高中数学必修二第二章点直线平面间的位置关系
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2023年数学必修二第二章知识点2023年数学必修二第二章知识点1直线与平面有几种位置关系直线与平面的关系有3种:直线在平面上,直线与平面相交,直线与平面平行。
其中直线与平面相交,又分为直线与平面斜交和直线与平面垂直两个子类。
直线在平面内——有无数个公共点;直线与平面相交——有且只有一个公共点;直线与平面平行——没有公共点。
直线与平面相交和平行统称为直线在平面外。
直线与平面垂直的判定:如果直线L与平面α内的任意一直线都垂直,我们就说直线L与平面α互相垂直,记作L⊥α,直线L叫做平面α的垂线,平面α叫做直线L的垂面。
线面平行:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。
平面外一条直线与此平面的垂线垂直,则这条直线与此平面平行。
直线与平面的夹角范围[0,90°]或者说是[0,π/2]这个范围。
当两条直线非垂直的相交的时候,形成了4个角,这4个角分成两组对顶角。
两个锐角,两个钝角。
按照规定,选择锐角的那一对对顶角作为直线和直线的夹角。
直线的方向向量m=(2,0,1),平面的法向量为n=(-1,1,2),m,n夹角为θ,cosθ=(m_n)/|m||n|,结果等于0.也就是说,l和平面法向量垂直,那么l平行于平面。
l和平面夹角就为0°提高数学成绩的技巧是什么课内重视听讲,课后及时复习接受一种新的知识,主要实在课堂上进行的,所以要重视课堂上的学习效率,找到适合自己的学习方法,上课时要跟住老师的思路,积极思考。
下课之后要及时复习,遇到不懂的地方要及时去问,在做作业的时候,先把老师课堂上讲解的内容回想一遍,还要牢牢的掌握公式及推理过程,尽量不要去翻书。
尽量自己思考,不要急于翻看答案。
还要经常性的总结和复习,把知识点结合起来,变成自己的知识体系。
多做题,养成良好的解题习惯要想学好数学,大量做题是必可避免的,熟练地掌握各种题型,这样才能有效的提高数学成绩。
刚开始做题的时候先以书上习题为主,答好基础,然后逐渐增加难度,开拓思路,练习各种类型的解题思路,对于容易出现错误的题型,应该记录下来,反复加以联系。
数学必修二直线与平面位置关系知识点
在数学必修二中,直线与平面的位置关系是一项重要的知识点。
下面是一些常见的直
线与平面的位置关系:
1. 直线与平面相交:当一条直线与一个平面有一个公共点时,我们称这条直线与平面
相交。
2. 直线在平面上:当一条直线的所有点都在一个平面上时,我们称这条直线在平面上。
3. 直线与平面平行:当一条直线与一个平面的所有点都不相交时,我们称这条直线与
平面平行。
4. 直线垂直于平面:当一条直线与一个平面的每一条与其有公共点的直线都垂直时,
我们称这条直线垂直于平面。
此外,还有一些特殊情况需要注意:
1. 平面平行于坐标轴:当一个平面与某一个坐标轴平行时,在该坐标轴上方的所有点
的坐标都相同,可以利用这个特点来求解一些几何问题。
2. 平面与平面相交:当两个平面相交时,它们的交线是一条直线。
可以根据平面的方
程来求解平面与平面的交线。
3. 平面与平面平行:当两个平面平行时,它们的法向量相互平行。
可以根据平面的法
向量来判断平面与平面的位置关系。
掌握这些直线与平面的位置关系知识点,可以帮助我们解决更复杂的几何问题,如求解直线与平面的交点、确定直线与平面的位置关系等。
第二章 点 直线 平面之间的位置关系一 平行问题1 判定线线平行的方法.①利用线线平行的定义证共面而且无公共点(结合反证法);②利用平行公理4:平行于同一直线的两条直线互相平行(平行线的传递性) ③利用线面平行性质定理(a ∥α,b a =⋂⊂βαβ,⇒a ∥b)④利用面面平行性质定理(若α∥β,α∩γ=a ,β∩γ=b ,则a ∥b)⑤利用线面垂直的性质定理(若a ⊥α,b ⊥α,则a ∥b);2 判断线面平行的方法:①线面平行的定义(直线与平面无公共点);②利用线面平行的判定定理(a ⊄α,b ⊂α,a ∥b ⇒a ∥α);③面面平行的性质定理(α∥β,a ⊂α⇒a ∥β);④面面平行的性质(α∥β,a ⊄α,a ⊄β,a ∥α⇒a ∥β).3 面面平行的判定方法有:①平面平行的定义(两平面无公共点);②判定定理(若a ∥β,b ∥β,a 、b ⊂α,且a∩b =A ⇒α∥β);④线面垂直性质定理(若a ⊥α,a ⊥β ⇒α∥β);⑤平面平行的性质(传递性:α∥β,β∥γ ⇒α∥γ)二 垂直问题1判定线线垂直的方法有:①计算所成的角为90°(包括平面角和异面直线所成的角);②由线面垂直的定义(若a ⊥α,b ⊂α,则a ⊥b);③面面垂直的定义:若两平面垂直,则两平面相交形成的二面角的平面角为90°.2 判定线面垂直的方法有:①线面垂直定义(一般不易验证任意性);②线面垂直的判定定理(a ⊥b ,a ⊥c ,b ⊂α,c ⊂α,b∩c =M ⇒a ⊥α);③平行线垂直平面的传递性质(a ∥b ,b ⊥α⇒a ⊥α);④面面垂直的性质(α⊥β,α∩β=l ,a ⊂β,a ⊥l ⇒a ⊥α);⑤面面平行性质应用(a ⊥α,α∥β ⇒a ⊥β);⑥面面垂直性质应用(α∩β=l ,α⊥γ,β⊥γ⇒l ⊥γ).3 面面垂直的判定方法有:①根据定义(作两平面构成二面角的平面角,计算其为90°);②面面垂直的判定定理(a ⊥β,a ⊂α⇒α⊥β).三.空间角的求法(一作 二证 三计算)1.异面直线所成的角(00900≤<α):转化为相交直线的夹角2.直线与平面所成的角(00900≤≤α):作垂线,找射影3.两平面构成二面角的平面角(001800≤≤α)①定义法 ②垂线法 ③垂面法αβγ。
