空间点线面的位置关系(优质课)
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点线面之间的位置关系
异面直线:不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线。(既不相交也不平行)
等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补。
射影:垂足与斜足之间的连线。
线面角:斜线与射影所成的锐角。
二面角:两平面的夹角。(二面角的大小可以用它的平面角来度量)
二面角的平面角:在两个半平面内分别作垂直于棱的射线所成的夹角。 公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内。
公理2:过不在一条直线上的三点,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。
公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线。
推论: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。
公理4:空间中平行于同一条直线的两条直线相互平行。(平行的传递性)
推论:空间中平行于一条已知直线的所有直线都互相平行。
(空间中平行于同一个平面的两个平面相互平行。平行的传递性 )
线面平行
判定:平面外一条直线与此平面内一条直线平行,则该直线与此平面平行。
性质:一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行。
面面平行
判定:一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行。
性质:如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行。
线面垂直
定义:直线l与平面内的任意一条直线都垂直,那么称直线l与平面互相垂直。判定:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直。
性质:垂直于同一平面的两条直线平行。
面面垂直
定义:两平面相交,它们所成的二面角是直二面角,就说这两个平面互相垂直。
判定:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。
空间点线面的位置关系
【考纲要求】
(1)理解空间直线、平面位置关系的定义;
(2)了解可以作为推理依据的公理和定理;
(3)能运用公理、定理和已经获得的结论证明一些空间图形的位置关系的简单命题。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、平面的基本性质
1、平面的基本性质的应用
(1)公理1:可用来证明点在平面内或直线在平面内;
(2)公理2:可用来确定一个平面,为平面化作准备或用来证明点线共面;
(3)公理3:可用来确定两个平面的交线,或证明三点共线,三线共点。
2、平行公理主要用来证明空间中线线平行。
3、公理2的推论:
(1)经过一条直线和直线外一点,有且只有一个平面;
(2)经过两条相交直线,有且只有一个平面;
(3)经过两条平行直线,有且只有一个平面。
4、点共线、线共点、点线共面 空间点线面位置关系 三个公理、三个推论 平面
平行直异面直相交直公理4及等角定理
异面直线所成的角
异面直线间的距离
直线在平面内
直线与平面平行
直线与平面相交 空间两条直概念
垂斜空间直线
与平面
空间两个平面 两个平面平行
两个平面相交 三垂线定理
直线与平面所成的角 (1)点共线问题
证明空间点共线问题,一般转化为证明这些点是某两个平面的公共点,再根据公理3证明这些点都在这两个平面的交线上。
(2)线共点问题
证明空间三线共点问题,先证两条直线交于一点,再证明第三条直线经过这点,把问题转化为证明点在直线上。
要点诠释:证明点线共面的常用方法
①纳入平面法:先确定一个平面,再证明有关点、线在此平面内;
②辅助平面法:先证明有关的点、线确定平面α,再证明其余元素确定平面β,最后证明平面α、β重合。
考点二、直线与直线的位置关系
(1)位置关系的分类
相交直线共面直线平行直线异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点
(2)异面直线所成的角
①定义:设a,b是两条异面直线,经过空间中任一点O作直线a’∥a,b’∥b,把a’与b’所成的锐角(或直角)叫做异面直线a与b所成的角(或夹角).
第三节 空间点、直线、平面之间的位置关系
考纲解读
理解空间直线、平面位置关系的定义,并了解平面基本性质可以作为推理依据的公理和定理.
命题趋势探究
(1)考查内容.
①近年来,高考命题呈现出由考查知识向考查能力方向转变的趋势,题目新颖,灵活性强,立体几何试题经常以简单几何体为载体,考查线面位置关系,以中档难度题为主;
平面的基本性质、公理、公理的推论及直线与平面的位置关系,都是每年必考的知识点,试题难度不大,多为选择题和填空题.
②垂直是直线与直线、直线与平面、平面与平面位置关系中的纽带,常常起到承上启下的作用,或称“二传手”,不少问题常以垂直为解题的突破口,然后深入,主要考查渗透转化思想.
(2)本专题知识的考查多为识记,理解内容,如果掌握了方法,题目一般不是太难,每年高考分值约5分.
知识的精讲
一、平面的基本性质
平面的基本性质如表8-4所示.
表8-4
名称 图形 文字语言 符号语言
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 AlBllAB
公理2
过不在同一直线上的三点有且只有一个平面 A,B,C不共线A,B,C且是唯一确定的
公理2的推论 推论1
经过一条直线和该直线外一点有且只有一个平面 若点A,则经过点A和直线a有且仅有一个平面
推论2
两条相交直线确定一个平面 abP有且只有一个平面,使,ab
推论3
两条平行直线确定一个平面 a∥b有且只有一个平面,使,ab 公理3
如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线 若,P则,a且Pa
二、空间直线与直线的位置关系
1.位置关系如表8-5所示.
表8-5
位置关系 相交(共面) 平行(共面) 异面
1 课题:空间几何复习
知识点梳理
知识点1:线面平行
直线和平面平行的判定定理:平面外的一条直线与平面内的一条直线平行,则该直线和这个平面平行。
简单概括:(内外)线线平行线面平行
符号表示:
图形语言
注意:1.线面平行的判定定理的数学符号表示其中三个条件缺一不可
2. 线线平行线面平行,线线平行是条件的核心
关键:在平面内找(或作)出一条直线与面外的直线平行。
证明平行的方法:(1)同位角,内错角,同旁内角(2)平行四边形类(3)三角形的中位线(4)成比例线段
知识点2:面面平行
平面与平面平行的判定定理:一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行.
用符号表示为:
方法:证明两次的线面平行
注意:这这条直线一定要有交点。
知识点3:线面垂直
定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直.
几何语言:
重要推论:的所有直线垂直于平面则若ll,
证明过程:先证明线线垂直(2次),再证明线面垂直
垂直的证明:1.矩形和正方形2.等腰角形三线合一3.勾股定理4.棱形的对角线5.向量的数量积为0. ||||ababaab//////ababPabalblabAbalbalA
2 知识点4:面面垂直
定理:若一个平面经过另一个平面的一条垂线,则这两个平面互相垂直.
几何语言:
证明过程:先证明线面垂直,再到面面垂直,关键证明线面垂直。
知识点5:面面垂直的性质
定理:如果两个平面垂直,那么在一个平面内垂直于交线的直线必垂直于另一个平面
几何语言: