人教版数学必修二2.2.2
- 格式:ppt
- 大小:1.71 MB
- 文档页数:18
人教版A版高中数学必修二2.2.2平面与平面平行的判定学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.下列条件中,能判断两个平面平行的是()A.一个平面内的一条直线平行于另一个平面B.一个平面内的两条直线平行于另一个平面C.一个平面内的两条相交直线平行于另一个平面D.一个平面内有无数条直线平行于另一个平面【答案】C【解析】【分析】根据面面平行的判定定理或定义可得出结论.【详解】根据面面平行的定义可知,若两个平面没有公共点,则这两个平面平行,则一个平面内所有直线都与另一个平面没有公共点,则这两个平面平行.由面面平行的判定定理可知,一个平面内两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行.故选:C.【点睛】本题考查面面平行的判断,一般利用面面平行的定义或判定定理来判断,考查对面面平行的定义和判定定理的理解,属于基础题.2.下列说法正确的是()A.若两条直线与同一条直线所成的角相等,则这两条直线平行B.若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行C.若一条直线分别平行于两个相交平面,则一定平行它们的交线D.若两个平面都平行于同一条直线,则这两个平面平行【答案】C【解析】【分析】利用逐一验证法,结合面面平行的判定以及线线平行的特点,可得结果.A 错,由两条直线与同一条直线所成的角相等,可知两条直线可能平行,可能相交,也可能异面;B 错,若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面可能平行或相交;C 正确,设,l m αβ⋂=//,m α//β,利用线面平行的性质定理,在平面α中存在直线a //m ,在平面β中存在直线b //m ,所以可知a //b ,根据线面平行的判定定理,可得b //α,然后根据线面平行的性质定理可知b //l ,所以m //l ;D 错,两个平面可能平行,也可能相交.故选:C【点睛】本题考查面面平行的判定,还考查线面平行的判定定理以及性质定理,重点在于对定理的熟练应用,属基础题.3.已知,αβ是两个不重合的平面,下列选项中,一定能得出平面α与平面β平行的是( )A .α内有无穷多条直线与β平行B .直线a //,a α//βC .直线,a b 满足b //,a a //,b α//βD .异面直线,a b 满足,a b αβ⊂⊂,且a //,b β//α【答案】D【解析】【分析】采用逐一验证法,根据面面平行的判定定理,可得结果.【详解】A 错α内有无穷多条直线与β平行,B 错若直线a //,a α//β,则平面α与平面β可能平行,也可能相交,C 错若b //,a a //,b α//β,则平面α与平面β可能平行,也可能相交,D 正确当异面直线,a b 满足,a b αβ⊂⊂,且a //,b β//α时,可在α上取一点P ,过点P 在α内作直线'b //b ,由线面平行的判定定理,得'b //β,,a b 异面,所以',a b 相交,再由面面平行的判定定理,得α//β,故选:D.【点睛】本题考查面面平行的判定,属基础题.4.已知三条互不相同的直线l m n ,,和三个互不相同的平面αβγ,,,现给出下列三个命题:①若l 与m 为异面直线,l m αβ⊂⊂,,则αβ∥;②若αβ∥,l m αβ⊂⊂,,则l m P ;其中真命题的个数为( )A .3B .2C .1D .0【答案】D【解析】【分析】通过线面平行的性质与判定,以及线面关系,对三个命题进行判断,得到答案.【详解】①中,两平面也可能相交,故①错误;本题考查线面平行的判定和性质,线面关系,属于简单题.5.设α,β表示两个不同平面,m 表示一条直线,下列命题正确的是( ) A .若//m α,//αβ,则//m β.B .若//m α,//m β,则//αβ.C .若m α⊂,//αβ,则//m β.D .若m α⊂,//m β,则//αβ.【答案】C【解析】【分析】由//m β或m β⊂判断A ;由//αβ,或αβ、相交判断B ;根据线面平行与面面平行的定义判断C ;由//αβ或αβ、相交,判断D .【详解】若//m α,//αβ,则//m β或m β⊂,A 不正确; 若//m α,//m β,则//αβ,或αβ、相交,B 不正确;若m α⊂,//αβ,可得m 、β没有公共点,即//m β,C 正确;若m α⊂,//m β,则//αβ或αβ、相交,D 不正确,故选C.【点睛】本题主要考查空间平行关系的性质与判断,属于基础题. 空间直线、平面平行或垂直等位置关系命题的真假判断,常采用画图(尤其是画长方体)、现实实物判断法(如墙角、桌面等)、排除筛选法等;另外,若原命题不太容易判断真假,可以考虑它的逆否命题,判断它的逆否命题真假,原命题与逆否命题等价.6.