1.2.3直线与平面的位置关系(1)(2014年人教A版数学必修二导学案)
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2.1.3 空间中直线与平面之间的位置关系2.1.4 平面与平面之间的位置关系[学习目标] 1.了解直线与平面之间的三种位置关系,会用图形语言和符号语言表示.2.了解平面与平面之间的两种位置关系,会用符号语言和图形语言表示.知识点一 直线与平面的位置关系 1.直线与平面的位置关系2.直线与平面的位置关系的分类 (1)按公共点个数分类⎩⎨⎧有无公共点⎩⎪⎨⎪⎧直线和平面相交——有且只有一个公共点直线在平面内——有无数个公共点无公共点——直线和平面平行(2)按直线是否在平面内分类⎩⎨⎧直线在平面内——所有点在平面内直线在平面外⎩⎪⎨⎪⎧直线与平面相交直线与平面平行思考 “直线与平面不相交”与“直线与平面没有公共点”是相同的意义吗?答 不是.前者包括直线与平面平行及直线在平面内这两种情况;而后者仅指直线与平面平行.知识点二 两个平面的位置关系平面α与平面β平行α∥β没有公共点平面α与平面β相交α∩β=l有一条公共直线思考分别位于两个平行平面内的两条直线有什么位置关系?答这两条直线没有公共点,故它们的位置关系是平行或异面.题型一直线与平面的位置关系①如果a,b是两条直线,a∥b,那么a平行于经过b的任何一个平面;②如果直线a和平面α满足a∥α,那么a与平面α内的任何一条直线平行;③如果直线a,b满足a∥α,b∥α,那么a∥b;④如果平面α的同侧有两点A,B到平面α的距离相等,那么AB∥α.A.0B.2C.1D.3答案 C解析如图,在长方体ABCD-A′B′C′D′中,反思与感悟 1.本题在求解时,常受思维定势影响,误以为直线在平面外就是直线与平面平行.2.判断直线与平面位置关系的问题,其解决方式除了定义法外,还可以借助模型(如长方体)和举反例两种行之有效的方法.A.0B.1C.2D.3答案A解析如图所示在长方体ABCD-A′B′C′D′中,AB∥CD,AB⊂平面ABCD,但CD⊂平面ABCD,故①错误;A′B′∥平面ABCD,B′C′∥平面ABCD,但A′B′与B′C′相交,故②错误;AB∥A′B′,A′B′∥平面ABCD,但AB⊂平面ABCD,故③错误;A′B′∥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,但A′B′与BC异面,故④错误.题型二平面与平面的位置关系①在平面α内有两条直线和平面β平行,那么这两个平面平行;②在平面α内有无数条直线和平面β平行,那么这两个平面平行;③平面α内△ABC的三个顶点在平面β的同一侧面且到平面β的距离相等且不为0,那么这两个平面平行;④平面α内两条相交直线和平面β内两条相交直线分别平行,那么这两个平面平行.A.③④B.②③④C.②④D.①④答案A解析当两个平面相交时,一个平面内有无数条直线平行于它们的交线,即平行另一个平面,所以①②错误.反思与感悟 1.判断两平面的位置关系或两平面内的线线,线面关系,我们常根据定义,借助实物模型“百宝箱”长方体(或正方体)进行判断.2.反证法也用于相关问题的证明.①a与β内的所有直线平行;②a与β内无数条直线平行;③直线a与β内任何一条直线都不垂直;④a与β没有公共点.其中正确的个数是()A.1B.2C.3D.4答案B解析①错误,a不是与β内的所有直线平行,而是与β内的无数条直线平行,有一些是异面;②正确;③错误,直线a与β内无数条直线垂直;④根据定义,a与β没有公共点,正确.分类讨论思想例3在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点Q是棱DD1上的动点,判断过A,Q,B1三点的截面图形的形状.分析决定过A,Q,B1三点的截面图形的形状的因素是动点Q,所以要对点Q的位置进行分类讨论.解由于点Q是线段DD1上的动点,故①当点Q与点D1重合时,截面图形为等边三角形AB1D1,如图:②当点Q与点D重合时,截面图形为矩形AB1C1D,如图:③当点Q不与点D,D1重合时,截面图形为等腰梯形AQRB1,如图:解后反思本例中由于点Q的位置不确定,导致截面形状不确定,故而采用分类讨论的方法来确定截面.另外,作两个平面的交线要注意直线的无限延伸性和平面的无限延展性,不要受所画图形的限制.1.如果直线a∥平面α,那么直线a与平面α内的()A.一条直线不相交B.两条直线不相交C.无数条直线不相交D.任意一条直线不相交答案D解析直线a∥平面α,则a与α无公共点,与α内的直线当然均无公共点.A.若直线a上有无数个点不在平面α内,则a∥αB.若a∥α,则直线a与平面α内任意一条直线都平行C.若a⊂α,则a与α有无数个公共点D.若a⊄α,则a与α没有公共点答案C解析对于A,直线a与平面α有可能相交,所以A错;对于B,平面α内的直线和直线a 可能平行,也可能异面,所以B错;对于D,因为直线a与平面α可能相交,此时有一个公共点,所以D错.①平行于同一直线的两条直线平行;②平行于同一个平面的两条直线平行;③平行于同一条直线的两个平面平行;④平行于同一个平面的两个平面平行.A.1个B.2个C.3个D.4个答案B解析②中,也有可能是相交或异面,故②错误;③中,存在平行于两个相交平面的交线,且不在两个平面内的直线,故③错误.4.与两个相交平面的交线平行的直线和这两个平面的位置关系是( ) A.都平行 B.都相交 C.在两个平面内D.至少与其中一个平面平行 答案 D解析 这条直线与两个平面的交线平行,有两种情形,其一是分别与这两个平面平行,其二是在一个平面内且平行于另一个平面,符合至少与一个平面平行. ①两个平面有无数个公共点,则这两个平面重合; ②若l ,m 是异面直线,l ∥α,m ∥β,则α∥β. 答案 ①②解析 对于①,两个平面相交,则有一条交线,也有无数多个公共点,故①错误;对于②,借助于正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1,AB ∥平面DCC 1D 1,B 1C 1∥平面AA 1D 1D ,又AB 与B 1C 1异面,而平面DCC 1D 1与平面AA 1D 1D 相交,故②错误.1.空间中直线与平面的位置关系有两种分类方式 (1)按公共点的个数分类⎩⎨⎧直线与平面平行(直线与平面没有公共点)直线与平面不平行⎩⎪⎨⎪⎧直线与平面相交(直线与平面有惟一公共点)直线在平面内(直线与平面有无数个公共点)(2)按是否在平面内分类⎩⎨⎧直线在平面内直线在平面外⎩⎪⎨⎪⎧直线与平面相交直线与平面平行2.判断直线与平面及平面与平面位置关系常用定义和反证法.一、选择题1.若a ,b 是异面直线,且a ∥平面α,则b 与α的位置关系是( ) A.b ∥α B.相交C.b ⊂αD.b ⊂α、相交或平行答案 D解析 如图所示,选D.2.与同一平面平行的两条直线()A.平行B.相交C.异面D.平行、相交或异面答案D解析与同一平面平行的两条直线的位置关系有三种情况:平行、相交或异面.3.若直线a不平行于平面α,则下列结论成立的是()A.α内的所有直线均与a异面B.α内不存在与a平行的直线C.α内的直线均与a相交D.直线a与平面α有公共点答案D解析若直线a不平行平面α,则a∩α=A或a⊂α,故D项正确.①三个平面最多可以把空间分成八部分;②若直线a⊂平面α,直线b⊂平面β,则“a与b相交”与“α与β相交”等价;③若α∩β=l,直线a⊂平面α,直线b⊂平面β,且a∩b=P,则P∈l;④若n条直线中任意两条共面,则它们共面.其中正确的是()A.①②B.②③C.③④D.①③答案D解析对于①,正确;对于②,逆推“α与β相交”推不出“a与b相交”,也可能a∥b;对于③,正确;对于④,反例:正方体的侧棱任意两条都共面,但这4条侧棱却不共面,故④错.所以正确的是①③.5.过平面外一条直线作平面的平行平面()A.必定可以并且只可以作一个B.至少可以作一个C.至多可以作一个D.一定不能作答案C解析因为直线在平面外包含两种情况:直线与平面相交和直线与平面平行.当直线与平面相交时,不能作出符合题意的平面;当直线与平面平行时,可作出惟一的一个符合题意的平面.①两个平面平行,这两个平面内的直线都平行;②两个平面平行,其中一个平面内任何一条直线都平行于另一平面;③两个平面平行,其中一个平面内一条直线和另一个平面内的无数条直线平行;④两个平面平行,各任取两平面的一条直线,它们不相交.A.①B.②③④C.①②③D.①④答案B解析①不正确,因为这两条直线可能是异面;②③④都正确,可根据线面平行的定义或面面平行的定义或观察几何体模型进行判断.7.在长方体ABCDA1B1C1D1的六个表面与六个对角面(面AA1C1C、面ABC1D1、面ADC1B1、面BB1D1D、面A1BCD1及面A1B1CD)所在的平面中,与棱AA1平行的平面共有()A.2个B.3个C.4个D.5个答案B解析如图所示,结合图形可知AA1∥平面BB1C1C,AA1∥平面DD1C1C,AA1∥平面BB1D1D.二、填空题8.如果空间的三个平面两两相交,则下列判断正确的是________(填序号).①不可能只有两条交线;②必相交于一点;③必相交于一条直线;④必相交于三条平行线.答案①解析空间的三个平面两两相交,可能只有一条交线,也可能有三条交线,这三条交线可能交于一点.①如果一条直线与一平面相交,那么这条直线与平面内的无数条直线垂直;②若直线a与平面α和平面β都平行,那么α∥β;③若两个平面α∥β,a⊂α,b⊂β,则a与b一定不相交;④若两个平面α∩β=b,a⊂α,则a与β一定相交.答案①③对于③,若a与b相交,则α与β相交与条件矛盾,③正确;对于④,当a与b重合时,a在β内;当a∥b时,a∥β;当a与b相交时,a与β相交,④不正确.10.给出下列几个说法:①过一点有且只有一条直线与已知直线平行;②过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;③过平面外一点有且只有一条直线与该平面平行;④过平面外一点有且只有一个平面与该平面平行.其中正确有________个.答案1解析①当点在已知直线上时,不存在过该点的直线与已知直线平行,故①错误;②由于垂直包括相交垂直和异面垂直,因而过一点与已知直线垂直的直线有无数条,故②错误;③过棱柱的上底面内的一点任意作一条直线都与棱柱的下底面平行,所以过平面外一点与已知平面平行的直线有无数条,故③错误;④过平面外一点与已知平面平行的平面有且只有一个,故④正确.三、解答题11.如图,平面α、β、γ满足α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b,判断a与b、a与β的关系并证明你的结论.解a∥b,a∥β.证明如下:由α∩γ=a知a⊂α且a⊂γ,由β∩γ=b知b⊂β且b⊂γ,∵α∥β,a⊂α,b⊂β,∴a、b无公共点.又∵a⊂γ且b⊂γ,∴a∥b.∵α∥β,∴α与β无公共点.又a⊂α,∴a与β无公共点,∴a∥β.12.如图,已知平面α∩β=l,点A∈α,点B∈α,点C∈β,且A∉l,B∉l,直线AB与l不平行,那么平面ABC与平面β的交线与l有什么关系?证明你的结论.解平面ABC与β的交线与l相交.证明如下:∵AB与l不平行,且AB⊂α,l⊂α,∴AB与l一定相交.设AB∩l=P,则P∈AB,P∈l.又∵AB⊂平面ABC,l⊂β,∴P∈平面ABC,P∈β.∴点P是平面ABC与β的一个公共点,而点C也是平面ABC与β的一个公共点,且P,C 是不同的两点,∴直线PC就是平面ABC与β的交线,即平面ABC∩β=PC,而PC∩l=P,∴平面ABC与β的交线与l相交.。
第二章空间点直线平面之间的位置关系复习三维目标1.使学生掌握知识结构与联系,进一步巩固、深化所学知识;2.通过对知识的梳理,提高学生的归纳知识和综合运用知识的能力.________________________________________________________________________________ 目标三导学做思1问题1.四个公理?问题2.线、面之间的位置关系?问题3.线、面垂直、平行的性质定理及判定定理?问题4.线、面之间所成的角?【学做思2】1.若直线a不平行于平面 ,则下列结论成立的是()A. α内所有的直线都与a 异面;B. α内不存在与a 平行的直线;C. α内所有的直线都与a 相交;D.直线a 与平面α有公共点.2.空间四边形ABCD 中,若AB AD AC CB CD BD =====,则AC 与BD 所成角为 A 、030 B 、045 C 、060 D 、0903.