1、高中数学人教A版必修2同步教师用书 第2章 211 平面2.1空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.1平面1了解平面的概念,掌握平面的画法及表示方法(难点)2能用符号语言描述空间点、直线、平面之间的位置关系(重点)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(难点、易错点)基础初探教材整理1平面阅读教材P40P41“思考”以上的内容,完成下列问题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无限延展的2平面的画法(1)水平放置的平面通常画成一个平行四边形,它的锐角通常画成45,且横边长等于其邻边长的2倍如图211.(
2、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,把被遮挡部分用虚线画出来如图211.图图图2113平面的表示法图211的平面可表示为平面、平面ABCD、平面AC或平面BD.下列说法:书桌面是平面;8个平面重叠后,要比6个平面重叠后厚;有一个平面的长是100 m,宽是90 m;平面是绝对平滑,无厚度,无限延展的抽象概念其中正确的个数为()A0 B1 C2 D3【解析】错误,因为平面具有延展性;错误,平面无厚度;错误,因为平面无厚度、大小之分;正确,符合平面的概念【答案】B教材整理2平面的基本性质阅读教材P41“思考”以下至P43“例1”以上的内容,完成下列问题公理内容图形符号公理1如果一
3、条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内Al,Bl,且A,Bl公理2过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面A,B,C三点不共线存在惟一的使A,B,C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P,Pl,且Pl判断(正确的打“”,错误的打“”)(1)三点可以确定一个平面()(2)一条直线和一个点可以确定一个平面()(3)四边形是平面图形()(4)两条相交直线可以确定一个平面()【解析】(1)错误不共线的三点可以确定一个平面(2)错误一条直线和直线外一个点可以确定一个平面(3)错误四边形不一定是平面图形(4)正确两条相交直线可以确定一个平面【答案】(1)
4、(2)(3)(4)小组合作型文字语言、图形语言、符号语言的相互转化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,B;(2)l,mA,Al;(3)Pl,P,Ql,Q.【精彩点拨】解答本题要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,由已知给出的符号表示语句,写出相应的点、线、面的位置关系,画出图形【自主解答】(1)点A在平面内,点B不在平面内;(2)直线l在平面内,直线m与平面相交于点A,且点A不在直线l上;(3)直线l经过平面外一点P和平面内一点Q.图形分别如图(1),(2),(3)所示图(1)图(2)图
5、(3)1用文字语言、符号语言表示一个图形时,首先仔细观察图形有几个平面、几条直线且相互之间的位置关系如何,试着用文字语言表示,再用符号语言表示2要注意符号语言的意义如点与直线的位置关系只能用“”或“”表示,直线与平面的位置关系只能用“”或“”表示3由符号语言或文字语言画相应的图形时,要注意实线和虚线的区别再练一题1根据图形用符号表示下列点、直线、平面之间的关系图212(1)点P与直线AB;(2)点C与直线AB;(3)点M与平面AC;(4)点A1与平面AC;(5)直线AB与直线BC;(6)直线AB与平面AC;(7)平面A1B与平面AC.【解】(1)点P直线AB;(2)点C直线AB;(3)点M平面
6、AC;(4)点A1平面AC;(5)直线AB直线BC点B;(6)直线AB平面AC;(7)平面A1B平面AC直线AB.点、线共面问题已知四条直线两两相交,且不共点,求证:这四条直线在同一平面内【精彩点拨】四条直线两两相交且不共点,可能有两种情况:一是有三条直线共点;二是任意三条直线都不共点,故要分两种情况【自主解答】已知:a,b,c,d四条直线两两相交,且不共点,求证:a,b,c,d四线共面证明:(1)若a,b,c三线共点于O,如图所示,Od,经过d与点O有且只有一个平面.A、B、C分别是d与a、b、c的交点,A、B、C三点在平面内由公理1知a、b、c都在平面内,故a、b、c、d共面(2)若a、b