高中数学必修2《点、直线、平面之间的位置关系》知识点第二章点、直线、平面之间的位置关系一、平面及其表示平面是指在三维空间中的一个无限大的平面,可以用点和直线来表示。
平面的基本性质可以通过三条公理来描述:①公理1:如果一个点A在直线l上,另一个点B也在直线l上,且A在平面α上,那么B也在平面α上。
②公理2:如果三个不共线的点A、B、C确定一个平面α,那么这三个点必在平面α上。
③公理3:如果一个点P在平面α上,又在平面β上,那么P一定在它们的交线l上。
二、点与面、直线位置关系1、点与平面有两种位置关系:①点A在平面α上;②点B不在平面α上。
2、点与直线有两种位置关系:①点A在直线l上;②点B不在直线l上。
三、空间中直线与直线之间的位置关系1、异面直线是指不在同一平面内的两条直线。
2、直线与直线的位置关系包括相交、共面和平行三种情况。
3、公理4和定理: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。
四、空间中直线与平面之间的位置关系直线与平面的位置关系可以分为三种情况:直线在平面内、直线与平面相交、直线与平面平行。
五、空间中平面与平面之间的位置关系平面与平面的位置关系可以分为平行和相交两种情况。
其中,平行的两个平面没有公共点,而相交的两个平面有一条公共直线。
直线、平面平行的判定及其性质直线与平面平行的判定方法有三种:利用定义、利用判定定理、利用面面平行的性质。
其中,面面平行的性质可以推导出直线与平面平行的性质。
证明面面平行的常用方法有以下几种:①利用面面平行的定义,一般与反证法结合使用;②利用判定定理;③证明两个平面垂直于同一个平面;④证明两个平面同时平行于第三个平面。
直线与平面垂直的判定方法如下:若直线l与平面α所成角α∈(0,90),则PO⊥α,AO为___在平面α上的投影,故∠α为直线l与平面α所成角。
二面角α-l-β的平面角为∠___,其中BO⊥l,___。
线面垂直的判定方法如下:___⊥α,___α,且a∩b=A,则___⊥α。
D B A α 相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点; ] ]; a 来表 a a 线线平行 A ·α C ·B · A · α P· αLβ 共面直线p线面平行 面面平行 作用:可以由平面与平面平行得出直线与直线平行叫做垂足。
叫做垂足。
的垂线,则这两个ba第 3 页 共 3 页aa b a b //,a a a ÞþýüË^^1、性质定理:垂直于同一个平面的两条直线平行。
符号表示:符号表示:b a b a //,Þ^^a a 2、性质定理:一条直线与一个平行垂直,那么过这条直线的平面也与此平面垂直 符号表示:b a b a ^ÞÌ^a a ,2.3.4平面与平面垂直的性质1、性质定理:、性质定理: 两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直。
符号表示:b b a a b a ^Þïþïýü=^Ì^a l l a a ,2、性质定理:垂直于同一平面的直线和平面平行。
符号表示:符号表示:符号表示:一、异面直线所成的角一、异面直线所成的角1.已知两条异面直线,a b ,经过空间任意一点O 作直线//,//a a b b ¢¢, 我们把a ¢与b ¢所成的锐角(或直角)叫异面直线,a b 所成的角。
所成的角。
2.角的取值范围:090q <£°;垂直时,异面直线当b a ,900=q二、直线与平面所成的角二、直线与平面所成的角1. 定义:平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角,叫这条斜线和这个平面所成的角2.角的取值范围:°°££900q 。
三、两个半平面所成的角即二面角:三、两个半平面所成的角即二面角: 1、从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角。
高中数学必修2知识点总结第二章 直线与平面的位置关系2.1空间点、直线、平面之间的位置关系 2.1.11 平面含义:平面是无限延展的2 平面的画法及表示<1)平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成450,且横边画成邻边的2倍长<如图)b5E2RGbCAP <2)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示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字母来表示,如平面AC 、平面ABCD 等。