能够推出平面α∥平面β的是( )A .存在一条直线a ,a ∥α,a ∥βB .存在一条直线a ,a ⊂α,a ∥βC .存在两条平行直线a ,b ,a ⊂α,b ⊂β,a ∥β,b ∥α【解析】试题分析:对于A ,一条直线与两个平面都平行,两个平面不一定平行.故A 不对;对于B ,一个平面中的一条直线平行于另一个平面,两个平面不一定平行,故B 不对;对于C ,两个平面中的两条直线平行,不能保证两个平面平行,故C 不对;对于D ,两个平面中的两条互相异面的直线分别平行于另一个平面,可以保证两个平面平行,故D 正确考点:空间线面平行的判定与性质7.设,a b 是两条不同的直线,,αβ是两个不同的平面,则//αβ等价于( ) A .存在两条异面直线,a b ,,,//,//a b a b αββα⊂⊂.B .存在一条直线a ,//,//a a αβ.C .存在一条直线a ,,//β⊂a a a .D .存在两条平行直线,a b ,,,//,//αββ⊂⊂a b a b a .【答案】A【解析】【分析】根据面面平行的判定定理,以及线面,面面位置关系,逐项判断,即可得出结果.【详解】对于A 选项,如图:,a b 为异面直线,且,,//,//a b a b αββα⊂⊂,在β内过b 上一点作//c a ,则β内有两相交直线平行于α,则有//αβ;故A 正确;对于B 选项,若//,//a a αβ,则a 可能平行于α与β的交线,因此α与β可能平行,也可能相交,故B 错;对于D 选项,若,,//,//αββ⊂⊂a b a b a ,则α与β可能平行,也可能相交,故D 错.故选:A【点睛】本题主要考查探求面面平行的充分条件,熟记面面平行的判定定理,以及线面,面面位置关系即可,属于常考题型.8.已知m ,n 为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,对于下列四个命题: ①m α⊂,n ⊂α,m βP ,n P P βαβ⇒ ②n m ∥,n m αα⊂⇒P ③αβ∥,m α⊂,n m n P β⊂⇒ ④m αP ,n m n α⊂⇒P 其中正确命题的个数有( )A .0个B .1个C .2个D .3个 【答案】A【解析】①m α⊂,n α⊂,m P β,n βP ,则α与β可能相交,①错;②n m P ,n α⊂,则m 可能在平面α内,②错;③αβP ,m α⊂,n β⊂,则m 与n 可能异面,③错;④m αP ,n α⊂,则m 与n 可能异面,④错,故所有命题均不正确,故选A .【方法点晴】本题主要考查线面平行的判定与性质、面面平行判定与性质,属于中档题. 空间直线、平面平行或垂直等位置关系命题的真假判断,常采用画图(尤其是画长方体)、现实实物判断法(如墙角、桌面等)、排除筛选法等;另外,若原命题不太容易判断真假,可以考虑它的逆否命题,判断它的逆否命题真假,原命题与逆否命题等价. 9.对于不重合的两个平面α与β,给定下列条件:①存在平面γ,使得α,β都平行于γ②存在两条不同的直线l ,m ,使得l ⊂β,m ⊂β,使得l ∥α,m ∥α③α内有不共线的三点到β的距离相等;④存在异面直线l ,m ,使得l ∥α,l ∥β,m ∥α,m ∥β.其中,可以判定α与β平行的条件有( )A .1个B .2个C .3个D .4个【答案】B利用直线与平面、平面与平面的位置关系,对选项进行逐一判断,确定出正确选项即可.【详解】对于①:由平行于同一平面的两个平面平行可知①正确;对于②:由面面平行的判定定理知,若,l m 是同一平面内的两条相交直线时,可以判定α与β平行,反之不成立,故②不正确;对于③:若,αβ是两个相交平面时,如果平面α内不共线的三点在平面β的异侧时,此三点可以到平面β的距离等,此时不能判定α与β平行,故③不正确;对于④:在平面α内作''//,//l l m m ,因为,l m 是两条异面直线,所以必有'',l m 相交,又因为//,//l m ββ,所以''//,//l m ββ,由面面平行的判定定理知,α与β平行,故④正确;故选:B【点睛】本题考查面面平行的判定及线面平行的判定;熟练掌握面面平行的判定定理是求解本题的关键;重点考查学生的逻辑思维能力;属于中档题、常考题型.10.如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,M 是11A B 的中点,点P 是侧面11CDD C 上的动点,且1MP AB C P ,则线段MP 长度的取值范围是( )A .B .C .D .【答案】B【解析】【分析】 取CD 的中点N ,1CC 的中点R ,11B C 的中点H ,根据面面平行的判定定理,得到平MRN ∠是直角,进而即可求出结果.【详解】取CD 的中点N ,1CC 的中点R ,11B C 的中点H ,则1////MN B C HR ,//MH AC , ∴平面//MNRH 平面1AB C ,∴MP ⊂平面MNRH ,线段MP 扫过的图形是MNR V∵2AB =,∴MN NR MR ===∴222MN NR MR =+,∴MRN ∠是直角,∴线段MP 长度的取值范围是. 故选B.【点睛】本题主要考查面面平行的判定,熟记面面平行的判定定理即可,属于常考题型.二、填空题11.给出下列命题:①任意三点确定一个平面;②三条平行直线最多可以确定三个个平面;③不同的两条直线均垂直于同一个平面,则这两条直线平行;④一个平面中的两条直线与另一个平面都平行,则这两个平面平行;其中说法正确的有_____(填序号).【答案】②③【解析】【分析】对四个选项进行逐一分析即可.对①:根据公理可知,只有不在同一条直线上的三点才能确定一个平面,故错误;对②:三条平行线,可以确定平面的个数为1个或者3个,故正确;对③:垂直于同一个平面的两条直线平行,故正确;对④:一个平面中,只有相交的两条直线平行于另一个平面,两平面才平行,故错误. 综上所述,正确的有②③.故答案为:②③.【点睛】本题考查立体几何中的公理、线面平行的判定,属综合基础题.12.过平面外两点,可作______个平面与已知平面平行.【答案】0或1【解析】【分析】当这两点在平面的同一侧,且距离平面相等,这样就有一个平面与已知平面平行,当这两点在平面的异侧,不管两个点与平面的距离是多少,都没有平面与已知平面平行,结论不唯一,得到结果.【详解】两点与平面的位置不同,得到的结论是不同的,当这两点在平面的同一侧,且距离平面相等,这样就有一个平面与已知平面平行,当这两点在平面的异侧,不管两个点与平面的距离是多少,都没有平面与已知平面平行, 这样的平面可能有,可能没有,故答案为0或1.【点睛】本题考查平面的基本性质及推论,考查过两个点的平面与已知平面的关系,本题要考查学生的空间想象能力,是一个基础题.13.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,与面ABCD平行的面是____________.【答案】面A1B1C1D1【分析】根据正方体的性质,得到答案.【详解】在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中根据正方体的性质,对面互相平行所以与面ABCD 平行的面是A 1B 1C 1D 1【点睛】本题考查正方体的基本性质,属于简单题.14.设直线,l m ,平面,αβ,下列条件能得出//αβ的是_____.l m αα⊂⊂①,,且//,//l m ββ;l m αβ⊂⊂②,且//l m ;③,l m αβ⊥⊥,且//l m ;//,//l m αβ④,且//l m .【答案】③【解析】【分析】利用空间直线和平面的位置关系对每一个命题分析判断得解.【详解】设直线,l m ,平面,αβ,①,l m αα⊂⊂,且//,//l m ββ;l 与m 不相交时不能得出//αβ.②,l m αβ⊂⊂且//;l m α与β可能相交.③,l m αβ⊥⊥,且//l m ;能得出//αβ.④//,//l m αβ,且//l m .可能得出α与β相交.故答案为:③.【点睛】本题主要考查空间直线和平面位置关系的判定,意在考查学生对这些知识的理解掌握水15.如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,E 是棱1CC 的中点,F 是侧面11BCC B 内的动点(包括边界),且11//A F D AE 平面,则11FA FB ⋅u u u v u u u v的最小值为____.【答案】12【解析】【分析】 根据题意1111ABCD A B C D -,可知2211111111111()||||FA FB FB B A FB FB B A FB FB ⋅=+⋅=+⋅=u u u r u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u r ,即求21||FB u u u r 的最小值.在侧面11BCC B 内找到满足1//A F 平面1D AE 且21||FB u u u r最小的点即可.【详解】 由题得21111111()||FA FB FB B A FB FB ⋅=+⋅=u u u r u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u r ,取1BB 中点H ,11B C 中点G ,连结1A G ,1A H ,GH ,11//A H D E Q ,∴1//A H 平面1D AE ,1//GH AD Q ,//GH ∴平面1D AE ,∴平面1//GA H 平面1D AE ,1//A F 平面1D AE ,故F ⊂平面1GA H ,又F ⊂平面11BCC B ,则点F 在两平面交线直线GH 上,那么1FB 的最小值是1FB GH ⊥时,11=1B G B H =,则211||=2FB u u u r 为最小值. 