7、、c、d无三线共点,如图所示,abA,经过a、b有且仅有一个平面,B、C.由公理1知c.同理,d,从而有a、b、c、d共面综上所述,四条直线两两相交,且不共点,这四条直线在同一平面内证明点线共面常用的方法1纳入法:先由部分直线确定一个平面,再证明其他直线也在这个平面内2重合法:先说明一些直线在一个平面内,另一些直线也在另一个平面内,再证明两个平面重合再练一题2已知直线ab,直线l与a,b都相交,求证:过a,b,l有且只有一个平面【证明】如图所示,由已知ab,所以过a,b有且只有一个平面.设alA,blB,A,B,且Al,Bl,l.即过a,b,l有且只有一个平面探究共研型点共线与线共点问题探究1
8、如图213,在正方体ABCDA1B1C1D1中,设A1C平面ABC1D1E.能否判断点E在平面A1BCD1内?图213【提示】如图,连接BD1,A1C平面ABC1D1E,EA1C,E平面ABC1D1.A1C平面A1BCD1,E平面A1BCD1.探究2上述问题中,你能证明B,E,D1三点共线吗?【提示】由于平面A1BCD1与平面ABC1D1交于直线BD1,又EBD1,根据公理3可知B,E,D1三点共线如图214,在正方体ABCDA1B1C1D1中,点M,N,E,F分别是棱CD,AB,DD1,AA1上的点,若MN与EF交于点Q,求证:D,A,Q三点共线. 【导学号:97602006】图214【精彩
9、点拨】欲证D、A、Q三点共线,只需说明三点均在平面AD1和平面AC的交线DA上即可【自主解答】MNEFQ,Q直线MN,Q直线EF,又M直线CD,N直线AB,CD平面ABCD,AB平面ABCD.M、N平面ABCD,MN平面ABCD.Q平面ABCD.同理,可得EF平面ADD1A1.Q平面ADD1A1,又平面ABCD平面ADD1A1AD,Q直线AD,即D,A,Q三点共线点共线与线共点的证明思路1点共线的思路:证明这些点都分别在两个相交的平面内,因此也在两个平面的交线上2线共点的思路:先由两条直线交于一点,再证明该点在第三条直线上再练一题3如图215,在四边形ABCD中,已知ABCD,直线AB,BC,
10、AD,DC分别与平面相交于点E,G,H,F.求证:E,F,G,H四点必定共线. 【导学号:09960044】图215【证明】ABCD,AB,CD确定一个平面,又ABE,AB,E,E,即E为平面与的一个公共点同理可证F,G,H均为平面与的公共点,两个平面有公共点,它们有且只有一条通过公共点的公共直线,E,F,G,H四点必定共线1用符号表示“点A在直线l上,l在平面外”,正确的是()AAl,l BAl,lCAl,l DAl,l【解析】点与直线,直线与平面间的关系分别用“或”和“或”表示【答案】B2下列说法中正确的个数为()三角形一定是平面图形;若四边形的两对角线相交于一点,则该四边形是平面图形;圆
11、心和圆上两点可确定一个平面;三条平行线最多可确定三个平面A1 B2C3 D4【解析】中若圆心和圆上两点共线时,可以作出无数个平面,故正确,故选C.【答案】C3设平面与平面交于直线l,A,B,且直线ABlC,则直线AB_.【解析】l,ABlC,C,CAB,ABC.【答案】C4有以下三个说法:平面外的一条直线与这个平面最多有一个公共点;直线l在平面内,可以用符号“l”表示;已知平面与不重合,若平面内的一条直线a与平面内的一条直线b相交,则与相交其中正确的序号是_【解析】若直线与平面有两个公共点,则这条直线一定在这个平面内,故正确;直线l在平面内用符号“”表示,即l,错误;由a与b相交,说明两个平面有公共点,因此一定相交,故正确【答案】5如图216,已知平面,且l.在梯形ABCD中,ADBC,且AB,CD.求证:AB,CD,l共点(相交于一点)图216【证明】梯形ABCD,ADBC,AB,CD是梯形ABCD的两腰,AB,CD必定相交于一点如图,设ABCDM.又AB,CD,M,且M,M,又l,Ml,即AB,CD,l共点
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