如图,ABCD 是正方形,O 是正方形的中心,PO ⊥底面ABCD ,E 是PC 的中点. (1)求证:PA ∥平面BDE (2)求证:平面PAC ⊥平面BDE(3)若AB a =,PA b =,求三棱锥P-BDE 的达标检测*1. 把正方形ABCD 沿对角线AC 折起,当以A 、B 、C 、D 四点为顶点的正棱锥体积最大时,直线BD 和平面ABC 所成的角的大小为 ( ) A. 90° B . 60° C. 45° D.30°(第3题图)*2、下面四个命题:①空间中如果有两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等 ②一个平面内两条直线与另外一个平面平行,则这两个面平行 ③一条直线与一个平面的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直 ④两个平面垂直于交线的直线与另一个平面垂直 其中,正确命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3 *3. 已知直线m ,n ,平面βα,,给出下列命题: ①若βαβα⊥⊥⊥则,,m m ;②若βαβα//,//,//则m m ;③若βαβα⊥⊥则,//,m m ;④若异面直线m ,n 互相垂直,则存在过m 的平面与n 垂直. 其中正确的命题的题号为 _______*4. 设l m n 、、是三条不同的直线,αβγ、、是三个不同的平面,下面有四个命题: ①,l l βαβα若∥∥,则∥;②,l n m n l m 若∥∥,则∥;③,l l αβαβ⊥⊥若∥,则; ④,,l m αβ⊥⊥若,.l m αβ⊥⊥则 其中假命题的题号为__________*5.如图,已知四棱锥S -ABCD 的底面ABCD 是正方形,SA ⊥底面ABCD ,E 是SC 上的一点.(1)求证:平面EBD ⊥平面SAC ;(2)设SA =4,AB =2,求点A 到平面SBD 的距离;ACDES*8.如图所示,⊥PA 矩形ABCD 所在平面,N M 、分别是PC AB 、的中点.(1)求证://MN 平面PAD . (2)求证:CD MN ⊥.(3)若45=∠PDA ,求证:⊥MN 平面PCD。
2.1.2空间中直线与平面之间的位置关系2.1.3空间中平面与平面之间的位置关系一、课标解读1. 掌握直线与平面之间的位置关系,理解直线在平面外的概念,会判断直线与平面的位置关系;2. 掌握两平面之间的位置关系,会画相交平面的图形.二、自学导引问题1:用铅笔表示一条直线,作业本表示一个平面,你试着比画,它们之间有几种位置关系?观察:如图3-1,直线A B 与长方体的六个面有几种位置关系?图3-1空间直线与平面的位置关系问题2:平面与平面的位置关系有几种?你试着拿两个作业本比画比画.观察:还是在长方体中,如图3-2,你看看它的六个面两两之间的位置关系有几种?图3-2平面与平面的位置关系三、合作探究⑴从交点个数方面来分析,直线与平面的三种位置关系对应的交点各有多少个?⑵请你试着把直线与平面的三种位置关系用图形表示出来,并想想用符号语言该怎么描述.(3)请你试着把平面与平面的两种关系用图形以及符号语言表示出来.四、典例精析例1 下列命题中正确的个数是()①若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α.②若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都平行.③如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行.④若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都没有公共点.A.0B.1C.2D.3⊄,则下列结论成立的是()变式训练1. 若直线a不平行于平面α,且aαA.α内的所有直线与a异面B.α内不存在与a平行的直线C.α内存在唯一的直线与a平行D.α内的直线与a都相交.例2 已知平面,αβ,直线,a b,且α∥β,aα⊂,bβ⊂,则直线a与直线b具有怎样的位置关系?