【点睛】本题考查空间向量以及平面之间的位置关系,有一定的综合性.三、解答题16.如图,在四棱锥P ABCD -中,AD CD ⊥,//AB CD ,E ,F 分别为棱PC ,CD的中点,3AB =,6CD =,且AC =(1)证明:平面//PAD 平面BEF .(2)若四棱锥P ABCD -的高为3,求该四棱锥的体积.【答案】(1)见解析(2)9【解析】【分析】(1)根据3AB =,6CD =可知2CD AB =,由//AB DF 可证明//BF AD ,又根据中位线可证明//EF PD 即可由平面与平面平行的判定定理证明平面//PAD 平面BEF . (2)利用勾股定理,求得DC .底面为直角梯形,求得底面积后即可由四棱锥的体积公式求得解.【详解】(1)证明:因为F 为CD 的中点,且2CD AB =,所以DF AB =.因为//AB CD ,所以//AB DF ,所以四边形ABFD 为平行四边形,所以//BF AD .在PDC ∆中,因为E ,F 分别为PC ,CD 的中点,所以//EF PD ,因为EF BF F =I ,PD AD D ⋂=,所以平面//PAD 平面BEF .(2)因为AD CD ⊥,所以AC ==又AC =所以2AD =. 所以四边形ABCD 的面积为()123692⨯⨯+=, 故四棱锥P ABCD -的体积为13993⨯⨯=. 【点睛】本题考查了平面与平面平行的判定,四棱锥体积的求法,属于基础题.17.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,,,M N P 分别是1AD ,1BD B C ,的中点. 求证:(1)MN ∥平面11CC D D ;(2)平面MNP P 平面11CC D D .【答案】证明见解析【解析】【分析】(1)连接1,AC CD ,根据线面平行的判定定理,即可证明结论成立;(2)连接1BC ,1C D ,先由线面平行的判定定理,得到PN P 平面11CC D D ,再由(1)的结果,结合面面平行的判定定理,即可证明结论成立.【详解】(1)如图,连接1,AC CD .∵四边形ABCD 是正方形,N 是BD 的中点,∴N 是AC 的中点.又∵M 是1AD 的中点,∴1//MN CD .∵MN ⊄平面11CC D D ,1CD ⊂平面11CC D D ,∴//MN 平面11CC D D .(2)连接1BC ,1C D ,∵四边形11B BCC 是正方形,P 是1B C 的中点,∴P 是1BC 的中点.又∵N 是BD 中点,∴1PN C D P .∵PN ⊄平面111,CC D D C D ⊂平面11CC D D ,∴PN P 平面11CC D D .由(1)知MN ∥平面11CC D D ,且MN PN N ⋂=,∴平面//MNP 平面11CC D D .【点睛】本题主要考查证明线面平行与面面平行,熟记线面平行的判定定理以及面面平行的判定定理即可,属于常考题型.18.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,D 、P 分别是棱AB ,11A B 的中点,求证:(1)1AC ∥平面1B CD ;(2)平面1APC P 平面1B CD .【答案】(1)见证明;(2)见证明【解析】【分析】(1)设1BC 与1B C 的交点为O ,连结OD ,证明1OD AC P ,再由线面平行的判定可得1AC ∥平面1B CD ;(2)由P 为线段11A B 的中点,点D 是AB 的中点,证得四边形1ADB P 为平行四边形,得到1AP DB P ,进一步得到AP ∥平面1B CD .再由1AC ∥平面1B CD ,结合面面平行的判定可得平面1APC P 平面1B CD .【详解】证明:(1)设1BC 与1B C 的交点为O ,连结OD ,∵四边形11BCC B 为平行四边形,∴O 为1B C 中点,又D 是AB 的中点,∴OD 是三角形1ABC 的中位线,则1OD AC P ,又∵1AC ⊄平面1B CD ,OD ⊂平面1B CD ,∴1AC ∥平面1B CD ;(2)∵P 为线段11A B 的中点,点D 是AB 的中点,∴1AD B P P 且1AD B P =,则四边形1ADB P 为平行四边形,∴1AP DB P ,又∵AP ⊄平面1B CD ,1DB ⊂平面1B CD ,∴AP ∥平面1B CD .又1AC ∥平面1B CD ,1AC AP P =I ,且1AC ⊂平面1APC ,AP ⊂平面1APC , ∴平面1APC P 平面1B CD .【点睛】本题考查直线与平面,平面与平面平行的判定,考查空间想象能力与思维能力,是中档题.19.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,P 、Q 分别是平面11AA D D 、平面1111D C B A 的中心,证明:(1)1//D Q 平面1C DB ;(2)平面1//D PQ 平面1C DB .