高中数学 第一章 立体几何初步 4.1 空间图形基本关系的认识 4.2 空间图形的公理(一)课件 北师大版必修2

1、4.1空间图形基本关系的认识 4.2空间图形的公理(一)第一章4空间图形的基本关系与公理学习目标1.通过长方体这一常见的空间图形，体会点、直线、平面之间的位置关系.2.会用符号表达点、线、面的位置关系.3.掌握空间图形的三个公理及其推论.问题导学达标检测题型探究内容索引问题导学知识点一空间图形的基本位置关系对于长方体有12条棱和6个面.思考思考112条棱中，棱与棱有几种位置关系？答案答案相交，平行，既不平行也不相交.思考思考2棱所在直线与面之间有几种位置关系？答案答案棱在平面内，棱所在直线与平面平行和棱所在直线与平面相交.思考思考3六个面之间有哪几种位置关系.答案答案平行和相交.梳理梳理位置关

2、系图形表示符号表示空间点与直线的位置关系点a在直线a外a a点b在直线a上ba空间点与平面的位置关系点a在平面内a点b在平面外b 空间两条直线的位置关系平行ab相交_异面a与b异面空间直线与平面的位置关系线在面内_线面相交_线面平行_aaboaaa空间平面与平面的位置关系面面平行_面面相交_异面直线不同在 的两条直线，叫作异面直线a任何一个平面内知识点二空间图形的公理思考思考1照相机支架只有三个脚支撑说明什么？答案答案不在同一直线上的三点确定一个平面.思考思考2一把直尺两端放在桌面上，直尺在桌面上吗？答案答案直尺在桌面上.思考思考3教室的墙面与地面有公共点，这些公共点有什么规律？答案答案这些公

3、共点在同一直线上.梳理梳理(1)空间图形的公理公理内容图形符号作用公理1如 果 一 条 直 线 上 的 在一个平面内，那 么 这 条 直 线 上 都在这个平面内(即直线在 内)，且，_l用来证明直线在平面内两点所有的点平面alblab公理2过 的三点，有且只有一个平面(即可以确定一个平面)a，b，c三点不共线存在唯一的使a，b，c用来确定一个平面公理3如果两个不重合的平面有一个公共点，那么它们有且只有一条_，_l，且pl用来证明空间的点共线和线共点不在一条直线上p的公共直线通过这个点p(2)公理2的推论推论1：一条直线和直线外一点确定一个平面(图).推论2：两条相交直线确定一个平面(图).推论

4、3：两条平行直线确定一个平面(图).思考辨析 判断正误1.8个平面重叠起来要比6个平面重叠起来厚.( )2.空间不同三点确定一个平面.( )3.一条直线和一个点确定一个平面.( )题型探究例例1根据图形用符号表示下列点、直线、平面之间的关系.类型一文字语言、图形语言、符号语言的相互转化(1)点p与直线ab；解解点p直线ab.(2)点c与直线ab；解解点c 直线ab.(3)点m与平面ac；解解点m平面ac.(4)点a1与平面ac；解解点a1 平面ac.解答(5)直线ab与直线bc；(6)直线ab与平面ac；(7)平面a1b与平面ac.解解直线ab直线bc点b.解解直线ab平面ac.解解平面a1b

5、平面ac直线ab.解答反思与感悟反思与感悟(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)根据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.跟踪训练跟踪训练1用符号语言表示下列语句，并画成图形.(1)直线l经过平面内两点a，b；解答解解a，b，al，bl，如图.(2)直线l在平面外，且过平面内一点p；解答解解l，pl，p.如图(3)直线l既在平面内，又在平面内；解答解解l，l.如图.(4)直线l是平面与的交线，平面内有一条直线m与l平行.解答解解l，m，ml.如图.命题角度命题角度1

6、点线共面问题点线共面问题例例2如图，已知：a，b，aba，pb，pqa，求证：pq.类型二平面的基本性质的应用证明证明证明因为pqa，所以pq与a确定一个平面，所以直线a，点p.因为pb，b，所以p.又因为a，p a，所以与重合，所以pq.引申探究引申探究将本例中的两条平行线改为三条，即求证：和同一条直线相交的三条平行直线一定在同一平面内.解答解解已知：abc，laa，lbb，lcc.求证：a，b，c和l共面.证明：如图，ab，a与b确定一个平面.laa，lbb，a，b.又al，bl，l.bc，b与c确定一个平面，同理l.平面与都包含l和b，且blb，由公理2的推论知：经过两条相交直线有且只有

