1.4.1空间图形的基本关系与公理

1.4.1空间图形的基本关系与公理
1.4.1空间图形的基本关系与公理

1.4.1空间图形的基本关系与公理

一、教学目标:

1、知识与技能:(1)利用生活中的实物对平面进行描述;(2)掌握平面的表示法及水平放置的直观图;(3)掌握平面的基本性质及作用;(4)培养学生的空间想象能力。

2、过程与方法:(1)通过师生的共同讨论,使学生对平面有了感性认识;(2)让学生归纳整理本节所学知识。

3、情感与价值:使用学生认识到我们所处的世界是一个三维空间,进而增强了学习的兴趣。

二、教学重点:1、平面的概念及表示;2、平面的基本性质,注意他们的条件、结论、作用、图形语言及符号语言。

三、教学难点:平面基本性质的掌握与运用。

四学情分析:

五、学法指导:学生通过阅读教材,联系身边的实物思考、交流,师生共同讨论等,从而较好地完成本节课的教学目标。

六、教学方法:思考交流讨论法

七、教学过程:

(一)实物引入、揭示课题

师:生活中常见的如黑板、平整的操场、桌面、平静的湖面等等,都给我们以平面的印象,你们能举出更多例子吗?引导学生观察、思考、举例和互相交流。与此同时,教师对学生的活动给予评价。

师:那么,平面的含义是什么呢?这就是我们这节课所要学习的内容。

(二)研探新知

1、平面含义

师:以上实物都给我们以平面的印象,几何里所说的平面,就是从这样的一些物体中抽象出来的,但是,几何里的平面是无限延展的。

2、平面的画法及表示

师:在平面几何中,怎样画直线?(一学生上黑板画)

之后教师加以肯定,解说、类比,将知识迁移,得出平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成450,且横边画成邻边的2倍长(如图)

平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点的大写字母来表示,如平面AC 、平面ABCD 等。 如果几个平面画在一起,当一个平面的一部分被另一个平面遮住时,应画成虚线或不画(打出投影片)

课本P41 图 2.1-4 说明

平面内有无数个点,平面可以看成点的集合。 点A 在平面α内,记作:A ∈α 点B 在平面α外,记作:B α

2.1-4 3、平面的基本性质

教师引导学生思考教材P41的思考题,让学生充分发表自己的见解。

师:把一把直尺边缘上的任意两点放在桌边,可以看到,直尺的整个边缘就落在了桌面上,用事实引导学生归纳出以下公理

公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内

(教师引导学生阅读教材P42前几行相关内容,并加以解析) 符号表示为

A ∈L

B ∈L => L α A ∈α B ∈α

D C

B

A

α

α β

α

β

·B ·A α

L

A ·

α ·B

公理1作用:判断直线是否在平面内

师:生活中,我们看到三脚架可以牢固地支撑照相机或测量用的平板仪等等…… 引导学生归纳出公理2

公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。 符号表示为:A 、B 、C 三点不共线 => 有且只有一个平面α, 使A ∈α、B ∈α、C ∈α。

公理2作用:确定一个平面的依据。

教师用正(长)方形模型,让学生理解两个平面的交线的含义。 引导学生阅读P42的思考题,从而归纳出公理3

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。

符号表示为:P ∈α∩β =>α∩β=L ,且P ∈L 公理3作用:判定两个平面是否相交的依据

通过例子,让学生掌握图形中点、线、面的位置关系及符号的正确使用。 (三)、课堂练习:课本P24练习1,2,3,4 (四)、课时小结:(师生互动,共同归纳)

(1)本节课我们学习了哪些知识内容?(2)三个公理的内容及作用是什么?

(五)、作业布置:(1)复习本节课内容;(2)预习:同一平面内的两条直线有几种位置关系?

八、板书设计:

九、 教学反思:

C ·

B

·

A · α P

· α

L

β

空间图形的基本关系的认识

空间图形的基本关系的认识 【学习目标】 1.通过长方体这一常见的空间图形,了解空间中点、线、面的基本位置关系,并会用符号语言进行表述。 2.掌握空间图形的公理1、2。 【学习重点】 以长方体为载体,直观认识和理解空间点、线、面之间的位置关系,加强符号语言的运用能力和推理论证能力。 【学习难点】 异面直线的理解,公理1、2的应用。 【课前预习案】

一、空间图形的基本关系,注关于异面直线 (1)若直线α,b是异面直线,则在空间中找不到一个平面,使其同时经过这两条直线. (2)不可以误解为分别在不同平面的两条直线. (3)异面直线既不平行又不相交. (4)直线a交平面α于点A,直线b在平面α内且不过点A,则直线α,b异面.

l ,A ∈α, B α∈,则__________. 公 理 2 经过__________上的三点,有且_____一个平面 (即可以确定一个平面). 若A 、B 、C 三点不共线,则____________一个平面α使A α∈,B α∈,C α∈. 【课堂探究案】 学法指导:根据题意画出直观图,利用直观图分析点、线、面之间的位置关系。 1.用符号语言表示下列语句,并画出图形 (1)直线 经过平面α内两点A 、B (2)直线 在平面α外,且经过平面α内一点P (3)直线 是平面α与平面β的交线,平面α内有一条直线m 与 平行 2.如图,在三棱锥S —ABC 的六条棱所在的直线中,异面直线共有( ) A.2对 B.3对 C.4对 D.6对 3.若直线m α平面?=P ,则下列结论中正确的是( ) A.平面α内的所有直线与直线m 异面 B.平面α内不存在与直线m 平行的直线 C.平面α内存在唯一的直线与m 平行 D.平面α 内的所有直线与直线m 相交 4.如图在长方体1111ABCD A B C D -所有棱中 (1)与11B A 异面的直线有_________________ (2)与1BD 异面的直线有_________________ A B C S A B C D