【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【解析】【分析】(1)证明1//D Q DB 即可.(2)根据(1)中的结论再证明11//D P C B 即可.【详解】(1)由1111ABCD A B C D -是正方体,可知,1//D Q DB ,∵1D Q ⊄平面1C DB ,DB ⊂平面1C DB ,∴1//D Q 平面1C DB .(2)由1111ABCD A B C D -是正方体,可知,11//D P C B ,∵1D P ⊄平面1C DB ,1C B ⊂年平面1C DB ,∴1//D P 平面1C DB ,由(1)知,1//D Q 平面1C DB ,又111D Q D P D =I , ∴平面1//D PQ 平面1C DB .【点睛】本题主要考查了线面平行与面面平行的证明,属于基础题.20.如图,矩形ABCD 所在平面垂直于直角梯形ABPE 所在平面,2,1EP BP AD AE ====,,//,,AE EP AE BP G F ⊥分别是,BP BC 的中点.求证:平面//AFG 平面PCE ;【详解】因为G 是BP 的中点,2BP =,所以112PG BP ==. 又因为1AE =, //AE BP ,所以//AE PG ,且AE PG =,所以四边形AEPG 是平行四边形,所以//AG EP .又因为AG ⊄平面,PCE EP ⊂平面PCE ,所以//AG 平面PCE . 因为G F 、分别是BP BC 、的中点,所以//FG PC .又因为PC ⊂平面,PCE FG ⊄平面PCE ,所以//FG 面PCE 又因为,AG FG G AG ⋂=⊂平面,AFG FG ⊂平面AFG , 所以平面//AFG 平面PCE .。
2.2.4 点到直线的距离1.点到直线的距离 (1)概念过一点向直线作垂线,则该点与垂足之间的距离,就是该点到直线的距离. (2)公式点P (x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C =0的距离d2.两平行线间的距离公式 (1)概念夹在两条平行直线间的公垂线段的长度就是两条平行直线间的距离. (2)求法两条平行直线间的距离转化为点到直线的距离. (3)公式两条平行直线l 1:Ax +By +C 1=0与l 2:Ax +By +C 2=0之间的距离d =1.原点到直线x +2y -5=0的距离是( ) A .2 B .3 C .2 D. 5 D [由点到直线的距离公式得d=|0+0-5|12+22= 5.]2.两平行直线x+y+2=0与x+y-3=0的距离等于()A.522B.22C.52D. 2 A[由两平行线间的距离公式可得d=|2-(-3)|12+12=52=522.]3.已知点(3,m)到直线x+3y-4=0的距离等于1,则m等于() A. 3 B.- 3C.-33D.3或-33D[由点到直线的距离公式得|3+3m-4|12+(3)2=1,解得m=3或-33.]4.两直线3x+4y-2=0和6x+8y-5=0的距离等于() A.3 B.7C.110D.12C[直线6x+8y-5=0化为3x+4y-52=0.故两直线平行,且两直线间的距离为:d=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-2+5232+42=⎪⎪⎪⎪⎪⎪125=110.]【例1】求过点A(-1,2),且与原点的距离等于22的直线方程.[解]因为所求直线过点A(-1,2),且斜率存在,所以设直线方程为y-2=k(x+1),即kx-y+k+2=0,又因为原点到直线的距离等于22,所以|k+2|k2+(-1)2=22,解得k=-7或k=-1.故直线方程为x+y-1=0或7x+y+5=0.点到直线的距离的求解方法1.求点到直线的距离时,只需把直线方程化为一般式方程,直接应用点到直线的距离公式求解即可.2.对于与坐标轴平行(或重合)的直线x=a或y=b,求点到它们的距离时,既可以用点到直线的距离公式,也可以直接写成d=|x0-a|或d=|y0-b|.3.若已知点到直线的距离求参数时,只需根据点到直线的距离公式列方程求解参数即可.1.求点P(3,-2)到下列直线的距离:(1)y=34x+14;(2)y=6;(3)x=4.[解](1)直线y=34x+14化为一般式为3x-4y+1=0,由点到直线的距离公式可得d=|3×3-4×(-2)+1|32+(-4)2=185.(2)因为直线y=6与y轴垂直,所以点P到它的距离d=|-2-6|=8.(3)因为直线x=4与x轴垂直,所以点P到它的距离d=|3-4|=1.【例2】直线l1过点A(0,1),l2过点B(5,0),如果l1∥l2,且l1与l2的距离为5,求直线l1与l2的方程.