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文档简介
4.2平面新知初探·课前预习题型探究·课堂解透最新课程标准学科核心素养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.了解关于平面的三个基本事实.1.了解平面的概念,掌握平面的画法及表示方法.(数学抽象)2.能用符号语言描述空间点、直线、平面之间的位置关系.(直观想象)3.能用三个基本事实证明简单的共面、共线问题.(逻辑推理)新知初探·课前预习教材要点要点一平面概念几何里所说的“平面”是从生活中的一些物体中抽象出来的,是无限延展的画法通常用一个平行四边形来代替平面表示方法(1)用小写希腊字母:如α,β,γ,…来表示;(2)用表示平面的平行四边形顶点字母表示;(3)用表示平面的平行四边形的对角顶点字母来表示.状元随笔(1)平面和点、直线一样,是只描述而不加定义的原始概念,不能进行度量;(2)平面无厚薄、无大小,是无限延展的.要点二空间中点、线、面的位置关系的符号表示数学符号表示文字语言表达图形语言表达________点A在直线l上________点A在直线l外________点A在平面α内________点A在平面α外A∈lA∉lA∈αA∉α________直线l在平面α内________直线l在平面α外________直线l,m相交于点A________平面α,β相交于直线ll⊂αl⊄α
要点三平面的基本事实与推论
内容图形符号推论基本事实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A∈l,B∈l且A∈α,B∈α⇒______
基本事实2过_____________的三点,有且只有一个平面A,B,C三点不共线⇒存在唯一的平面α使A,B,C∈α推论1一条直线和直线外一点确定一个平面.推论2两条相交直线确定一个平面.推论3两条平行直线确定一个平面.两个点AB⊂α不在一条直线上基本事实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P∈α且
P∈β⇒____________
状元随笔(1)基本事实1的作用:①用直线检验平面(常被应用于实践,如泥瓦工用直的木条刮平地面上的水泥浆);②判断直线是否在平面内(经常被用于立体几何的证明中).(2)基本事实2的作用:①确定平面;②证明点、线共面.基本事实2中要注意条件“不在同一条直线上的三点”,事实上,共线的三点是不能确定一个平面的.同时要注意经过一点、两点或在同一条直线上的三点可能有无数个平面;过不在同一条直线上的四点,不一定有平面.因此,要充分重视“不在同一条直线上的三点”这一条件的重要性.(3)基本事实3的主要作用:①判定两个平面是否相交;②证明共线问题;③证明线共点问题.基本事实3强调的是两个不重合的平面,只要它们有公共点,其交集就是一条直线.以后若无特别说明,“两个平面”是指不重合的两个平面.基础自测1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)有一个平面的长是50m,宽是20m,厚20cm.(
)(2)一条直线和一个点可以确定一个平面.(
)(3)空间不同的三点可以确定一个平面.(
)(4)四边形是平面图形.(
)××××2.如果a⊂α,b⊂α,l∩a=A,l∩b=B,那么下列关系成立的是(
)A.l⊂α
B.l∉αC.l∩α=A
D.l∩α=B答案:A
3.如果空间四点A、B、C、D不共面,那么下列判断正确的是(
)A.A、B、C、D四点中必有三点共线B.A、B、C、D四点中不存在三点共线C.直线AB与CD相交D.直线AB与CD平行答案:B解析:A、B、C、D四点中若有三点共线,则必与另一点共面;直线AB与CD既不平行也不相交,否则A、B、C、D共面.题型探究·课堂解透题型1文字语言、图形语言、符号语言的相互转化例1
(1)若A,B表示点,a表示直线,α表示平面,则下列叙述中正确的是(
)A.若A⊂α,B⊂α,则AB⊂αB.若A∈α,B∈α,则AB∈αC.若A∉a,a⊂α,则AB∉αD.若A∈a,a⊂α,则A∈α解析:点与面的关系用符号∈,而不是⊂,所以选项A错误;直线与平面的关系用⊂表示,则AB∈α表示错误;点A不在直线a上,但只要A,B都在平面α内,也存在AB⊂α,选项C错误;A∈a,a⊂α,则A∈α,所以选项D正确.故选D.答案:D(2)如图,用符号表示下列图形中点、直线、平面之间的位置关系.