北师大版数学高一-课堂新坐标必修2试题 1.4.1空间图形基本关系

一、选择题 1.(2013·日照高一检测)下列叙述中错误的是() A.若P∈α∩β且α∩β=l,则P∈l B.三点A,B,C只能确定一个平面 C.若直线a∩b=A,则直线a与b能够确定一个平面 D.若A∈l,B∈l且A∈α,B∈α,则lα 【解析】不共线的三点才能确定平面,所以B错. 【答案】 B 2.(2013·桂林高一检测)下列说法正确的是() A.平面α和平面β只有一个公共点 B.两两相交的三条直线必共面 C.不共面的四点中,任何三点不共线 D.有三个公共点的两平面必重合 【解析】四点中,若三点共线,则四点便成了一条直线和直线外一点,则共面,所以与四点不共面矛盾,所以C正确. 【答案】 C 3.已知a,b是异面直线,直线c∥a,则c与b() A.一定是异面直线B.一定是相交直线 C.不可能是平行直线D.不可能是相交直线 【解析】若a,b异面,c∥a,则c与b相交或异面,则C正确. 【答案】 C 图1-4-6 4.(2013·烟台高一检测)如图1-4-6,平面α∩平面β=l,点A∈α,点B ∈α,且点C∈β,点C?l.又AB∩l=R,设A,B,C三点确定的平面为γ,则β∩γ

是 () A.直线AC B.直线BC C.直线CR D.直线AR 【解析】∵C∈平面ABC,AB平面ABC,而R∈AB,∴R∈平面ABC.而C∈β,lβ,R∈l,∴R∈β, ∴点C,点R为两平面ABC与β的公共点,∴β∩γ=CR. 【答案】 C 5.在四面体ABCD的棱AB,BC,CD,DA上分别取E,F,G,H四点,如果EF与HG交于点M,则() A.M一定在直线AC上 B.M一定在直线BD上 C.M可能在AC上,也可能在BD上 D.M不在AC上,也不在BD上 【解析】因为E,F,G,H分别是四面体ABCD的棱AB,BC,CD,DA 上的点,EF与HG交于点M,所以点M为平面ABC与平面ACD的公共点,而两个平面的交线为AC,所以M一定在直线AC上. 【答案】 A 二、填空题 图1-4-7 6.如图1-4-7所示,用符号语言可表示为________. 【解析】根据图形语言与符号语言之间的转化可得α∩β=m,nα,m∩n =A. 【答案】α∩β=m,nα,m∩n=A

空间图形的基本关系与公理

空间图形的基本关系与公理 1.四个公理 公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内(即直线在平面内). 公理2:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面(即可以确定一个平面). 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通过这个点的公共直线. 公理4:平行于同一条直线的两条直线平行. 2.直线与直线的位置关系 (1)位置关系的分类 ?? ? 共面直线??? ?? 平行直线 相交直线异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点 (2)异面直线所成的角 ①定义:设a ,b 是两条异面直线,经过空间任一点O 作直线a ′∥a ,b ′∥b ,把a ′与b ′所成的锐角(或直角)叫作异面直线a 与b 所成的角. ②范围:??? ?0,π2. 3.直线与平面的位置关系有直线在平面内、直线与平面相交、直线与平面平行三种情况. 4.平面与平面的位置关系有平行、相交两种情况.

5.等角定理 空间中如果两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补. 概念方法微思考 1.分别在两个不同平面内的两条直线为异面直线吗? 提示不一定.因为异面直线不同在任何一个平面内.分别在两个不同平面内的两条直线可能平行或相交. 2.空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角一定相等吗? 提示不一定.如果这两个角开口方向一致,则它们相等,若反向则互补. 题组一思考辨析 1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)如果两个不重合的平面α,β有一条公共直线a,就说平面α,β相交,并记作α∩β=a.(√) (2)两个平面α,β有一个公共点A,就说α,β相交于过A点的任意一条直线.(×) (3)如果两个平面有三个公共点,则这两个平面重合.(×) (4)经过两条相交直线,有且只有一个平面.(√) (5)没有公共点的两条直线是异面直线.(×) (6)若a,b是两条直线,α,β是两个平面,且aα,bβ,则a,b是异面直线.(×) 题组二教材改编 2.如图所示,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,E,F分别是AB,AD的中点,则异面直线B1C 与EF所成角的大小为() A.30° B.45° C.60° D.90° 答案 C 解析连接B1D1,D1C,则B1D1∥EF,故∠D1B1C即为所求的角.又B1D1=B1C=D1C,∴△B1D1C为等边三角形,∴∠D1B1C=60°. 3.如图,在三棱锥A—BCD中,E,F,G,H分别是棱AB,BC,CD,DA的中点,则

空间点线面之间位置关系知识点总结

高中空间点线面之间位置关系知识点总结 第一章空间几何体 (一)空间几何体的结构特征 (1)多面体——由若干个平面多边形围成的几何体. 旋转体——把一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体。其中,这条定直线称为旋转体的轴。 (2)柱,锥,台,球的结构特征 棱柱——有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫做棱柱。 圆柱——以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫圆柱. 棱锥——有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥。 圆锥——以直角三角形的一直角边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫圆锥。 棱台——用一个平行于底面的平面去截棱锥,我们把截面与底面之间的部分称为棱台. 圆台——用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台. 球——以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆旋转一周形成的旋转体叫做球体,简称球.(二)空间几何体的三视图与直观图1.投影:区分中心投影与平行投影。平行投影分为正投影和斜投影。 2.三视图——正视图;侧视图;俯视图;是观察者从三个不同位置观察同一个空间几何体而画出的图形;画三视图的原则:长对齐、高对齐、宽相等 3.直观图:直观图通常是在平行投影下画出的空间图形。 4.斜二测法:在坐标系''' x o y中画直观图时,已知图形中平行于坐标轴的线段保持平行性不变,平行于x轴(或在x轴上)的线段保持长度不变,平行于y轴(或在y轴上)的线段长度减半。重点记忆:直观图面积=原图形面积 (三)空间几何体的表面积与体积 1、空间几何体的表面积 ①棱柱、棱锥的表面积:各个面面积之和 ②圆柱的表面积③圆锥的表面积2 S rl r ππ =+ ④圆台的表面积22 S rl r Rl R ππππ =+++⑤球的表面积2 4 S R π = ⑥扇形的面积公式 21 3602 n R S lr π == 扇形 (其中l表示弧长,r表示半径) 2、空间几何体的体积 ①柱体的体积V S h =? 底 ②锥体的体积1 3 V S h =? 底 ③台体的体积1) 3 V S S S S h =+? 下下 上上 (④球体的体积3 4 3 V R π = 2 π 2 π 2r rl S+ =

1.4《空间图形的基本关系与公理》教案

空间图形的基本关系与公理 一. 教学内容: 空间图形的基本关系与公理 二. 学习目标: 1、学会观察长方体模型中点、线、面之间的关系,并能结合长方体模型,掌握空间图形的有关概念和有关定理;掌握平面的基本性质、公理4和等角定理; 2、培养和发展自己的空间想象能力、运用图形语言进行交流的能力、几何直观能力、通过典型例子的学习和自主探索活动,理解数学概念和结论,体会蕴涵在其中的数学思想方法; 3、培养严谨的思维习惯与严肃的科学态度;体会推理论证中反映出的辩证思维的价值观。 三、知识要点 (一)空间位置关系: I、空间点与线的关系 空间点与直线的位置关系有两种:①点P在直线上:;②点P在直线外:; II、空间点与平面的关系 空间点与平面的位置关系有两种:①点P在平面上:②点P在平面外:;III、空间直线与直线的位置关系: IV、空间直线与平面的位置关系: V、空间平面与平面的位置关系:①平行;②相交

说明:本模块中所说的“两个平面”“两条直线”等均指不重合的情形。 (二)异面直线的判定 1、定义法:采取反证法的思路,否定平行与相交两种情形即可; 2、判定定理:已知P点在平面上,则平面上不经过该点的直线与平面外经过该点的直线是异面直线。 (三)平面的基本性质公理 1、公理1 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内(即直线在平面内,或曰平面经过这条直线)。 2、公理2 经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面(即确定一个平面)。 3、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通过该点的公共直线 4、平面的基本性质公理的三个推论 ①经过直线和直线外一点,有且只有一个平面; ②经过两条相交直线,有且只有一个平面; ③经过两条平行直线,有且只有一个平面 思考: ①公理是公认为正确而不需要证明的命题,那么推论呢? ②平面的基本性质公理是如何刻画平面的性质的? (四)平行公理(公理4):平行于同一条直线的两条直线平行。 (五)等角定理:空间中,如果两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补。 (六)空间四边形:顺次连接不共面的四点构成的图形称为空间四边形。 【典型例题】 考点一空间点线面位置关系的判断:主要判断依据是平面的基本性质公理及其推论,平行公理、等角定理等相关结论。 例1.下列命题: ①空间不同的三点可以确定一个平面; ②有三个公共点的两个平面必定重合; ③空间中两两相交的三条直线可以确定一个平面;