p1EanqFDPw 3 三个公理:<1)公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内 符号表示为A∈LB∈L => L αA∈α B∈α公理1作用:判断直线是否在平面内<2)公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
符号表示为:A 、B 、C 三点不共线 => 有且只有一个平面α, 使A∈α、B∈α、C∈α。
D CBA αLA· α C ·B·A· α公理2作用:确定一个平面的依据。
<3)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。
符号表示为:P∈α∩β =>α∩β=L ,且P∈L 公理3作用:判定两个平面是否相交的依据 2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系 1 空间的两条直线有如下三种关系:相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点;平行直线:同一平面内,没有公共点;异面直线: 不同在任何一个平面内,没有公共点。
2 公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。
符号表示为:设a 、b 、c 是三条直线a∥b c∥b强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用。
公理4作用:判断空间两条直线平行的依据。
3 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4 注意点:① a'与b'所成的角的大小只由a 、b 的相互位置来确定,与O 的选择无关,为简便,点O 一般取在两直线中的一条上;DXDiTa9E3d ② 两条异面直线所成的角θ∈(0, >;P· α Lβ 共面直=>a ∥c③ 当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a⊥b;④ 两条直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形;⑤ 计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角。
数学必修2第二章"点、直线、平面之间的位置关系”知识点
1、平面的特征:
平的,无厚度,可以无限延展.
2、平面的基本性质:
公理1、若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.
,,,
l l l
公理2、过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面.
三点不共线有且只有一个平面使
C C
,,,,,
公理3、若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.
且
l l
推论1、经过一条直线和直线外的一点,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4、平行于同一条直线的两条直线互相平行.
a b b c a c
//,////
3、等角定理:
空间中若两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.
推论:若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.
4、直线与平面平行的判定定理:
平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行.
a b a b a
数学符号表示:,,////
直线与平面平行的性质定理: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.
a a
b a b
数学符号表示://,,//
5、平面与平面平行的判定定理:
(1)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.
a b a b a b
数学符号表示:,,,//,////
(2)垂直于同一条直线的两个平面平行.
a a
符号表示:,//
1。
§1.2 点、线、面之间的位置关系
1.2.1 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.用符号表示为:
⎭
⎪⎬⎪⎫A ∈αB ∈α⇒AB ⊂α 2.公理2:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面.简单说成,不共线的三点确定一个平面. (1)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.
