一点P .18.(1)若a 与b,c 都相交,a 与b ,a 与c 都能确定平面,故可确定两个平面.(2)若a 与b ,c 之一相交,不妨设a 与b 相交.①a ∥c ,a 与b ,a 与c 都可确定平面故可确定两个平面.②a 与c 不平行,只a 与b 确定平面,故可确定一个平面.(3)若a 与b ,c 都不相交. 第16题图解①若a与b,c之一平行,不妨设a与b平行,只a与b可确定平面,故确定一个平面.②若a与b,c都不平行,又因为都不相交,故不能确定平面.点评:此题应用启发、引导、归纳法讲解,这样才能达到使学生建立空间概念,加强严密的逻辑思维,并达到复习,巩固“分类讨论”的思想方法.本资料来源于《七彩教育网》。
§2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系(习题课)学习目标1.理解和掌握平面的性质定理,能合理运用;2. 掌握直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系;3. 会判断异面直线,掌握异面直线的求法;4. 会用图形语言、符号语言表示点、线、面的位置关系.学习过程一、课前准备40~ P 50,找出疑惑之处) 复习1:概念与性质⑴平面的特征和平面的性质(三个公理); ⑵平行公理、等角定理;⑶直线与直线的位置关系⎧⎪⎨⎪⎩平行相交异面 ⑷直线与平面的位置关系⎧⎪⎨⎪⎩在平面内相交平行⑸平面与平面的位置关系⎧⎨⎩平行相交复习2:异面直线夹角的求法:平移线段作角,解三角形求角.复习3:图形语言、符号语言表示点、线、面的位置关系⑴点与线、点与面的关系; ⑵线与线、线与面的关系; ⑶面与面的关系.二、新课导学※ 典型例题例1 如图4-1,ABC ∆在平面α外,AB P α=,BC Q α=,AC R α=, 求证:P ,Q ,R 三点共线.图4-1小结:证明点共线的基本方法有两种⑴找出两个面的交线,证明若干点都是这两个平面的公共点,由公理3可推知这些点都在交线上,即证若干点共线.⑵选择其中两点确定一条直线,证明另外一些点也都在这条直线上.例2 如图4-2,空间四边形ABCD中,E,F分别是AB和CB上的点,G,H分别是CD和AD 上的点,且EH FG与相交于点K.求证:EH,BD,FG三条直线相交于同一点.图4-2小结:证明三线共点的基本方法为:先确定待证的三线中的两条相交于一点,再证明此点是二直线所在平面的公共点,第三条直线是两个平面的交线,由公理3得证这三线共点.例3 如图4-3,如果两条异面直线称作“一对”,那么在正方体的12条棱中,共有异面直线多少对?图4-3反思:分析清楚几何特点是避免重复计数的关键,计数问题必须避免盲目乱数,分类时要不重不漏.※动手试试练1. 如图4-4,是正方体的平面展开图,则在这个正方体中:①BM与ED平行②CN与BE是异面直线③CN与BM成60°角④DM与BN是异面直线其中正确命题的序号是()图4-4A.①②③B.②④C.③④D.②③④练2. 如图4-5,在正方体中,E,F分别为AB、AA'的中点,求证:CE,DF',DA三线交于一点.图4-5练3. 由一条直线和这条直线外不共线的三点,能确定平面的个数为多少?小结:分类讨论的数学思想三、总结提升※ 学习小结1. 平面及平面基本性质的应用;2. 点、线、面的位置关系;3. 异面直线的判定及夹角问题.※ 知识拓展异面直线的判定方法:①定义法:利用异面直线的定义,说明两直线不平行,也不相交,即不可能在同一个平面内.②定理法:利用异面直线的判定定理说明.③反证法(常用):假设两条直线不异面,则它们一定共面,即这两条直线可能相交,也可能平行,然后根据题设条件推出矛盾.学习评价※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 直线1l ∥2l ,在1l 上取3个点,在2l 上取2个点,由这5个点确定的平面个数为( ). A.1个 B.3个 C.6个 D.9个2. 下列推理错误的是( ).A.A l ∈,A α∈,B l ∈,B α∈l α⇒⊂B.A α∈,A β∈,B α∈,B β∈AB αβ⇒=C.l α⊄,A l A α∈⇒∉D.A ,B ,C α∈, A ,B ,C β∈,且A ,B ,C 不共线αβ⇒与重合3. a ,b 是异面直线,b ,c 是异面直线,则a ,c 的位置关系是( ). A.相交、平行或异面 B.相交或平行 C.异面 D.平行或异面4. 若一条直线与两个平行平面中的一个平面平行,则它与另一平面____________.5. 垂直于同一条直线的两条直线位置关系是__________________;两条平行直线中的一条与某一条直线垂直,则另一条和这条直线______.课后作业'与CN所成的角.1. 如图4-6,在正方体中M,N分别是AB和DD'的中点,求异面直线B M图4-62. 如图4-7,已知不共面的直线a,b,c相交于O点,M,P点是直线α上两点,N,Q分别是直线b,c上一点.求证:MN和PQ是异面直线.。