1.4.1空间图形的基本关系与公理

1.4.1空间图形的基本关系与公理 一、教学目标: 1、知识与技能:(1)利用生活中的实物对平面进行描述;(2)掌握平面的表示法及水平放置的直观图;(3)掌握平面的基本性质及作用;(4)培养学生的空间想象能力。 2、过程与方法:(1)通过师生的共同讨论,使学生对平面有了感性认识;(2)让学生归纳整理本节所学知识。 3、情感与价值:使用学生认识到我们所处的世界是一个三维空间,进而增强了学习的兴趣。 二、教学重点:1、平面的概念及表示;2、平面的基本性质,注意他们的条件、结论、作用、图形语言及符号语言。 三、教学难点:平面基本性质的掌握与运用。 四学情分析: 五、学法指导:学生通过阅读教材,联系身边的实物思考、交流,师生共同讨论等,从而较好地完成本节课的教学目标。 六、教学方法:思考交流讨论法 七、教学过程: (一)实物引入、揭示课题 师:生活中常见的如黑板、平整的操场、桌面、平静的湖面等等,都给我们以平面的印象,你们能举出更多例子吗?引导学生观察、思考、举例和互相交流。与此同时,教师对学生的活动给予评价。 师:那么,平面的含义是什么呢?这就是我们这节课所要学习的内容。 (二)研探新知 1、平面含义 师:以上实物都给我们以平面的印象,几何里所说的平面,就是从这样的一些物体中抽象出来的,但是,几何里的平面是无限延展的。 2、平面的画法及表示 师:在平面几何中,怎样画直线?(一学生上黑板画) 之后教师加以肯定,解说、类比,将知识迁移,得出平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成450,且横边画成邻边的2倍长(如图)

平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点的大写字母来表示,如平面AC 、平面ABCD 等。 如果几个平面画在一起,当一个平面的一部分被另一个平面遮住时,应画成虚线或不画(打出投影片) 课本P41 图 2.1-4 说明 平面内有无数个点,平面可以看成点的集合。 点A 在平面α内,记作:A ∈α 点B 在平面α外,记作:B α 2.1-4 3、平面的基本性质 教师引导学生思考教材P41的思考题,让学生充分发表自己的见解。 师:把一把直尺边缘上的任意两点放在桌边,可以看到,直尺的整个边缘就落在了桌面上,用事实引导学生归纳出以下公理 公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内 (教师引导学生阅读教材P42前几行相关内容,并加以解析) 符号表示为 A ∈L B ∈L => L α A ∈α B ∈α D C B A α α β α β ·B ·A α L A · α ·B

高中数学空间图形平面

高中数学空间图形——平面 空间图形的基本关系 一、教学目标: 1、知识与技能: (1)利用生活中的实物对平面进行描述; (2)掌握平面的表示法及水平放置的直观图; (3)掌握平面的基本性质及作用; (4)培养学生的空间想象能力。 2、过程与方法: (1)通过师生的共同讨论,使学生对平面有了感性认识; (2)让学生归纳整理本节所学知识。 3、情感与价值:使用学生认识到我们所处的世界是一个三维空间,进而增强了学习的兴趣。 二、教学重点、难点 重点: 1、平面的概念及表示; 2、平面的基本性质,注意他们的条件、结论、作用、图形语言及符号语言。 难点:平面基本性质的掌握与运用。 三、学法与教法 1、学法:学生通过阅读教材,联系身边的实物思考、交流,师生共同讨论等,从而较好地完成本节课的教学目标。 2、

教法:思考交流讨论法 四、教学过程 (一)实物引入、揭示课题 生活中常见的如黑板、平整的操场、桌面、平静的湖面等等,都给我们以平面的印象,你们能举出更多例子吗?引导学生观察、思考、举例和互相交流。与此同时,教师对学生的活动给予评价。 那么,平面的含义是什么呢?这就是我们这节课所要学习的内容。 (二)研探新知 1、平面含义 师:以上实物都给我们以平面的印象,几何里所说的平面,就是从这样的一些物体中抽象出来的,但是,几何里的平面是无限延展的。 2、平面的画法及表示 师:在平面几何中,怎样画直线?(一学生上黑板画) 之后教师加以肯定,解说、类比,将知识迁移,得出平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成450,且横边画成邻边的2倍长(如图) 平面通常用希腊字母、、等表示,如平面、平面等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点 的大写字母来表示,如平面AC、平面ABCD等。

1.4《空间图形的基本关系与公理》教案

1.4《空间图形的基本关系与公理》教案

空间图形的基本关系与公理 一. 教学内容: 空间图形的基本关系与公理 二. 学习目标: 1、学会观察长方体模型中点、线、面之间的关系,并能结合长方体模型,掌握空间图形的有关概念和有关定理;掌握平面的基本性质、公理4和等角定理; 2、培养和发展自己的空间想象能力、运用图形语言进行交流的能力、几何直观能力、通过典型例子的学习和自主探索活动,理解数学概念和结论,体会蕴涵在其中的数学思想方法; 3、培养严谨的思维习惯与严肃的科学态度;体会推理论证中反映出的辩证思维的价值观。 三、知识要点 (一)空间位置关系: I、空间点与线的关系 空间点与直线的位置关系有两种:①点P在直线上:;②点P在直线外:; II、空间点与平面的关系 空间点与平面的位置关系有两种:①点P在平面上:②点P在平面外:;

III、空间直线与直线的位置关系: IV、空间直线与平面的位置关系: V、空间平面与平面的位置关系:①平行;②相交 说明:本模块中所说的“两个平面”“两条直线”等均指不重合的情形。 (二)异面直线的判定 1、定义法:采取反证法的思路,否定平行与相交两种情形即可; 2、判定定理:已知P点在平面上,则平面上不经过该点的直线与平面外经过该点的直线是异面直线。

(三)平面的基本性质公理 1、公理1 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内(即直线在平面内,或曰平面经过这条直线)。 2、公理2 经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面(即确定一个平面)。 3、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通过该点的公共直线 4、平面的基本性质公理的三个推论 ①经过直线和直线外一点,有且只有一个平面; ②经过两条相交直线,有且只有一个平面; ③经过两条平行直线,有且只有一个平面 思考: ①公理是公认为正确而不需要证明的命题,那么推论呢? ②平面的基本性质公理是如何刻画平面的性质的?