αβγ为三个不重合的平面:变式训练2. 已知,,a b c为三条不重合的直线,,,①a∥c,b∥c⇒a∥b;②a ∥γ,b ∥γ⇒a ∥b ;③a ∥c ,c ∥α⇒a ∥α;④a ∥γ,a ∥αα⇒∥γ;⑤a α⊄,b α⊂,a ∥b ⇒a ∥α.其中正确的命题是( )A.①⑤B.①②C.②④D.③⑤例3 求证:两条平行线中的一条与已知平面相交,则另一条直线也与该平面相交五、自主反馈1. 直线l 在平面α外,则( ).A.l ∥αB.l 与α至少有一个公共点C.l A α=D.l 与α至多有一个公共点2. 已知a ∥α,b α⊂,则( ).A.a ∥bB.a 和b 相交C.a 和b 异面D.a 与b 平行或异面3. 四棱柱的的六个面中,平行平面有( ).A.1对B.1对或2对C.1对或2对或3对D.0对或1对或2对或3对4. 过直线外一点与这条直线平行的直线有____条;过直线外一点与这条直线平行的平面有____个.5. 若在两个平面内各有一条直线,且这两条直线互相平行,那么这两个平面的位置关系一定是______.答案2.1.3 空间中直线与平面之间的位置关系2.1.4平面与平面之间的位置关系例1 B 例2 平行或异面例3 证明:已知直线P a b a =α ,//求证:相交与平面直线αb证明:β确定平面和b a b a ∴,//l P P a 的直线相交于过点与平面βαα∴=,相交中的一条直线与两条平行线内在平面a b a l ,β 内不在平面又即相交于必与αb Q l b Q b l ,,=∴ 相交与平面直线αb ∴变式训练1.B2.A自主反馈答案1.D2.D3.C4. 1 无数5.相交或平行。
2.1.3直线与平面、平面与平面的位置关系学案
【学习目标】1、会判断线面关系、面面关系
2、结合常见空间图形,想象关系
【重难点】重点:直线、平面与平面的位置关系.
难点:两条直线与同一平面的位置关系和相交平面的画法【知识】
1、直线与平面位置关系
2、平面与平面关系
【学法指导】空间想象与排除结合(直接、排除)【学习内容】
课本49页例4
49页练习
50页探究
课本51页习题1、2、3、4、5
【学习小结】空间点、线、面关系
【达标检测】
1、下列命题
(1)直线l平行于平面α内的无数条直线,则l∥α;
(2)若直线a在平面α外,则a∥α;
(3)若直线a∥b,直线b⊂α,则a∥α;
(4)若直线a∥b,b⊂α,那么直线a就平行于平面α内的无数条直线.
其中真命题的个数为()
A.1B.2 C.3 D.4
2、如果在两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相平行,那么这两个平面的位置关系是()
A.平行B.相交C.平行或相交D.以上都不对
3、已知平面α∥平面β,直线a⊂α,则直线a与平面β的位置关系为________ 4.若三个平面两两相交,则它们交线的条数是()
A.1 B.2 C.3 D.1或3
【学习与反思】
线线关系线面关系面面关系
作业:试卷。
§2.1.3 空间中直线与平面的位置关系 §2.1.4平面与平面之间的位置关系知识点一:空间中直线与平面的位置关系 [提出问题]观察在你手中的笔和书本,我们可以把笔和书本分别想象为直线和平面问题1:同学们,保持书本所在的平面不动,变换笔所在的直线位置,看看它们都有怎样的位置关系?[导入新知]的位置关系?知识点二:两个平面的位置关系 [提出问题]观察拿在手中的两本书,我们可以想象两本书为两个平面.问题1:两本书所在的平面可以平行吗?公共点的个数是多少?问题2:两本书所在的平面可以相交吗?公共点的个数是多少? [导入新知][例1]下列命题中正确的个数是( )①若直线l 上有无数个点不在平面α内,则α//l ; ②若直线l 与平面α平行,则l 与平面α内的任意一条直线都平行;③如果两条平行线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行;④若直线l 与平面α平行,则l 与平面α内的任意一条直线都没有公共点.A .0B .1C .2D .3 [活学活用] 已知下列命题:①若直线l 平行于平面α内的无数条直线,则α//l ; ②若直线l 在平面α外,则α//l ; ③若直线α⊂b b a ,//,则α//a ;④若直线α⊂b b a ,//,那么直线a 平行于平面α内的无数条直线.