方法归纳(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,试着先用文字语言表示,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)根据已知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1
(1)已知α,β是不同的平面,l,m,n是不同的直线,P为空间中一点.若α∩β=l,m⊂α,n⊂β,m∩n=P,则点P与直线l的位置关系用符号表示为________.P∈l
(2)根据下列条件画出图形:α∩β=AB,a⊂α,b⊂β,a∥AB,b∥AB.解析:图形如图所示.题型2点、线共面问题例2
已知:如图所示,l1∩l2=A,l2∩l3=B,l1∩l3=C.求证:直线l1,l2,l3在同一平面内.
方法归纳证明点线共面的常用方法(1)纳入平面法:先确定一个平面,再证明有关点、线在此平面内.(2)辅助平面法:先证明有关的点、线确定平面α,再证明其余元素确定平面β,最后证明平面α,β重合.跟踪训练2
如图,已知直线a∥b∥c,l∩a=A,l∩b=B,l∩c=C.求证:直线a,b,c和l共面.解析:方法一(辅助平面法)因为a∥b,所以a,b确定一个平面α.因为A∈a,B∈b,所以a∈α,B∈α.又A∈l,B∈l,所以l⊂α.因为C∈l,所以C∈α,所以直线a与点C同在平面α内.又a∥c,所以直线a,c确定一个平面β.因为C∈c,c⊂β,所以C∈β,即直线a与点C同在平面β内.由推论1,可得平面α和平面β重合,则c⊂α.所以a,b,c,l共面.方法二(纳入平面法)因为a∥b,所以a,b确定一个平面α.因为A∈a,B∈b,所以A∈α,B∈α.又A∈l,B∈l,所以l⊂α.则a,b,l都在平面α内,即b在a,l确定的平面内.同理可证c在a,l确定的平面内.因为过a与l只能确定一个平面,所以a,b,c,l共面于a,l确定的平面.题型3三点共线、三线共点问题例3
如图所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别为AB,AA1的中点.求证:CE,D1F,DA三线交于一点.
方法归纳(1)证明三点共线的方法(2)证明三线共点的步骤跟踪训练3
已知△ABC在平面α外,AB∩α=P,AC∩α=R,BC∩α=Q,如图.求证:P,Q,R三点共线.
易错辨析忽略基本事实的重要条件致误例4已知A,B,C,D,E五点中,A,B,C,D共面,B,C,D,E共面,则A,B,C,D,E五点的位置关系是(
)A.共面B.不共面C.共线D.不确定答案:D解析:分两类进行讨论.(1)若B,C,D三点不共线,则它们确定一个平面α.因为A,B,C,D共面,所以点A在平面α内.因为B,C,D,E共面,所以点E在平面α内.所以点A,E都在平面α内,即A,B,C,D,E五点一定共面.(2)若B,C,D三点共线于l,若A∈l,E∈l,则A,B,C,D,E五点一定共面,但平面不唯一;若A,E中有且只有一个在l上,则A,B,C,D,E五点一定共面;若A,E都不在l上,则A,B,C,D,E五点可能共面,也可能不共面.易错警示易错原因纠错心得解本题时易误认为因为A,B,C,D共面,所以点A在B,C,D所确定的平面内,因为B,C,D,E共面,所以点E也在B,C,D所确定的平面内,所以点A,E都在B,C,D所确定的平面内,即A,B,C,D,E五点一定共面.以上错解忽略了基本事实1中“不在一条直线上的三个点”这个重要条件.实际上B,C,D三点有可能共线.对于确定平面问题,在应用基本事实1及三个推论时一定要注意它们成立的前提条件.课堂十分钟1.下列四个选项中的图形表示两个相交平面,其中画法正确的是(
)答案:D解析:画两个相交平面时,被遮住的部分用虚线表示.2.空间中,可以确定一个平面的条件是(
)A.三个点
B.四个点C.三角形
D.四边形答案:C解析:由平面的基本性质及推论得:在A项中,不共线的三个点能确定一个平面,共线的三个点不能确定一个平面,故A项错误;在B项中,不共线的四个点最多能确定四个平面,故B项错误;在C项中,由于三角形的三个顶点不共线,因此三角形能确定一个平面,故C项正确;在D项中,四边形有空间四边形和平面四边形,空间四边形不能确定一个平面,故D项错误.3.如果A点在直线a上,而直线a在平面α内,点B在α内,可以表示为(
)A.A⊂a,a⊂α,B∈α
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