空间图形的位置关系

空间图形的位置关系 一、选择题 1.若点P是两条异面直线l,m外的任意一点,则( ) A.过点P有且仅有一条直线与l,m都平行 B.过点P有且仅有一条直线与l,m都垂直 C.过点P有且仅有一条直线与l,m都相交 D.过点P有且仅有一条直线与l,m都异面 答案:B 命题立意:本题考查异面直线的几何性质,难度较小. 解题思路:因为点P是两条异面直线l,m外的任意一点,则过点P有且仅有一条直线与l,m都垂直,故选B. 2.如图,P是正方形ABCD外一点,且PA⊥平面ABCD,则平面PAB与平面PBC、平面PAD 的位置关系是( ) A.平面PAB与平面PBC、平面PAD都垂直 B.它们两两垂直 C.平面PAB与平面PBC垂直,与平面PAD不垂直 D.平面PAB与平面PBC、平面PAD都不垂直 答案:A 解题思路:∵DA⊥AB,DA⊥PA,AB∩PA=A, ∴DA⊥平面PAB,又DA?平面PAD,∴平面PAD⊥平面PAB.同理可证平面PAB⊥平面PBC.把四棱锥P-ABCD放在长方体中,并把平面PBC补全为平面PBCD1,把平面PAD补全为平面PADD1,易知∠CD1D即为两个平面所成二面角的平面角,∠CD1D=∠APB, ∴∠CD1D<90°,故平面PAD与平面PBC不垂直. 3.设α,β分别为两个不同的平面,直线l?α,则“l⊥β”是“α⊥β”成立的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 答案:A 命题立意:本题主要考查空间线面、面面位置关系的判定与充分必要条件的判

断,意在考查考生的逻辑推理能力. 解题思路:依题意,由l⊥β,l?α可以推出α⊥β;反过来,由α⊥β,l?α不能推出l⊥β.因此“l⊥β”是“α⊥β”成立的充分不必要条件,故选A. 4.若m,n为两条不重合的直线,α,β为两个不重合的平面,则下列结论正确的是( ) A.若m,n都平行于平面α,则m,n一定不是相交直线 B.若m,n都垂直于平面α,则m,n一定是平行直线 C.已知α,β互相垂直,m,n互相垂直,若m⊥α,则n⊥β D.m,n在平面α内的射影互相垂直,则m,n互相垂直 答案:B 解题思路:本题考查了空间中线面的平行及垂直关系.在A中:因为平行于同一平面的两直线可以平行,相交,异面,故A为假命题;在B中:因为垂直于同一平面的两直线平行,故B为真命题;在C中:n可以平行于β,也可以在β内,也可以与β相交,故C为假命题;在D中:m,n也可以不互相垂直,故D为假命题.故选B. 5.如图所示,已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,长为2的线段MN的一个端点M在棱DD1上运动,另一端点N在正方形ABCD内运动,则MN的中点的轨迹的面积为( ) A.4π B.2π C.π D.π2 D 解题思路:本题考查了立体几何中的点、线、面之间的关系.如图可知,端点N在正方形ABCD内运动,连接ND,由ND,DM,MN构成一个直角三角形,设P为NM的中点,根据直角三角形斜边上的中线长度为斜边的一半可得,不论△MDN如何变化,点P到点D的距离始终

第2讲 空间图形的位置关系..

第2讲空间图形的位置关系 【选题明细表】 一、选择题 1.(2012年高考四川卷)下列命题正确的是( C ) (A)若两条直线和同一个平面所成的角相等,则这两条直线平行 (B)若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行 (C)若一条直线平行于两个相交平面,则这条直线与这两个平面的交线平行 (D)若两个平面都垂直于第三个平面,则这两个平面平行 解析:利用线面位置关系的判定和性质解答. 选项A错误,如圆锥的任意两条母线与底面所成的角相等,但两条母线相交; 选项B错误,△ABC的三个顶点中,A、B在α的同侧,而点C在α的另一侧,且AB 平行于α,此时可有A、B、C三点到平面α距离相等,但两平面相交; 选项D错误,如教室中两个相邻墙面都与地面垂直,但这两个面相交,

对于C,如图,平面α∩平面β=直线m,直线a ∥α,a ∥β,过a 作平面交α于c,作平面交β于d, ∵a ∥α,a ∥β, ∴a ∥c,a ∥d, ∴c ∥d,∴c ∥β. ∴c ∥m, ∴a ∥m,即答案C 正确.故选C. 2.(2011年浙江金华十校联考)如图,在长方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,AB=2,BC=AA 1=1,则AB 与平面A 1BC 1所成角的正弦值为( D ) (A) 322 (B)22 (C)4 2 (D)3 1 解析:直线AB 与平面A 1BC 1所成角等于直线A 1B 1与平面A 1BC 1所成角,连接B 1C,与BC 1相交于点O,连接A 1O.则容易证明BC 1⊥平面A 1B 1O,所以平面A 1BC 1⊥平面A 1B 1O,所以直线A 1B 1与平面A 1BC 1所成角为∠B 1A 1O,故sin ∠ B 1A 1O=O A O B 11=2 2322 =3 1 .故选D. 3.对于四面体ABCD,给出下列四个命题:

空间几何体、空间中的位置关系

空间几何体、空间中的位置关系(小题) 热点一三视图与直观图 1.一个物体的三视图的排列规则 俯视图放在正(主)视图的下面,长度与正(主)视图的长度一样,侧(左)视图放在正(主)视图的右面,高度与正(主)视图的高度一样,宽度与俯视图的宽度一样.即“长对正、高平齐、宽相等”. 2.由三视图还原几何体的步骤 一般先依据俯视图确定底面,再利用正(主)视图与侧(左)视图确定几何体. 例1 (1)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别为棱CD,CC1,A1B1的中点,用过点E,F,G的平面截正方体,则位于截面以下部分的几何体的侧(左)视图为( )

答案 C 解析取AA1的中点H,连接GH,则GH为过点E,F,G的平面与正方体的面A1B1BA的交线. 延长GH,交BA的延长线与点P,连接EP,交AD于点N,则NE为过点E,F,G的平面与正方体的面ABCD的交线. 同理,延长EF,交D1C1的延长线于点Q,连接GQ,交B1C1于点M,则FM为过点E,F,G的平面与正方体的面BCC1B1的交线. 所以过点E,F,G的平面截正方体所得的截面为图中的六边形EFMGHN. 故可得位于截面以下部分的几何体的侧(左)视图为选项C所示. (2)有一块多边形的菜地,它的水平放置的平面图形的斜二测直观图是直角梯形(如图所示),∠ABC=45°,AB=AD=1,DC⊥BC,则这块菜地的面积为________. 答案2+ 2 2

解析 如图,在直观图中,过点A 作AE ⊥BC ,垂足为点E , 则在Rt△ABE 中,AB =1,∠ABE =45°,∴BE =22 . 而四边形AECD 为矩形,AD =1, ∴EC =AD =1,∴BC =BE +EC =2 2 +1. 由此可还原原图形如图所示. 在原图形中,A ′D ′=1,A ′B ′=2,B ′C ′=2 2 +1, 且A ′D ′∥B ′C ′,A ′B ′⊥B ′C ′, ∴这块菜地的面积为S =1 2 (A ′D ′+B ′C ′)·A ′B ′

空间图形的基本关系与公理[习题与答案]

空间图形的基本关系与公理 课后作业 一、选择题 1.下列四个命题: ①分别在两个平面内的两条直线是异面直线 ②和两条异面直线都垂直的直线有且只有一条 ③和两条异面直线都相交的两条直线必异面 ④若a 与b 是异面直线,b 与c 是异面直线,则a 与c 也是异面直线 其中是真命题的个数为( ) A .3 B .2 C .1 D .0 2.以下命题中:①点A ,B ,C ∈直线a ,A ,B ∈平面α,则C ∈α;②点A ∈直线a ,a ?平面α,则A ∈α;③α,β是不同的平面,a ?α,b ?β,则a ,b 异面;④三条直线两两相交,则这三条直线共面;⑤空间有四点不共面,则这四点中无三点共线.真命题的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3 3.对于空间三条直线,有下列四个条件: ①三条直线两两相交且不共点;②三条直线两两平行; ③三条直线共点;④有两条直线平行,第三条直线和这两条直线都相交. 其中,使三条直线共面的充分条件有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 4.在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 是棱A 1B 1的中点,则A 1B 与D 1E 所成角的余弦值为( ) A. 510 B.1010 C.55 D.10 5 5.已知正四棱锥S -ABCD 的侧棱长与底面边长都相等,E 是SB 的中点,则AE ,SD 所成的角的余弦值为( ) A.13 B.23 C.33 D.23 二、填空题 6.空间内五个点中的任意三点都不共线,由这五个点为顶点只构造出四个三棱锥,则这五 个点最多可以确定________个平面. 7.在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,经过其对角线BD 1的平面分别与棱AA 1、CC 1相交于E ,F 两点,则四边形EBFD 1的形状为________. 8.P 是直线a 外一定点,经过P 且与直线a 成30°角的直线有________条. 三、解答题 9.如右图所示,在三棱锥A -BCD 中,E ,F ,G ,H 分别是边AB ,BC ,CD ,DA 的中点. (1)求证:四边形EFGH 是平行四边形; (2)若AC =BD ,求证:四边形EFGH 是菱形; (3)当AC 与BD 满足什么条件时,四边形EFGH 是正方形. 10.如右图所示,已知四边形ABCD 为直角梯形,AD ∥BC ,∠ABC =90°,P A ⊥平面AC ,且P A =AD =AB =1,BC =2. (1)求PC 的长; (2)求异面直线PC 与BD 所成角的余弦值的大小. 参考答案

空间点线面之间位置关系知识点总结(新)

