第3课时空间点、直线、平面之间的位置关系
[考试要求]1.借助长方体,在直观认识空间点、直线、平面的位置关系的基础上,抽象出空间点、直线、平面的位置关系的定义.2.了解四个基本事实和一个定理,并能应用定理解决问题.
1.基本事实
基本事实1
过不在一条直线上的三个点,有且只有一个平面
基本事实2
如果一条直线上的两个点在一个平面内,那么这条直线在这个平面内
基本事实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
基本事实4
平行于同一条直线的两条直线平行
2.三个推论
推论1:经过一条直线和这条直线外一点,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.
3.空间中直线与直线的位置关系
eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(共面直线\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(相交直线:在同一平面内,有且只有一,个公共点;,平行直线:在同一平面内,没有公共点;)),异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点.))
提醒:分别在两个不同平面内的两条直线不一定为异面直线,它们也可能平行或相交.
4.空间中直线与平面、平面与平面的位置关系
位置关系
符号
直线和平面
直线在平面外
a?α
直线在平面内
直线与平面相交
a∩α=A
直线与平面平行
a∥α
平面和平面
两平面平行
α∥β
两平面相交
α∩β=l
5.定理
如果空间中两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.
6.异面直线所成的角
(1)定义:已知两条异面直线a,b,经过空间任一点O分别作直线a′∥a,b′∥b,把直线a′与b′所成的角叫做异面直线a与b所成的角(或夹角).
(2)范围:eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))).
[常用结论]
1.异面直线的一个判定定理
与一个平面相交的直线和这个平面内不经过交点的直线是异面直线,如图所示.
2.唯一性定理
(1)过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行.
(2)过直线外一点有且只有一个平面与已知直线垂直.
(3)过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.
(4)过平面外一点有且只有一条直线与已知平面垂直.
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)分别在两个平面内的两条直线是异面直线.(×)
(2)两个平面α,β有一个公共点A,就说α,β相交于过点A的任意一条直线.(×)
(3)如果两个平面有三个公共点,那么这两个平面重合.(×)
(4)两两相交的三条直线最多可以确定三个平面.(√)
二、教材经典衍生
1.(人教A版必修第二册P131练习T4改编)已知平面α∥平面β,直线a∥平面α,直线b∥平面β,则a与b的位置关系可能是()
A.平行或相交 B.相交或异面
C.平行或异面 D.平行、相交或异面
D[当a与b共面时,a与b平行或相交,如图所示:
显然满足题目条件;在a与b相交的条件下,分别把a,b平行移动到平面β,平面α上,此时a与b异面,亦满足题目条件.故选D.]
2.(人教A版必修第二册P128练习T2改编)下列命题正确的是()
A.空间任意三个点确定一个平面
B.一个点和一条直线确定一个平面
C.两两相交的三条直线确定一个平面
D.两两平行的三条直线确定一个或三个平面
D[不在一条直线上的三个点才能确定一个平面,A错误;
只有点在直线外时才能确定一个平面,B错误;
当三条直线交于一点时不能确定一个平面,C错误,D正确.]
3.(多选)(人教A版必修第二册P132习题8.4T9改编)如图是正方体的平面展开图,则在这个正方体中()
A.AB与CD异面
B.CD与GH平行
C.EF与GH成60°角
D.CD与EF相交
AC[该正方体的直观图如图所示,
AB与CD是异面直线,A正确;CD与GH相交,B错误;因为该几何体为正方体,所以EF∥CD,三角形GHD为正三角形,直线GH与直线GD所成角为60°,则EF与GH所成角为60°,C正确,D错误.故选AC.]
4.(人教A版必修第二册P132习题8.4T5改编)三个平面最多能把空间分为________部分,最少能把空间分成________部分.
84[三个平面可将空间分成4,6,7,8部分,所以三个平面最少可将空间分成4部分,最多分成8部分.]
考点一基本事实的应用
[典例1]如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是AB,AA1的中点.求证:
(1)E,C,D1,F四点共面;
(2)CE,D1F,DA三线共点.
证明:(1)如图,连接EF,CD1,A1B.
因为E,F分别是AB,AA1的中点,
所以EF∥B