平面的基本性质教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解平面的基本性质;(2)学会用平面图形来表示和证明平面的基本性质;(3)能够运用平面的基本性质解决实际问题。
2. 过程与方法:(1)通过观察、操作、思考、交流等活动,培养学生的空间观念和几何思维能力;(2)学会运用归纳法、演绎法、类比法等数学方法。
3. 情感态度价值观:(1)培养学生对数学的兴趣和好奇心;(2)培养学生勇于探索、克服困难的意志品质;(3)培养学生合作交流、分工协作的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)平面的基本性质;(2)平面图形的表示和证明;(3)运用平面的基本性质解决实际问题。
2. 教学难点:(1)平面的性质的证明和理解;(2)平面图形表示方法的灵活运用;(3)实际问题中平面的基本性质的应用。
三、教学方法与手段1. 教学方法:(1)情境教学法:通过实物、模型、图片等创设情境,引发学生兴趣;(2)问题驱动法:引导学生提出问题,自主探究,合作交流;(3)案例教学法:分析实际问题,培养学生的应用能力。
2. 教学手段:(1)多媒体课件:生动展示平面图形,提高学生的空间观念;(2)教具:实物模型、平面图形等,帮助学生直观理解;(3)练习软件:巩固所学知识,提高解题能力。
四、教学内容与课时安排1. 教学内容:(1)平面的定义及表示方法;(2)平面的基本性质及证明;(3)平面图形的分类及特点;(4)运用平面的基本性质解决实际问题。
2. 课时安排:(1)第一课时:平面的定义及表示方法;(2)第二课时:平面的基本性质及证明;(3)第三课时:平面图形的分类及特点;(4)第四课时:运用平面的基本性质解决实际问题。
五、教学评价1. 过程性评价:关注学生在学习过程中的表现,如参与程度、合作意识、问题解决能力等;2. 结果性评价:检测学生对平面基本性质的理解和运用,如课堂练习、课后作业、实践活动等;3. 综合性评价:结合学生的学习态度、方法、成果等多方面进行评价,全面反映学生的学习情况。
弘文教育学科导学案教师: 彭晴晴学生: 常笑日期: 2012.7.30 星期: 一时段: 10—12 课题平面图形的认识(二)、幂的运算习题课学习目标考点分析1. 会正确识别图形中的同位角,并能运用“同位角相等,两直线平行”判断两直线平行;2. 会正确识别图形中的内错角、同旁内角;并能运用“内错角相等,两直线平行”,“同旁内角相等,两直线平行”判断两直线平行;3. 能正确运用平行线的性质进行简单的说理、计算;4. 掌握平移的基本基本性质,理解对应点连线平行且相等;5. 会作出平面图形平移后的的图形,利用平移进行图案设计;6. 认识三角形的概念,理解三角形三边之间的关系;7. 了解三角形的高、中线、角平分线;8. 掌握三角形内角和定理,会用三角形内角和定理解决相关问题;9. 了解多边形的外角和公式;10. 学会应用同底数幂的乘法;11. 学会应用同底数幂的除法;12. 掌握幂的乘方;13. 理解积的乘方。
学习重点1. 能正确运用平行线的性质进行简单的说理、计算;2. 掌握三角形内角和定理,会用三角形内角和定理解决相关问题;3. 学会应用同底数幂的乘法;4. 学会应用同底数幂的除法;5. 掌握幂的乘方。
学习方法讲练结合学习内容与过程1.现有两根木棒,它们的长分别是20 cm和30 cm.若要订一个三角架,则下列四根木棒的长()A.10 cm B.30 cm C.50 cm D.70 cm2.列说法正确的是 ( )三角形的角平分线,中线和高都在三角形的内部直角三角形的高只有一条钝角三角形的三条高都在三角形外三角形的高至少有一条在三角形内3、若多边形的边数增加1,则其内角和的度数()A、增加180ºB、其内角和为360ºC、其内角和不变D、其外角和减少24.在△ABC 中,∠A :∠B :∠C=1:2:3,则△ABC 是 ( )A .锐角三角形B .钝角三角形C .直角三角形D .是边长之比为1:2:3的三角形 5. 如图,BE 、CF 都是△ABC 的角平分线,且∠BDC=1100,则∠A=( )A . 50B. 40C. 70D. 35第5题 第6题6、如图,l 1∥l 2,AB ⊥l 2,垂足为O ,BC 交l 2于点E ,若∠ABC=140°,则∠1=_____°.7、如图,H 是△ABC 三条高AD 、BE 、CF 的交点,则△ABC 中BC 边上的高是_________,AHC 中HC 边上的高是__________,△ABH 中AB 边上的高是_________.第7题 第8题8、如图,AD 、AE 分别是△ABC 的角平分线和高,∠B=50°,∠C=70°,则∠BAD= °,∠EAD= °.9、下列说法:①三角形的外角和等于它的内角和;②三角形的一个外角大于任何一个内角;③三角形的一个外角和内角互补;④三角形的一个外角大于和它不相邻的内角.其中正确的有___________.(填写正确答案的序号) 10、三角形三个外角的比为2:3:4,则最大的内角是________度 11、若多边形的每一个外角都是其相邻内角的21,则它的每个外角的度数为 °。