[思路探究]先设出l1、l2的方程,利用两条平行线间的距离公式求解,但注意直线斜率的讨论.[解]当l1,l2的斜率不存在,即l1:x=0,l2:x=5时,满足条件.当l1、l2的斜率存在时,设l1:y=kx+1,即kx-y+1=0,l2:y=k(x-5),即kx-y-5k=0,由两条平行直线间的距离公式得|1-(-5k)| k2+(-1)2=5,解得k=12 5.此时l1:12x-5y+5=0,l2:12x-5y-60=0.综上所述,所求直线l1,l2的方程为l1:x=0,l2:x=5或l1:12x-5y+5=0,l2:12x-5y-60=0.求两平行线间距离一般有两种方法1.转化法:将两平行线间的距离转化为其中一条直线上任意一点到另一条直线的距离.由于这种求法与点的选择无关,因此,选点时,常选取一个特殊点,如直线与坐标轴的交点等,以便于运算.2.公式法:直接用公式d=|C1-C2|A2+B2,但要注意两直线方程中x,y的系数必须分别相同.2.与直线2x+y+1=0的距离等于55的直线方程为()A.2x+y=0 B.2x+y-2=0C.2x+y=0或2x+y-2=0D.2x+y=0或2x+y+2=0D[根据题意可设所求直线方程为2x+y+c=0,因为两直线间的距离等于55,所以d=|c-1|22+12=55,解得c=0或c=2.故所求直线方程为2x+y=0或2x+y+2=0.]1.两条互相平行的直线分别过点A(6,2)和B(-3,-1),并且各自绕着A,B旋转,如果两条平行直线间的距离为d.你能求出d的取值范围吗?[提示]如图,显然有0<d≤|AB|.而|AB|=(6+3)2+(2+1)2=310.故所求的d的变化范围为(0,310].2.上述问题中,当d取最大值时,请求出两条直线的方程.[提示]由上图可知,当d取最大值时,两直线与AB垂直.而k AB=2-(-1)6-(-3)=13,∴所求直线的斜率为-3.故所求的直线方程分别为y-2=-3(x-6)和y+1=-3(x+3),即3x+y-20=0和3x+y+10=0.【例3】在直线l:3x-y-1=0上求一点P,使得P到A(4,1)和B (0,4)的距离之差最大.[思路探究] 点到直线的距离的最值问题可转化为对称问题、共线问题. [解] 如图所示,设点B 关于直线l 的对称点B ′的坐标为(a ,b ),则k BB ′·k l =-1,即3·b -4a =-1. 所以a +3b -12=0.①又由于线段BB ′的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,b +42,且在直线l 上,所以3×a 2-b +42-1=0.即3a -b -6=0,②解①②得a =3,b =3,所以B ′(3,3).于是AB ′的方程为y -13-1=x -43-4,即2x +y -9=0.所以由⎩⎨⎧ 3x -y -1=0,2x +y -9=0,解得⎩⎨⎧x =2,y =5.即直线l 与AB ′的交点坐标为(2,5). 所以点P (2,5)为所求.在本例中,求到A (4,1)和C (3,4)的距离之和最小的P 点的坐标?[解] 如图所示,设点C 关于直线l 的对称点为C ′,求出点C ′的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫35,245. 所以AC ′所在直线的方程为 19x +17y -93=0,AC ′和l 的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫117,267.故P 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫117,267为所求.求最值问题的处理思路1.利用对称转化为两点之间的距离问题.2.利用所求式子的几何意义转化为点到直线的距离. 3.利用距离公式转化为一元二次函数的最值问题.1.本节课的重点是掌握点到直线的距离公式,能用公式求点到直线的距离,会求两条平行直线间的距离.难点是能用公式求点到直线的距离.2.本节课要重点掌握的规律方法 (1)点到直线的距离的求解方法, (2)求两平行直线间的距离有两种思路, (3)待定系数法求解有关距离问题的方法.3.本节课的易错点是求两条平行线间距离时易用错公式.1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)当点在直线上时,点到直线的距离公式仍适用.( )(2)点P (x 0,y 0)到与x 轴平行的直线y =b (b ≠0)的距离d =y 0-b . ( ) (3)两直线x +y =m 与x +y =2n 的距离为|m -2n |2. ( )[答案] (1)√ (2)× (3)√ [提示] (1)正确. (2)应是d =|y 0-b |. (3)正确.2.点(1,-1)到直线x-y+1=0的距离是()A.322B.22C.32D.12A[d=|1+1+1|12+(-1)2=322.]3.分别过点A(-2,1)和点B(3,-5)的两条直线均垂直于x轴,则这两条直线间的距离是________.5[d=|3-(-2)|=5.]4.求与直线l:5x-12y+6=0平行且与直线l距离为3的直线方程.[解]∵与l平行的直线方程为5x-12y+b=0,根据两平行直线间的距离公式得|b-6|52+(-12)2=3,解得b=45或b=-33.∴所求直线方程为:5x-12y+45=0或5x-12y-33=0.。