其中真命题的个数是( )A .1B .2C .3D .4 题型二:空间中平面与平面的位置关系[例2]如果在两个平面内分别有一条直线互相平行,那么那么这两个平面的位置关系是( )A .平行B .相交C .平行或相交D .不能确定 [活学活用]已知c b a ,,为三条不重合的直线,βα,为两个不重合的平面,那么给出下面命题:①b a c b c a ////,//⇒; ②b a b a ////,//⇒ββ; ③αα////,//a c c a ⇒; ④βααβ////,//⇒a a ⑤ααα////,,a b a b a ⇒⊂⊄.其中正确的是( )A .①⑤B .①②C .②④D .③⑤ 4应用落实体验 [随堂即时演练]1.若直线a 不平行平面α,且α⊄a ,则下列结论成立的是( )A .平面α内的所有直线与直线a 异面B .平面α内不存在与a 平行的直线C .平面α内存在唯一的直线与a 平行D .平面α内的直线与a 都相交2.若βαα//,//a ,则直线a 与平面β的位置关系( )A .平行B .相交C .平行或β⊂aD .不能确定 3.若αα∈∉∈∈M N l N l M ,,,,则有( )A .α//lB .α⊂lC .直线l 与平面α相交D .以上都有可能 4.已知两条相交直线b a ,,//a 平面α,则直线b 与平面α的位置关系是 .5.平面//α平面β,直线α⊂a ,则直线a 与平面β的位置关系是 . 5课时跟踪检测A 组基础达标1.如果直线a //平面α,那么直线a 与α平面内的( ) A .一条直线不相交 B .两条直线不相交 C .无数条直线不相交 D .任意一条直线不相交 2.若两条直线a //b ,且直线a //平面α,则b 和α的位置关系是( )A .相交B .b //αC .b α⊂D .b //α或b α⊂ 3.若两个平面互相平行,则分别在这两个平行平面内的直线( )A .平行B .异面C .相交D .平行或异面 4.与两个相交平面的交线平行的直线和这两个平面的位置关系是( )A .都平行B .都相交C .在两个平面内D .至少和其中一个平行5.若一条直线上有一点在已知平面外,则下列命题正确的是( )A .直线上所有的点都在平面外B .直线上有无数多个点在平面外C .直线上有无数多个点在平面内D .直线上至少有一个点在平面内6.给出下列命题,正确的个数是( )①如果a ,b 是两条直线,a //b ,那么a 平行于经过b 的任何一个平面;②如果直线a //平面α,那么a 与α内的任何直线都平行;③如果直线a //平面α,直线b //平面α,则直线a //b ; ④如果a //b ,直线a //平面α,b α⊄,那么b //α; ⑤如果直线a 与平面α内无数条直线都平行,那么直线a //平面α;⑥如果平面α的同侧有两点A ,B 到平面α的距离相等,那么AB //平面α.A .0B .1C .2D .37.若直线a //直线b ,则过a 且与b 平行的平面有 个.8.经过平面外的两点可作该平面的平行平面的 个数是 个.9.在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,点Q 是棱DD 1上的动点,判断过A ,Q ,B 1三点的截面图形的形状.。
必修二2.1.3 空间中直线与平面之间的位置关系一、课程标准中的相关内容1.了解空间中点、线、面的基本性质及位置关系。
2.通过学生亲自动手实验,体验空间中直线和平面的位置关系,学会用数学符号描述空间中直线与平面的位置关系,为今后学习立体几何打好基础。
二、教学目标1.知识与技能学生通过动手操作模型或观察实例,直观的认识空间中直线与平面的位置关系,培养学生的观察能力、空间想象能力。
2.过程与方法使学生通过动手操作模型或观察实例,能正确画图表示出直线与平面的位置关系,培养学生的基本作图能力体验用数学刻画自然界事物之间关系的方法。
3.情感态度与价值观培养学生积极参与、合作交流的主体意识和勇于探索的科学态度三、学生分析在学习立体几何之前,学生已经学习了大量的平面几何知识,本章知识是立体几何的基础,在整个几何学中占有非常重要的地位,起着承前启后的作用。