所谓的光辉岁月,并不是以后,闪耀的日子,而是无人问津时,你对梦想的偏执。 高中空间点线面之间位置关系知识点总结 第一章 空间几何体 (一)空间几何体的结构特征 (1)多面体——由若干个平面多边形围成的几何体. 旋转体——把一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转形成的封闭几何体。其中,这条定直线 称为旋转体的轴。 (2)柱,锥,台,球的结构特征 1.1棱柱——有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这 些面所围成的几何体叫做棱柱。 1.2圆柱——以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫圆柱. 2.1棱锥——有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫做棱锥。 2.2圆锥——以直角三角形的一直角边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫圆锥。 3.1棱台——用一个平行于底面的平面去截棱锥,我们把截面与底面之间的部分称为棱台. 3.2圆台——用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台. 4.1球——以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆旋转一周形成的旋转体叫做球体,简称球. (二)空间几何体的三视图与直观图 1.投影:区分中心投影与平行投影。平行投影分为正投影和斜投影。 2.三视图——正视图;侧视图;俯视图;是观察者从三个不同位置观察同一个空间几何体而画出的图形;画三视图的原则: 长对齐、高对齐、宽相等 3.直观图:直观图通常是在平行投影下画出的空间图形。 4.斜二测法:在坐标系'''x o y 中画直观图时,已知图形中平行于坐标轴的线段保持平行性不变,平行于x 轴(或在x 轴上)的线段保持长度不变,平行于y 轴(或在y 轴上)的线段长度减半。 重点记忆:直观图面积=原图形面积 (三)空间几何体的表面积与体积 1、空间几何体的表面积 ①棱柱、棱锥的表面积: 各个面面积之和 ②圆柱的表面积 ③圆锥的表面积2S rl r ππ=+ ④圆台的表面积22S rl r Rl R ππππ=+++ ⑤球的表面积2 4S R π= ⑥扇形的面积公式21 3602 n R S lr π==扇形(其中l 表示弧长,r 表示半径) 2、空间几何体的体积 ①柱体的体积 V S h =?底 ②锥体的体积 1 3 V S h =?底 ③台体的体积 1 )3 V S S S S h =+ +?下下上上( ④球体的体积3 43 V R π= 第二章 直线与平面的位置关系 2.1空间点、直线、平面之间的位置关系 2.1.1 1 平面含义:平面是无限延展的 2 平面的画法及表示 (1)平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成450,且横边画成邻边的2倍长(如图) (2)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点的大写字母来表示,如平面AC 、平面ABCD 等。 3 三个公理: (1)公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内 符号表示为 A ∈L B ∈L => L α A ∈α B ∈α 公理1作用:判断直线是否在平面内 (2)公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。 符号表示为:A 、B 、C 三点不共线 => 有且只有一个平面α, 使A ∈α、B ∈α、C ∈α。 公理2作用:确定一个平面的依据。 (3)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。 符号表示为:P ∈α∩β =>α∩β=L ,且P ∈L 公理3作用:判定两个平面是否相交的依据 2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系 1 空间的两条直线有如下三种关系: 相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点; 平行直线: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。 2 公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。 符号表示为:设a 、b 、c 是三条直线 a ∥b c ∥b 强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用。 公理4作用:判断空间两条直线平行的依据。 3 等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补 4 注意点: ① a'与b'所成的角的大小只由a 、b 的相互位置来确定,与O 的选择无关,为简便,点O 一般取在两直线中的一条上; ② 两条异面直线所成的角θ∈(0, ); ③ 当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a ⊥b ; ④ 两条直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形; ⑤ 计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角。 2.1.3 — 2.1.4 空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系 1、直线与平面有三种位置关系: D C B A α L A · α C · B · A · α P · α L β 共面直线 =>a ∥c 2π2 π2π2r rl S +=

北师大文科数学高考总复习练习:空间图形的基本关系与公理 含答案

第2讲空间图形的基本关系与公理 基础巩固题组 (建议用时:40分钟) 一、选择题 1.(2015·湖北卷)l1,l2表示空间中的两条直线,若p:l1,l2是异面直线;q:l1,l2不相交,则 () A.p是q的充分条件,但不是q的必要条件 B.p是q的必要条件,但不是q的充分条件 C.p是q的充分必要条件 D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件 解析直线l1,l2是异面直线,一定有l1与l2不相交,因此p是q的充分条件;若l1与l2不相交,那么l1与l2可能平行,也可能是异面直线,所以p不是q的必要条件.故选A. 答案 A 2.(2017·郑州联考)已知直线a和平面α,β,α∩β=l,aα,aβ,且a在α,β内的射影分别为直线b和c,则直线b和c的位置关系是 () A.相交或平行B.相交或异面 C.平行或异面D.相交、平行或异面 解析依题意,直线b和c的位置关系可能是相交、平行或异面,选D. 答案 D 3.给出下列说法:①梯形的四个顶点共面;②三条平行直线共面;③有三个公共点的两个平面重合;④三条直线两两相交,可以确定1个或3个平面.其中正确的序号是 ()

A.①B.①④ C.②③D.③④ 解析显然命题①正确. 由于三棱柱的三条平行棱不共面,②错. 命题③中,两个平面重合或相交,③错. 三条直线两两相交,可确定1个或3个平面,则命题④正确. 答案 B 4.(2017·安庆模拟)a,b,c是两两不同的三条直线,下面四个命题中,真命题是 () A.若直线a,b异面,b,c异面,则a,c异面 B.若直线a,b相交,b,c相交,则a,c相交 C.若a∥b,则a,b与c所成的角相等 D.若a⊥b,b⊥c,则a∥c 解析若直线a,b异面,b,c异面,则a,c相交、平行或异面;若a,b 相交,b,c相交,则a,c相交、平行或异面;若a⊥b,b⊥c,则a,c相交、平行或异面;由异面直线所成的角的定义知C正确.故选C. 答案 C 5.已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为BB1,CC1的中点,那么异面直线AE与D1F所成角的余弦值为 () A.4 5 B. 3 5 C. 2 3 D. 5 7 解析