高中数学必修 2 知识点总结 (2)画三视图的原则:长对齐、高对齐、宽相等( 1)棱柱:定义 :有两个面互相平行,其余各面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共边都互相平行, 由这些面所围成的几何体。
分类 :以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。
表示:用各顶点字母,如五棱柱 ABCDE A 'B 'C 'D 'E ' 或用对角线的端点字母,如五棱柱 AD 几何特征 :两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于 底面的截面是与底面全等的多边形。
(2)棱锥定义 :有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体 分类 :以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等 表示 :用各顶点字母,如五棱锥 P A 'B 'C 'D 'E '几何特征 :侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高 的比的平方。
( 3)棱台:定义 :用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截面和底面之间的部分 分类 :以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱态、四棱台、五棱台等 表示 :用各顶点字母,如五棱台 P A 'B 'C 'D 'E '几何特征 :①上下底面是相似的平行多边形 ②侧面是梯形 ③侧棱交于原棱锥的顶点 ( 4)圆柱:定义 :以矩形的一边所在的直线为轴旋转 ,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体 几何特征 :①底面是全等的圆;②母线与轴平行;③轴与底面圆的半径垂直;④侧面展开图是一个矩形。
( 5)圆锥:定义 :以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所成的曲面所围成的几何体几何特征 :①底面是一个圆;②母线交于圆锥的顶点;③侧面展开图是一个扇形。
( 6)圆台:定义: 用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分 几何特征: ①上下底面是两个圆;②侧面母线交于原圆锥的顶点;③侧面展开图是一个弓形。
2.2.2 直线方程的几种形式(二)一、基础过关1.若方程Ax+By+C=0表示直线,则A、B应满足的条件为( ) A.A≠0 B.B≠0C.A·B≠0 D.A2+B2≠02.直线(2m2-5m+2)x-(m2-4)y+5m=0的倾斜角为45°,则m的值为( )A.-2 B.2 C.-3 D.33.若AC<0,BC<0,则直线Ax+By+C=0不通过( ) A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限4.经过点P(4,2)且在x,y轴上的截距相等的直线有( ) A.1条B.2条C.3条D.4条5.直线kx-y+1=3k,当k变化时,所有直线都通过定点______________.6.已知直线(a+2)x+(a2-2a-3)y-2a=0在x轴上的截距为3,则该直线在y轴上的截距为________.7.根据下列条件分别写出直线的方程,并化为一般式方程:(1)斜率为3,且经过点A(5,3);(2)过点B(-3,0),且垂直于x轴;(3)斜率为4,在y轴上的截距为-2;(4)在y轴上的截距为3,且平行于x轴;(5)经过C(-1,5),D(2,-1)两点;(6)在x轴,y轴上截距分别是-3,-1.8.已知直线l经过点P(-5,-4),且与两坐标轴围成的三角形面积为5,求直线l的方程,并将直线的方程化为一般式.二、能力提升9.直线l1:ax-y+b=0,l2:bx-y+a=0(a≠0,b≠0,a≠b)在同一坐标系中的图形大致是( )10.直线ax+by+c=0 (ab≠0)在两坐标轴上的截距相等,则a,b,c满足( ) A.a=b B.|a|=|b|且c≠0C.a=b且c≠0 D.a=b或c=011.