1、第三节 空间点、直线、平面之间的位置关系,1平面的基本性质公理1:如果一条直线上的_在一个平面内,那么这条直线在这个平面内公理2:过_的三点,有且只有一个平面公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们_过该点的公共直线,两点,不共线,有且只有一条,2空间点、直线、平面之间的位置关系,锐角或直角,平行,相等或互补,1如果两条直线没有公共点,则这两条直线为异面直线此说法正确吗?【提示】 此说法不正确两条直线没有公共点,这两条直线平行或异面2若一条直线l不在平面内,则直线l与平面是否一定平行?【提示】 不一定直线l与平面可能平行,也可能相交,1(教材改编题)下列命题正确的个数为( )梯形可以
2、确定一个平面;若两条直线和第三条直线所成的角相等,则这两条直线平行;两两相交的三条直线最多可以确定三个平面;如果两个平面有三个公共点,则这两个平面重合A0 B1 C2 D3【解析】 中两直线可以平行、相交或异面,中若三个点在同一条直线上,则两个平面相交,正确【答案】 C,2(2011浙江高考)若直线l不平行于平面,且l,则( )A内的所有直线与l异面B内不存在与l平行的直线C内存在唯一的直线与l平行D内的直线与l都相交【解析】 由题意知,直线l与平面相交,则直线l与平面内的直线只有相交和异面两种位置关系.【答案】 B,3已知a、b是异面直线,直线c直线a,那么c与b( )A一定是异面直线 B一
3、定是相交直线C不可能是平行直线 D不可能是相交直线【解析】 若cb,ca,ab,与a,b异面矛盾c,b不可能是平行直线 【答案】 C,【答案】 D,平面的基本性质,(2)法一 证明D点在EF、CH确定的平面内 法二 延长FE、DC分别与AB交于M,M,可证M与 M重合,从而FE与DC相交证得四点共面,1解答本题的关键是平行四边形、中位线性质的应用2证明共面问题的依据是公理2及其推论,包括线共面,点共面两种情况,常用方法有:(1)直接法:证明直线平行或相交,从而证明线共面(2)纳入平面法:先确定一个平面,再证明有关点、线在此平面内(3)辅助平面法:先证明有关的点、线确定平面,再证明其余元素确定平
4、面,最后证明平面、重合,如图733,已知正方体ABCDA1B1C1D1中,E、F分别为D1C1、C1B1的中点,ACBDP,A1C1EFQ.求证:(1)D、B、F、E四点共面;(2)若A1C交平面DBFE于R点,则P、Q、R三点共线【证明】 (1)连结B1D1,E,F分别为D1C1、C1B1的中点,EFD1B1,又D1B1DB,则EFDB,D、B、F、E四点共面,(2)ACBDP,A1C1EFQ, P平面DBFE,P平面A1ACC1, Q平面DBFE,Q平面A1ACC1, 又A1C平面DBFER, R平面DBFE,R平面A1ACC1, P、Q、R在平面DBFE与平面A1ACC1的交线上, 因此
5、P、Q、R三点共线,设A,B,C,D是空间四个不同的点,在下列命题中,不正确的是_若AC与BD共面,则AD与BC共面;若AC与BD是异面直线,则AD与BC是异面直线;若ABAC,DBDC,则ADBC;若ABAC,DBDC,则ADBC.【思路点拨】 可用公理进行判断;可用反证法进行判断;可利用几何直观进行判断;可由线面垂直,推出线线垂直,两条直线的位置关系,【尝试解答】 由公理1知,命题正确 对于,假设AD与BC共面,由正确得AC与BD共面,这与题设矛盾,故假设不成立,从而结论正确 对于,如图,当ABAC,DBDC, 使二面角ABCD的大小变化时, AD与BC不一定相等,故不正确 对于,如图,取
6、BC的中点E,连结AE,DE,则由题设得BCAE,BCDE. 根据线面垂直的判定定理得BC平面ADE, 从而ADBC. 【答案】 ,1判定空间两条直线是异面直线的方法 (1)判定定理:平面外一点A与平面内一点B的连线和平面内不经过该点B的直线是异面直线 (2)反证法:证明两线不可能平行、相交或证明两线不可能共面,从而可得两线异面 2对于线线垂直,往往利用线面垂直的定义,由线面垂直得到线线垂直 3画出图形进行判断,可化抽象为直观,如图734所示,正方体ABCDA1B1C1D1中,M、N分别为棱C1D1、C1C的中点,有以下四个结论:直线AM与CC1是相交直线;直线AM与BN是平行直线;直线BN与
7、MB1是异面直线;直线MN与AC所成的角为60.其中正确的结论为_(注:把你认为正确的结论序号都填上)【解析】 由图可知AM与CC1是异面直线,AM与BN是异面直线,BN与MB1为异面直线因为D1CMN,所以直线MN与AC所成的角就是D1C与AC所成的角,且角为60.【答案】 ,(2011上海高考)如图735,已知ABCDA1B1C1D1是底面边长为1的正四棱柱,高AA12,求 (1)异面直线BD与AB1所成角的余弦值; (2)四面体AB1D1C的体积【思路点拨】 (1)由BDB1D1知AB1D1就是所求的角,利用余弦定理,求得余弦值 (2)四面体AB1D1C是四棱柱去掉四个相同的三棱锥而构成
8、的几何体,间接计算四面体的体积,异面直线所成的角,直三棱柱ABCA1B1C1中,若BAC90,ABACAA1,则异面直线BA1与AC1所成的角等于( ) A30 B45 C60 D90,【答案】 C,空间点、直线、平面的位置关系是立体几何的理论基础,高考常设置选择题或填空题,考查直线、平面位置关系的判断和异面直线所成的角的求法在判断线、面位置关系时,有时可以借助常见的几何体做出判断.,思想方法之十一 借助长方体探讨线、面位置关系(2011四川高考)l1,l2,l3是空间三条不同的直线,则下列命题正确的是( )Al1l2,l2l3l1l3Bl1l2,l2l3l1l3Cl1l2l3l1,l2,l3共面Dl1,l2,l3共点l1,l2,l3共面,【解析】 如图长方形ABCDA1B1C1D1中, ABAD,CDAD但ABCD,因此A不正确 又ABDCA1B1,但三线不共面,因此C不正确 又从A出发的三条棱不共面,所以D不正确 由线线平行和垂直的定义易知B正确 【答案】 B,