高一数学空间中直线与平面之间的位置关系
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2.1《空间点、直线、平面之间的位置关系》导学案2.1.1平面第 ___ 周 高一 __________ 班 ____________ 合作小组姓名 ____________【学习目标】1•正确理解平面的概念;掌握平面的基本性质; 2•熟练掌握公理1、2、3的三种语言及相互转换; 3•会用三个公理证明简单的共点、共线、共面问题;【重点难点】教学重点:公理1、2、3 教学难点:三个公理的理解【学法指导】注意观察教室中的点、线、面,你会有很多的收获!预习案阅读课本P40-43,完成下面预习案一、知识梳理1. 平面概述 (1)平面的两个特征:①无限延展②没有厚度(2) 平面的画法: ________________________(3) 平面的表示: ______________________________________________________________________ 平面可以看成点的集合,点 A 在平面 内,记作 __________ ,点B 不在平面 内,记作 __________ 2. 三个公理公理1 : ___________________________________________________________________________ 用数学符号表示为: ___________________________________________________ 图形语言:公理2 : ___________________________________________________________________________ 用数学符号表示为: ___________________________________________________ 图形语言:公理3: _________________________________________________________________________________________________ 用数学符号表示为: ___________________________________________________ 图形语言:编写人:朱其山审核人:郭小艳 编写时间:2013-05-13. 公理2的三条推论: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,有且只有一个平面二、问题导学为什么要学习三个公理?三个公理的作用是什么?三、预习自测1.卜列推断中,错误的是( ).A •A l,A ,B l,B l B. A,A ,B ,B I ABC.l , A l A D . A,B,C , A,B,C ,且A、B、C不共线,重合2. 下列结论中,错误的是( )A . 经过三点确定一个平面B. 经过一条直线和这条直线外一点确定一个平面C . 经过两条相交直线确定一个平面D. 经过两条平行直线确定一个平面3•用符号表示下列语句,并画出相应的图形:(1)直线a经过平面外的一点M;(2)直线a既在平面内,又在平面内;4•如图,试根据下列要求,把被遮挡的部分改为虚线:(1)AB没有被平面遮挡;(2)AB被平面遮挡【疑惑之处】探究案【例1】如图,用符号表示下图图形中点、直线、平面之间的位置关系【探究小结】【例2】在正方体ABCD-ABQQ,中,(1) AA与CC,是否在同一平面内?(2)点B,G,D是否在同一平面内?(3)画出平面AGC与平面BCQ的交线,平面ACD1与平面BDC1的交线.【探究小结】【探究小结】课堂检测1 .下列说法中正确的是().A.空间不同的三点确定一个平面 B.空间两两相交的三条直线确定一个平面C. 空间有三个角为直角的四边形一定是平面图形D. 和同一条直线相交的三条平行直线一定在同一平面内2. _______________________________________________ 给出下列说法,其中说法正确的序号依次是 ______________________________________________________ . ① 梯形的四个顶点共面; ② 三条平行直线共面;③ 有三个公共点的两个平面重合;④ 每两条都相交并且交点全部不同的四条直线共面 3.已知空间四点中无任何三点共线,那么这四点可以确定平面的个数是_________ .4. 下面四个叙述语(其中 A,B 表示点,a 表示直线, 表示平面) ①Q A ,B ,AB ;②Q A,B,AB ;变式:例2中,A i C 与面BC i D 相交于点M ,求证:G,M,0三点共线. 分析:要证若干点共线的问题,只需证这些点同在两个相交平面内即可【例3】已知 ABC 在平面 夕卜,它的三边所在的直线分别交面 一条直线上.于P,Q,R ,求证:P,Q,R 在同③Q A a,a,A ;④Q A,a,A a.其中叙述方式和推理都正确的序号是 ____________5•在棱长为a的正方体ABCD-A i B i C i D i中M,N分别是AA i, D1C1的中点,过点D, M , N三点的平面与正方体的下底面A i B i C i D i相交于直线I ,(i)画出直线I ;(2)设I I A j B, P,求PB i 的长;(3)求D i到|的距离.课后检测i .下列推断中,错误的是( ).A . A l,A,B l,B lB . A , A,B ,B I ABC . l ,A l AD . A, B,C,A,B,C,且A、B、C不共线,重合2. E、F、G、H是三棱锥A-BCD 棱AB、AD、CD、CB上的点,延长EF、HG交于P,则点P( ).A. —定在直线AC上B.—定在直线BD上C.只在平面BCD内D.只在平面ABD内3. 用一个平面截一个正方体,其截面是一个多边形,则这个多边形边数最多是( ).A. 三B.四C.六D.八4. 下列说法中正确的是( ).A. 空间不同的三点确定一个平面B. 空间两两相交的三条直线确定一个平面C. 空间有三个角为直角的四边形一定是平面图D. 和同一条直线相交的三条平行直线一定在同一平面内5. 两个平面若有三个公共点,则这两个平面____________6. 给出下列说法:① 梯形的四个顶点共面;② 三条平行直线共面;③有三个公共点的两个平面重合;④ 每两条都相交并且交点全部不同的四条直线共面.其中说法正确的序号依次是________ .7. 已知空间四点中无任何三点共线,那么这四点可以确定平面的个数是________8. 求证:两两相交且不过同一个点的三条直线必在同一平面内已知:直线AB,BC,CA两两相交,交点分别为A,B,C,求证:直线AB,BC,CA共面.9.