7、一个平面，平面与平面重合，a，b，c和l共面.反思与感悟反思与感悟在证明多线共面时，可用下面的两种方法来证明：(1)纳入法：先由部分直线确定一个平面，再证明其他直线在这个平面内.(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.跟踪训练跟踪训练2如图，已知l1l2a，l2l3b，l1l3c.求证：直线l1，l2，l3在同一平面内.证明证明证明方法一方法一(纳入平面法)l1l2a，l1和l2确定一个平面.l2l3b，bl2.又l2，b.同理可证c.bl3，cl3，l3.直线l1，l2，l3在同一平面内.方法二方法二(重合法)l1l2a，l1和l2确定一个平

8、面.l2l3b，l2，l3确定一个平面.al2，l2，a.al2，l2，a.同理可证b，b，c，c.不共线的三个点a，b，c既在平面内，又在平面内.平面和重合，即直线l1，l2，l3在同一平面内.命题角度命题角度2点共线、线共点问题点共线、线共点问题例例3如图所示，已知e，f，g，h分别是正方体abcda1b1c1d1的棱ab，bc，cc1，c1d1的中点.求证：fe，hg，dc三线共点.证明证明证明如图所示，连接c1b，gf，he，由题意知hc1eb，且hc1eb，四边形hc1be是平行四边形，hec1b.又c1ggc，cfbf，gfhe，且gfhe，hg与ef相交.设交点为k，khg，hg

9、平面d1c1cd，k平面d1c1cd.kef，ef平面abcd，k平面abcd，k(平面d1c1cd平面abcd)dc，ef，hg，dc三线共点.反思与感悟反思与感悟(1)点共线：证明多点共线通常利用公理3，即两相交平面交线的唯一性，通过证明点分别在两个平面内，证明点在相交平面的交线上，也可选择其中两点确定一条直线，然后证明其他点也在其上.(2)三线共点：证明三线共点问题可把其中一条作为分别过其余两条直线的两个平面的交线，然后再证两条直线的交点在此直线上，此外还可先将其中一条直线看作某两个平面的交线，证明该交线与另两条直线分别交于两点，再证点重合，从而得三线共点.跟踪训练跟踪训练3已知abc在

10、平面外，其三边所在的直线满足abp，bcq，acr，如图所示，求证：p，q，r三点共线.证明证明证明方法一方法一abp，pab，p平面.又ab平面abc，p平面abc.由公理3可知：点p在平面abc与平面的交线上，同理可证q，r也在平面abc与平面的交线上.p，q，r三点共线.方法二方法二apara，直线ap与直线ar确定平面apr.又abp，acr，平面apr平面pr.b平面apr，c平面apr，bc平面apr.qbc，q平面apr，又q，qpr，p，q，r三点共线.达标检测答案1.用符号表示“点a在直线l上，l在平面外”，正确的是a.al，l b.al，l c.al，l d.al，l123

11、45解析解析解析点a在直线l上，al.l在平面外，l.故选b.2.满足下列条件，平面平面ab，直线a，直线b且aab，bab的图形是12345答案233.下列推理错误的是a.al，a，bl，blb.a，a，b，babc.l，ala d.a，b，c，a，b，c，且a，b，c不共线与重合45解析解析当l ，al时，也有可能a，如la，故c错.答案解析12345答案4.如图，l，a，b，c，且c l，直线ablm，过a，b，c三点的平面记作，则与的交线必通过a.点a b.点bc.点c但不过点m d.点c和点m1解析解析因为平面过a，b，c三点，m在直线ab上，所以与的交线必通过点c和点m.解析5.如图，已知d，e是abc的边ac，bc上的点，平面经过d，e两点，若直线ab与平面的交点是p，则点p与直线de的位置关系是_.p直线de解析解析因为pab，ab平面abc，所以p平面abc.又p，平面abc平面de，所以p直线de.答案23451解析1.解决立体几何问题首先应过好三大语言关，即实现这三种语言的相互转换，正确