再则本章知识在现实生活中应用非常广泛,学生对和现实生活联系紧密的知识具有天生的兴趣,充分培育和利用好学生的这些兴趣,将使教学更轻松。
课程的开展一方面是让学生对立体几何有基本的认识,另一方面也是为接下来的学习打下基础。
让学生从“知其然”到“知其所以然”。
四、教材分析1.本节的作用和地位本节内容在前两节的基础上现实生活中的实例为载体,使同学们在直观感知的基础上,认识空间中直线与平面的位置关系,进而进一步了解平行、垂直关系的基本性质及判定方法,发展推理论证能力,培养逻辑思维能力。
它既是前一章的深入,又是今后学习立体几何的基础,在整个几何学中占有非常重要的地位,起着承前启后的作用。
2.本节主要内容高中数学新课程对于学生认识数学与自然界、数学与人类社会的关系,认识数学的科学价值、应用价值、文化价值、提高提出问题、分析问题和解决问题的能力,形成理性思维,发展智力和创新意识具有基础性的作用。
本课首先通过实例演示,是同学们对空间中直线和平面的位置关系有初步的了解,进而通过理论分析,是同学们从理论上理解并掌握空间中直线和平面的位置关系的内涵,为今后学生学习立体几何打下坚实的基础。
第二章、点、直线、平面之间的位置关系本章概述空间点、直线、平面之间的位置关系,直线与平面、平面与平面平行的判定及其性质以及直线与平面、平面与平面垂直的判定及其性质,它们是我们认识现实世界中物体的形状、大小与位置关系的重要工具和必要的基础知识,对培养空间想象力和逻辑推理能力有一定的辅助和推进作用.另外,本章始终采用直观感知、操作确认、思维论证、度量计算等方法认识和探索几何图形的结构及其性质.本章共分三大节:第一大节是介绍空间点、直线、平面之间的位置关系;第二大节是研究直线与平面、平面与平面平行的判定与性质;第三大节是研究直线与平面、平面与平面垂直的判定与性质.学会准确地使用空间几何的数学语言表述几何对象的位置关系,体会公理化思想,培养逻辑思维能力,解决简单的推理论证及应用问题.本章重点是平面的基本性质,空间两直线、直线与平面、平面与平面间的平行与垂直关系.本章难点是直线、平面之间的平行与垂直关系的互相转化,异面直线所成的角及直线与平面所成的角的计算方法.2.1空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.1平面【考纲要求】[学习目标]1.知道平面是不加定义的概念(原始概念),初步体会平面的基本属性,会用图形与字母表示平面.2.能用符号语言描述空间点、直线、平面之间的位置关系.3.能用图形、文字、符号三种语言描述三个公理,理解三个公理的地位与作用.[目标解读]1.用符号语言描述点、直线、平面之间的位置关系是重点;2.用文字语言、符号语言、图形语言描述三个公理是难点.【自主学习】1.平面(1)平面的概念几何里所说的“平面”,是从课桌面、黑板面、海面这样的一些物体中抽象出来的.几何里的平面是的.(2)平面的画法①水平放置的平面通常画成一个,它的锐角通常画成,且横边长等于其邻边长的,如图①.②如果一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强它的立体感,把被遮挡部分用画出来.如图②.2.点、线、面之间的位置关系直线、平面都可以看成的集合.点P在直线l上,记作;点P在直线l外,记作;点A在平面α内,记作;点A在平面α外,记作;直线l在平面β内,记作;直线l在平面α外,记作.3.平面的基本性质公理内容图形符号公理1如果一条直线上的在一个平面内,那么这条直线在此平面内,,且,⇒l⊂α公理2的三点,有且只有一个平面A,B,C三点不共线⇒存在唯一的α使A,B,C∈α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,⇒α∩β=l,且P∈l是点构成的集合,几何中的很多符号规定都是源于将图形视为点集.故点与直线之间的关系,点与平面之间的关系用符号∈,∉表示,直线与平面之间的关系用⊂,⊄表示.【考点突破】要点一平面的概念及点、线、面的位置关系1.