空间四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA上的点,已知EF和GH交于P点,求证:EF、GH、AC三线共点.2.1.2空间中直线与直线间的位置关系第 __ 周高一__________ 班_____________ 合作小组姓名 _____________【学习目标】1. 直线与直线之间的位置关系.2. 异面直线的定义、异面直线所成的角;【重点难点】教学重点:异面直线的定义;直线与直线之间的位置关系;教学难点:异面直线的定义【学法指导】多观察生活中事物,如建筑物、电线杆、马路、桥梁等并思考直线与直线的位置关系预习案阅读教材P44-50,完成下面填空一、知识梳理1 •空间两直线的位置关系相父直线:共面直线;异面直线:_____________ . ________________2.异面直线的概念与画法(1)异面直线的画法(注意:常用平面衬托法画两条异面直线)(2)异面直线所成的角:已知两条异面直线a,b ,经过空间任一点0作直线_________________ ,把a ,b 所成的锐角(或直角)叫异面直线a,b所成的角(或夹角)•注意:①a,b所成的角的大小与点0的选择无关,为了简便,点0通常取在异面直线的一条上;②异面直线所成的角的范围为 ___________ ,③如果两条异面直线所成的角是直角,则叫两条异面直线垂直,记作 a b.(3)_________________________________________________________________________________ 空间等角定理: _______________________________________________________________________________二、问题导学空间两条直线位置关系有几种?其中,哪一种关系是平面几何中没有学过?三、预习自测1 •分别在两个平面内的两条直线间的位置关系是().A.异面B.平行C.相交D.以上都有可能2 .直线I与平面不平行,则(A. l与相交B. IC. I与相交或ID.以上结论都不对3•若两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相平行,则这两个平面的公共点个数()A.有限个B.无限个C.没有D.没有或无限个4•如果OA // O'A',OB // O'B',那么AOB与A O'B'_____________________ (大小关系)探究案【例1】空间四边形ABCD中,E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA的中点,求证:四边形EFGH是平行四边形进一步探究1:若AC=BD,四边形EFGH是什么图形?探究2:在什么条件下,四边形EFGH是正方形?【探究小结】【例2】正方体ABCD ABGD,中,E,F分别为A1B11^C1的中点,求异面直线DB,与EF所成角的大小.【探究小结】【例3】如图,已知长方体 ABCD-A'B'C'D'中,AB ,3 , AD , AA '1.(1) BC 和AC '所成的角是多少度? (2) AA '和BC '所成的角是多少度?【探究小结】课堂检测B.某平面内的一条直线和这平面外的直线;D.不在同一平面内的两条直线;F.分别在两个不同平面内的两条直线;的一条直线;H.空间没有公共点的两条直线;I.既不相交,又不平行的两条直线 2•下图长方体中(1) 说出以下各对线段的位置关系 ①CA 1和BD 1是 __________________ 直线 ②BD 和B 1D 1是③BD 1和DC 是 ___________________ 直线(2) _________________________________ 与棱AB 所在直线异面的棱共有 _________________________________ 条? ⑶与对角线DB 1成异面直线的棱共有几条 ? (4)思考:这个长方体的棱中共有多少对异面直线?3•如图是一个正方体的展开图,如果将它还原为正方体,那么AB , CD , EF , GH 这四条线段 所在直线是异面直线的有 __________ 对?4•在平面内我们有 垂直于同一条直线的两条直线平行1.两条异面直线指:A.空间中不相交的两条直线; C.分别在不同平面内的两条直线; E.不同在任一平面内的两条直线;G.某一平面内的一条直线和这个平面外 ”在空间,这一结论是否一定成立?注:不是所有空间,若推广需证明其正确性5. “若直线a与直线b异面,直线b与直线C异面。
高一数学必修五知识点总结空间两条直线只有三种位置关系:平行、相交、异面1、按是否共面可分为两类:(1)共面:平行、相交(2)异面:异面直线的定义:不同在任何一个平面内的两条直线或既不平行也不相交。
异面直线判定定理:用平面内一点与平面外一点的直线,与平面内不经过该点的直线是异面直线。
两异面直线所成的角:范围为(0°,90°)esp.空间向量法两异面直线间距离:公垂线段(有且只有一条)esp.空间向量法2、若从有无公共点的角度看可分为两类:(1)有且仅有一个公共点——相交直线;(2)没有公共点——平行或异面直线和平面的位置关系:直线和平面只有三种位置关系:在平面内、与平面相交、与平面平行①直线在平面内——有无数个公共点②直线和平面相交——有且只有一个公共点直线与平面所成的角:平面的一条斜线和它在这个平面内的射影所成的锐角。
空间向量法(找平面的法向量)规定:a、直线与平面垂直时,所成的角为直角,b、直线与平面平行或在平面内,所成的角为0°角由此得直线和平面所成角的取值范围为[0°,90°]最小角定理:斜线与平面所成的角是斜线与该平面内任一条直线所成角中的最小角三垂线定理及逆定理:如果平面内的一条直线,与这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也与这条斜线垂直直线和平面垂直直线和平面垂直的定义:如果一条直线a和一个平面内的任意一条直线都垂直,我们就说直线a和平面互相垂直.直线a叫做平面的垂线,平面叫做直线a的垂面。
直线与平面垂直的判定定理:如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面。
直线与平面垂直的性质定理:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行。
③直线和平面平行——没有公共点直线和平面平行的定义:如果一条直线和一个平面没有公共点,那么我们就说这条直线和这个平面平行。
直线和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。