(2)推论2 经过两条相交直线,有且只有一个平面.
(3)推论3 经过两条平行直线,有且只有一个平面.
3.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.
用符号表示为:
⎭
⎪⎬⎪⎫P ∈αP ∈β⇒α∩β=l 且P ∈l .
一、填空题
1.下列命题:
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 m ;④平面是绝对的平、无厚度,可以无限延展的抽象数学概念. 其中正确的是________.
2.若点M 在直线b 上,b 在平面β内,则M 、b 、β之间的关系用符号可记作____________.
3.已知平面α与平面β、γ都相交,则这三个平面可能的交线有________条.
4.已知α、β为平面,A 、B 、M 、N 为点,a 为直线,下列推理错误的是__________(填序号).
①A ∈a ,A ∈β,B ∈a ,B ∈β⇒a ⊂β; ②M ∈α,M ∈β,N ∈α,N ∈β⇒α∩β=MN ;
③A ∈α,A ∈β⇒α∩β=A ; ④A 、B 、M ∈α,A 、B 、M ∈β,且A 、B 、M 不共线⇒α、β重合.
5.空间中可以确定一个平面的条件是________.(填序号)
①两条直线; ②一点和一直线; ③一个三角形; ④三个点.
6.空间有四个点,如果其中任意三个点不共线,则经过其中三个点的平面有__________个.
7.把下列符号叙述所对应的图形(如图)的序号填在题后横线上.
(1)AD/∈α,a ⊂α________. (2)α∩β=a ,PD/∈α且PD/∈β________.
(3)a ⊄α,a ∩α=A________. (4)α∩β=a ,α∩γ=c ,β∩γ=b ,a ∩b ∩c =O________.
8.已知α∩β=m ,a ⊂α,b ⊂β,a ∩b =A ,则直线m 与A 的位置关系用集合符号表示为________.
9.下列四个命题:
①两个相交平面有不在同一直线上的三个公共点; ②经过空间任意三点有且只有一个平面; ③过两平行直线有且只有一个平面; ④在空间两两相交的三条直线必共面. 其中正确命题的序号是________.
二、解答题
10.如图,直角梯形ABDC中,AB∥CD,AB>CD,S是直角梯形ABDC所在平面外一点,画出平面SBD和平面SAC的交线,并说明理由.
11.如图所示,四边形ABCD中,已知AB∥CD,AB,BC,DC,AD(或延长线)分别与平面α相交于E,F,G,H,求证:E,F,G,H必在同一直线上.
证明几点共线的方法:先考虑两个平面的交线,再证有关的点都是这两个平面的公共点,或先由某两点作一直线,再证明其他点也在这条直线上.
1.2.2空间两条直线的位置关系
1.空间两条直线的位置关系有且只有三种:________、____________、____________.
2.公理4:平行于同一条直线的两条直线____________.
3.等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,那么这两个角____ 或____.4.异面直线
(1)定义:不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线.
(2)判定定理:过平面内一点与平面外一点的直线,和这个平面内不经过该点的直线是异面直线.
5.异面直线所成的角:直线a,b是异面直线,经过空间任一点O,作直线a′,b′,使__________,__________,我们把a′与b′所成的锐角或直角叫做异面直线a与b所成的角.
若两条直线所成的角是直角,则两条异面直线互相垂直,两条异面直线所成的角α的取值范围是____________.
一、填空题
1.若空间两条直线a,b没有公共点,则其位置关系是____________.
2.若a和b是异面直线,b和c是异面直线,则a和c的位置关系是______________.
3.在正方体ABCD—A1B1C1D1中,与对角线AC1异面的棱共有________条.
4.空间四边形的两条对角线相互垂直,顺次连结四边中点的四边形的形状是________.