高一数学空间图形的基本关系与公理教案

高一数学空间图形的基本关系与公理教案 空间图形的基本关系与公理 一.教学内容: 空间图形的基本关系与公理 二.学习目标: 学会观察长方体模型中点、线、面之间的关系,并能结合长方体模型,掌握空间图形的有关概念和有关定理;掌握平面的基本性质、公理4和等角定理; 培养和发展自己的空间想象能力、运用图形语言进行交流的能力、几何直观能力、通过典型例子的学习和自主探索活动,理解数学概念和结论,体会蕴涵在其中的数学思想方法; 培养严谨的思维习惯与严肃的科学态度;体会推理论证中反映出的辩证思维的价值观。 三、知识要点 空间位置关系: I、空间点与线的关系 P在直线上:; P在直线外:; II、空间点与平面的关系 P

点P在平面外:; III、空间直线与直线的位置关系:IV、空间直线与平面的位置关系:V 说明:本模块中所说的“两个平面”“两条直线”等均指不重合的情形。 异面直线的判定 定义法:采取反证法的思路,否定平行与相交两种情形即可; 判定定理:已知P点在平面上,则平面上不经过该点的直线与平面外经过该点的直线是异面直线。 平面的基本性质公理 公理1如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内。 公理2经过不在同一条直线上的三点,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,那么它们有且只有一条通过该点的公共直线。 平面的基本性质公理的三个推论 相交直线,有且只有一个平面;

思考: 呢? 平行公理:平行于同一条直线的两条直线平行。 等角定理:空间中,如果两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补。 空间四边形:顺次连接不共面的四点构成的图形称为空间四边形。 【典型例题】 考点一空间点线面位置关系的判断:主要判断依据是平面的基本性质公理及其推论,平行公理、等角定理等相关结论。 例1.下列命题: ④平行四边形、梯形等所有的四边形都是平面图形; ⑤两组对边分别相等的四边形是平行四边形; ⑥一条直线和两平行线中的一条相交,必定和另一条也相交。 其中正确的命题是。

北师大版必修二1.4《空间图形的基本关系与公理》word教案

空间图形的基本关系与公理 .教学内容: 空间图形的基本关系与公理二.学习目标: 1、学会观察长方体模型中点、线、面之间的关系,并能结合长方体模型,掌握空间图形 的有关概念和有关定理;掌握平面的基本性质、公理4和等角定理; 2、培养和发展自己的空间想象能力、运用图形语言进行交流的能力、几何直观能力、通 过典型例子的学习和自主探索活动,理解数学概念和结论,体会蕴涵在其中的数学思想方法; 3、培养严谨的思维习惯与严肃的科学态度;体会推理论证中反映出的辩证思维的价值观。 三、知识要点 (一)空间位置关系: I、空间点与线的关系 空间点与直线的位置关系有两种:点P在直线.上: J'::;点P在直线.夕卜: ■ / ';II、空间点与平面的关系 空间点与平面的位置关系有两种:点P在平面二上:点P在平面二^卜:亍二; III、空间直线与直线的位置关系: 共面平行:无交点 ■ %〔相交:有且貝有一个交点O IA TTIH P .异面;不同在任何一个平面内〔既不平行也不相交) IV、 (二)异面直线的判定 1、定义法:采取反证法的思路,否定平行与相交两种情形即可; V 空间直线与平面的位置关系:

2、判定定理:已知P点在平面上,则平面上不经过该点的直线与平面外经过该点的直线是异面直线。 (三)平面的基本性质公理 1、公理1如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面 内(即直线在平面内,或曰平面经过这条直线)。 2、公理2经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面(即确定一个平面) 3、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通过该点的公共直线。 4、平面的基本性质公理的三个推论 经过直线和直线外一点,有且只有一个平面;经过两条相交直线,有且只有一个平面;经过两条平行直 线,有且只有一个平面 思考: 公理是公认为正确而不需要证明的命题,那么推论呢?平面的基本性质公理是如何刻画平面的性质的?(四)平行公理(公理4):平行于同一条直线的两条直线平行。 (五)等角定理:空间中,如果两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补。 (六)空间四边形:顺次连接不共面的四点构成的图形称为空间四边形。 【典型例题】 考点一空间点线面位置关系的判断:主要判断依据是平面的基本性质公理及其推论, 平行公理、等角定理等相关结论。 例1.下列命题: 空间不同的三点可以确定一个平面; 有三个公共点的两个平面必定重合;空间中两两相交的三条直线可以确定一个平面; ④平行四边形、梯形等所有的四边形都是平面图形; ⑤两组对边分别相等的四边形是平行四边形; ⑥一条直线和两平行线中的一条相交,必定和另一条也相交。 其中正确的命题是 _____________________________ 。 解:⑥。 例2.空间中三条直线可以确定几个平面?试画出示意图说明。 解:0个、1个、2个或3个。分别如图(图中所画平面为辅助平面):

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