已知A(0,1),点B在直线l1:x+y=0上运动,当线段AB最短时,直线AB的一般式方程为________.12.已知△ABC的顶点A(5,-2),B(7,3)且边AC的中点M在y轴上,边BC的中点N在x 轴上.(1)求顶点C的坐标;(2)求直线MN的方程.三、探究与拓展13.已知直线l:kx-y+1+2k=0(k∈R).(1)求证:直线l过定点;(2)若直线不经过第四象限,求k的取值范围.答案1.D 2.D 3.C 4.B 5.(3,1) 6.-4157.解 (1)由点斜式方程得y -3=3(x -5), 即3x -y +3-53=0. (2)x =-3,即x +3=0. (3)y =4x -2,即4x -y -2=0. (4)y =3,即y -3=0.(5)由两点式方程得y -5-1-5=x --12--1,即2x +y -3=0.(6)由截距式方程得x -3+y-1=1,即x +3y +3=0.8.解 由题意知直线不过原点,且与两坐标轴都相交,可设直线l 的方程为x a +y b=1, ∵直线l 过点P (-5,-4), ∴-5a +-4b=1,即4a +5b =-ab .又12|a |·|b |=5,即|ab |=10, 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧4a +5b =-ab ,|ab |=10得⎩⎪⎨⎪⎧a =-52,b =4或⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =-2.故所求直线l 的方程为x -52+y 4=1或x 5+y-2=1.即8x -5y +20=0或2x -5y -10=0. 9.C 10.D 11.x -y +1=012.解 (1)设M (0,m ),N (n,0),则⎩⎪⎨⎪⎧x C +x A =2x M y C +y A =2y M,⎩⎪⎨⎪⎧x C +x B =2x Ny C +y B =2y N,∴x C =0-5=-5,y C =0-3=-3,∴点C 的坐标为(-5,-3).(2)∵2m =y C +y A =-3+(-2)=-5,故m =-52.2n =x C +x B =-5+7=2,故n =1. ∴直线MN 的方程为x 1+y-52=1,即5x -2y -5=0.13.(1)证明 直线l 的方程可变形为k (x +2)=y -1.令⎩⎪⎨⎪⎧x +2=0y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =1.所以无论k 取何值,直线总经过定点(-2,1).(2)解 当k =0时,直线l 为y =1,符合条件,当k ≠0时,直线l 在x 轴上的截距为-1+2kk,在y 轴上的截距为1+2k ,要使直线不过经过第四象限,则必须有⎩⎪⎨⎪⎧k >0,-1+2k k ≤01+2k ≥0,解得k >0.综上可知,k 的取值范围是k ≥0.。
人教版高中数学必修二全册完整教案第一章直线与函数1.1 直线的方程1.1.1 直线的斜率- 定义直线的斜率- 计算直线的斜率的公式- 利用斜率求直线上两点的坐标1.1.2 斜率的性质- 平行线的斜率相等- 垂直线的斜率的乘积为-11.2 一次函数1.2.1 一次函数的概念- 定义一次函数- 一次函数的图像特征1.2.2 一次函数的性质- 一次函数的图像是一条直线- 一次函数的零点和函数值1.3 函数的概念与性质1.3.1 函数的定义- 定义函数的概念- 函数的自变量和因变量1.3.2 函数的性质- 函数的奇偶性- 函数的单调性- 函数的周期性第二章二次函数2.1 二次函数的概念2.1.1 二次函数的定义- 定义二次函数- 二次函数的特征2.1.2 二次函数的图像- 二次函数的开口方向- 二次函数的对称轴2.2 二次函数的图像与性质2.2.1 二次函数图像的平移- 二次函数图像的平移规律- 利用平移法画出二次函数的图像2.2.2 二次函数的最值- 二次函数的最值与对称轴的关系- 求解二次函数的最值2.3 一元二次方程2.3.1 一元二次方程的概念- 定义一元二次方程- 一元二次方程的解的概念2.3.2 二次方程的解法- 利用因式分解法求解一元二次方程- 利用配方法求解一元二次方程第三章数据统计与概率3.1 统计的基本概念3.1.1 总体与样本- 定义总体和样本的概念- 总体与样本的区别和联系3.1.2 统计量- 定义统计量- 常用的统计量3.2 统计图3.2.1 条形图与折线图- 绘制条形图和折线图的步骤- 根据统计图分析数据3.2.2 饼图与频数分布直方图- 绘制饼图和频数分布直方图的步骤- 利用饼图和频数分布直方图分析数据3.3 概率与概率统计3.3.1 概率的定义和性质- 定义概率的概念- 概率的性质和运算法则3.3.2 随机变量和概率分布- 定义随机变量- 描述随机变量的概率分布这份文档包含了《人教版高中数学必修二》全册的完整教案。