5.给出下列四个命题:
①垂直于同一直线的两条直线互相平行;②平行于同一直线的两直线平行;
③若直线a,b,c满足a∥b,b⊥c,则a⊥c;
④若直线l1,l2是异面直线,则与l1,l2都相交的两条直线是异面直线.
其中假命题的个数是________.
6.有下列命题:
①两条直线和第三条直线成等角,则这两条直线平行;②四条边相等且四个角也相等的四边形是正方形;
③经过直线外一点有无数条直线和已知直线垂直;④若∠AOB=∠A1O1B1,且OA∥O1A1,则OB∥O1B1.
其中正确命题的序号为________.
7.空间两个角α、β,且α与β的两边对应平行且α=60°,则β为________.
8.已知正方体ABCD—A′B′C′D′中:
(1)BC′与CD′所成的角为________;(2)AD与BC′所成的角为________.
9.一个正方体纸盒展开后如图所示,在原正方体纸盒中有如下结论:
①AB⊥EF;②AB与CM所成的角为60°;③EF与MN是异面直线;④MN∥CD.
以上结论中正确结论的序号为________.
二、解答题
10.已知棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是棱CD、AD的中点.
求证:(1)四边形MNA1C1是梯形;
(2)∠DNM=∠D1A1C1.
11.如图所示,在空间四边形ABCD中,AB=CD且AB与CD所成的角为30°,E、F分别是BC、AD的中点,求EF与AB所成角的大小.
作异面直线所成的角,可通过多种方法平移产生,主要有三种方法:①直接平移法(可利用图中已有的平行线);②中位线平移法;③补形平移法(在已知图形中,补作一个相同的几何体,以便找到平行线).
1.2.3 直线与平面的位置关系
1.一条直线和一个平面的位置关系有且只有以下三种:
位置关系直线a在
平面α内
直线a与
平面α相交
直线a与
平面α平行
公共点有无数个公共点有且只有一个
公共点
没有公共点
符号
表示
a⊂αa∩α=A a∥α
图形
表示
2.直线与平面平行的判定定理:
如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.
用符号表示为a⊄α,b⊂α且a∥b⇒a∥α.
一、填空题
1.以下说法(其中a,b表示直线,α表示平面)正确的个数为________.
①若a∥b,b⊂α,则a∥α;②若a∥α,b∥α,则a∥b;
③若a∥b,b∥α,则a∥α;④若a∥α,b⊂α,则a∥b.
2.已知a,b是两条相交直线,a∥α,则b与α的位置关系是________.
3.如果平面α外有两点A、B,它们到平面α的距离都是a,则直线AB和平面α的位置关系是_____________.
4.在空间四边形ABCD中,E、F分别是AB和BC上的点,若AE∶EB=CF∶FB=1∶3,则对角线AC和平面DEF的位置关系是________.
5.过直线l外两点,作与l平行的平面,则这样的平面为____________个.
6.过平行六面体ABCD-A1B1C1D1任意两条棱的中点作直线,其中与平面DBB1D1平行的直线共有________条.
7.经过直线外一点有________个平面与已知直线平行.
8.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1的面中:
(1)与直线AB平行的平面是______________;
(2)与直线AA1平行的平面是______________;
(3)与直线AD平行的平面是______________.
9.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1的中点,则BD1与过点A,E,C的平面的位置关系是___________.
二、解答题
10.如图所示,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F分别是棱BC、C1D1的中点.
求证:EF∥平面BDD1B1.
11.如图所示,P是▱ABCD所在平面外一点,E、F分别在PA、BD上,且PE∶EA=BF∶FD.
求证:EF∥平面PBC.
直线与平面平行的判定方法
(1)利用定义:证明直线a与平面α没有公共点.这一点直接证明是很困难的,往往借助于反证法来证明.
(2)利用直线和平面平行的判定定理:a⊄α,a∥b,b⊂α,则a∥α.使用定理时,一定要说明“不在平面内的一条直线和平面内的一条直线平行”,若不注明和平面内的直线平行,证明过程就不完整.因此要证明a∥平面α,则必须在平面α内找一条直线b,使得a∥b,从而达到证明的目的.证明线线平行时常利用三角形中位线、平行线分线段成比例定理等.。