生活中的平面是比较平整、有限的,而立体几何中所说的平面是从生活中常见平面中抽象、概括出来的,是理想的、绝对平整的、无限延展的.立体几何中的平面无大小、厚薄之分,是不可度量的.2.平面通常用希腊字母α,β,γ等表示(常把这些字母写在代表平面的平行四边形的一个角上),如平面α,平面β,平面γ等.也可以用代表平面的平行四边形的四个顶点,或者相对的两个顶点的大写英文字母作为这个平面的名称.典型例题1、根据下列符号表示的语句,说明点、线、面之间的位置关系,并画出相应的图形:(1)A∈α,B∉α;(2)l⊂α,m∩α=A,A∉l;(3)P∈l,P∉α,Q∈l,Q∈α.【思路启迪】正确理解立体几何中表示点、线、面之间位置关系的符号“∈”,“∉”,“⊂”,“⊄”,“∩”的意义,在此基础上,实现三种语言间的互译.【解】(1)点A在平面α内,点B不在平面α内;(2)直线l在平面α内,直线m与平面α相交于点A,且点A不在直线l上;(3)直线l经过平面α外一点P和平面α内一点Q.图形分别如图(1)、(2)、(3)所示.方法指导:三种语言的相互转换是一种基本技能,要注意符号语言的意义;由符号语言画相应图形时,要注意实、虚线反馈训练1、在下列命题中,正确命题的个数为()①书桌面是平面②8个平面重叠起来,要比6个平面重叠起来厚③有一个平面的长是50 m,宽是20 m④平面是绝对的平,无厚度,可以无限延展的抽象的数学概念A.1B.2C.3D.4要点二共面问题1.证明点线共面的主要依据(1)如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内(公理1);(2)经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面(公理2及其推论).2.证明点线共面的具体操作(1)证明几点共面可先取不共线的三点确定一个平面,再证明其余各点都在这个平面内;(2)证明空间几条直线共面可先取两条相交(或平行)直线确定一个平面,再证明其余直线均在这个平面内.典型例题2、如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F分别是AA1,CC1的中点,求证:D1,E,F,B共面.【思路启迪】先利用其中D1,E,F三点确定一平面,然后利用公理3证明四点共面.【证明】因为D1,E,F三点不共线,所以D1,E,F三点确定一个平面α.由题意得,D1E与DA共面于平面A1D且不平行,如图.分别延长D1E与DA相交于G,所以G∈直线D1E,所以G∈平面α.同理设直线D1F与DC的延长线交于H,则H∈平面α.又点G,B,H均在平面AC内,且点E是AA1的中点,AA1∥DD1,所以AG=AD=AB,所以△AGB为等腰三角形,所以∠ABG=45°.同理∠CBH=45°.又∠ABC=90°,所以G,B,H共线于GH,又GH⊂平面α,所以B∈平面α,所以D1,E,F,B共面.方法指导:证明点、线共面问题的理论依据是公理1和公理2,及其推论,常用方法有:(1)先由部分点、线确定一个面,再证其余的点、线都在这个平面内,即用“纳入法”;(2)先由其中一部分点、线确定一个平面α,其余点、线确定另一个平面β,再证平面α与β重合,即用“同一法”.反馈训练2、求证:两两平行的三条直线如果都与另一条直线相交,那么这四条直线共面.要点三点共线或线共点问题1.证明三点共线的依据是公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们还有其他的公共点,且所有这些公共点的集合是一条过这个公共点的直线.也就是说一个点若是两个平面的公共点,则这个点在这两个平面的交线上.对于这个公理应进一步理解下面三点:①如果两个相交平面有两个公共点,那么过这两点的直线就是它们的交线;②如果两个相交平面有三个公共点,那么这三点共线;③如果两个平面相交,那么一个平面内的直线和另一个平面的交点必在这两个平面的交线上.2.证明线共点主要利用公理1、公理3作为推理的依据.典型例题3、如图,E、F、G、H分别是空间四边形AB、BC、CD、DA上的点,且直线EH与直线FG交于点O.求证:B、D、O三点共线.【思路启迪】解答本题只要证明点O在平面ABD与平面CBD的交线BD上即可。