1、经过两条平行直线,有且只有一个平面。(4)公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。对于定理,首先要记忆准确,其次要明确它的作用,即用此定理能够解决什么 问题。例1.已知:三条直线两两相交,有三个交点,求证:这三条直线共面证明:如图, an b=A.直线a,b确定一个平面土(公理三的推论), bA c=B,A B b,A B ,同理,C ,直线BC1二(公理一),即:c ,直线a,b,c共面于平面“。例2.已知: ABC的三条边的延长线与平面 &交于P、Q、R三点, 求证:P、Q、R三点共线。如图,直线 BA的延长线与平面 二交于P点,点 P 亠且 P 面 ABC ,点P是平面耳与平面ABC
2、的公共点, 同理点Q、R也是平面上与平面ABC的公共点, P、Q、R三点共线于平面&与平面ABC的公共直线。二、有关线面平行问题1.直线与直线平行:(1 )平行于同一条直线的两条直线平行;(2)如果一条直线与一个平面平行, 经过这条直线的平面与这个平面相交, 那么这条直线与交线平行;(3)如果两条直线垂直于同一个平面,那么这两条直线平行;(4)如果两个平行平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行;2.直线与平面平行:(1)如果平面外的一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么这条直线 与这个平面平行;(2)如果两个平面平行,那么其中一个平面内的直线平行于另一个平面;3.平面与平面平行:(1)
3、如果一个平面内的两条相交直线都与另一个平面平行,那么这两个平面平行;(2)如果两个平面垂直于同一条直线,那么这两个平面平行。在平行的定义与定理中体现了新、旧知识之间的联系,线线平行 f线面平行f面面平行,我们在解决问题时也应该遵循这个思路。例若三个平面两两相交有三条交线,则这三条交线平行或共点。如图,=- = a, A; =b,A直线a, b共面于平面-,直线a,b的位置关系为平行或相交,(1)当 a/ b 时,二:. 一二 l. . . 又A左二c,. a / c,这三条交线平行;(2)当 aA b=0时,abO a,二 A“ =a,A O 耳,O b,“ A =b,二O ,二点O在平面上,
4、的公共点,二c,.点 O 在直线 c上,这三条交线共点。三、有关线面垂直问题1直线与直线垂直:(1) 如果两条平行线中的一条垂直于第三条直线, 那么另一条直线也垂直于第 三条直线;(2)如果一条直线垂直于一个平面,那么这条直线垂直于平面内的所有直线;(3)三垂线定理:如果平面内的一条直线与这个平面的一条斜线在这个平面内 的射影垂直,那么它也与这条斜线垂直;三垂线定理的逆定理:如果平面内的一条直线与这个平面的一条斜线垂直,那 么它也与这条斜线在这个平面内的射影垂直;2直线与平面垂直:(1) 如果一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直, 那么这条直线与这个 平面垂直;(2) 如果两条平行线中的一
5、条垂直于一个平面, 那么另一条也垂直于这个平面;(3)如果一条直线垂直于两个平行平面中的一个,那么它也垂直于另一个;(4)两个平面垂直,如果一个平面内的一条直线垂直于交线,那么这条直线垂 直于另一个平面;3平面与平面垂直:(1)如果两个平面相交所成的二面角为直二面角,那么么这两个平面垂直;(2)如果一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面垂直;注意:垂直不是位置关系中的一种,它只是相交中的一种特殊情况,垂直中最 重要的是线线垂直,因此三垂线定理及其逆定理是我们解决问题中最常用的定理, 它还应用于成角与距离问题。例.已知:ABCD为矩形,PA丄底面ABCD,M、N分别为PC、AB的中点, 求
6、证:MN丄AB。v M、N 分别为 PC、AB 的中点,二 M0 / PA,NO/ BC,/ PA丄底面 ABCD,二M0丄底面 ABCD, NO为MN在平面ABCD上的射影,v ABCD 为矩形,二 BC丄AB,二 N0丄AB, MN 丄AB。证法二:连接PC、MA、MB,宓二丄M同理, PAC也为直角三角形, , MA二MB,v N 为 AB 的中点, MN 丄AB。证法三:(利用向量的方法)_ . 匚- I- - . I 厂 I- (bc丄ab(猛*丽 (丽 + 励盂=(习+ 丽+丽+丽盂. MN NM - = C1 . mn 丄AB。四、有关线面成角问题1异面直线所成的角: 经过空间任
7、意一点,分别引两条异面直线 a、b的平行线、,、所成的锐角(或直角)叫做异面直线a、b所成的角。(0 9 902 直线与平面所成的角:(1) 平面的斜线与它在平面上的射影所成的锐角,叫做斜线与平面所成的角;(2) 当线面垂直时,垂线与平面所成的角为直角;(3) 线面平行或线在面内,规定线面角为零角。直线与平面所成的角:0WBW903.平面与平面所成的角:(1)二面角:从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角。(2)二面角的平面角:以二面角的棱上任意一点为端点,分别在两个半平面内作垂直于棱的射线,这两条射线所成的角叫做二面角的平面角。( 093 丽硕=-八 ,故所求的二面角为五有关线面距
8、离问题1点与点的距离:直线段的长;2.点与直线的距离:点与垂足间的距离;3 点与平面的距离:垂线段的长;4.直线与直线的距离:(1)平行:一直线上 任意一点到另一直线的距离;(2) 异面:公垂线段的长;5.直线与平面的距离:直线与平面平行时,直线上任意一点到平面的距离;6.平面与平面的距离:平面上任意一点到平面的距离;距离问题最重要的是点、面距离,它可以通过找到垂足,利用点点距求出;更 常用的是利用等积(体积)法求出。其他的距离(线线、线面、面面)都可以通过 转化的思想转化为点面距,转化的前提要证明平行的存在。例.如图所示的多面体是由底面为 ABCD的长方体被截面AEC1F所截面而得至曲勺,其
9、中 AB=4 , BC=2, CCi=3, BE=1-G(I)求BF的长;(n)求点C到平面AECiF的距离。解法1:(I)过 E 作 EH II BC 交 CCi 于 H,贝V CH=BE=1 , EH II AD , 且 EH=AD ,又 v AF II ECi,AZ FAD= Z CiEH,二 Rt ADF 如Rt EHCi,DF=CiH=2 , 上F =2品。 (n)延长 CiE与CB交于G,连AG,则平面AECiF与平面ABCD相交于 AG ,过C作CM丄AG,垂足为M,连CiM ,由三垂线定理可知AG丄CiM ,由于AG丄面CiMC ,且AG匚面AECiF,所以平面 AECiF丄面CiMC。 在RtACiCM中,作CQ丄MCi,垂足为Q,则CQ的长即为C到平面AECiF的距离,由 Z GAB= Z MCG , 得解法2:则 D(0, 0, 0), B(2, 4, 0), A(2, 0, 0), C(0, 4, 0), E(2, 4, 1), Ci(0, 4, 3)设 F(0, 0, z),Jis 岸 K- AECiF
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