第71课时:第九章直线、平面、简单几何体——平面的基本性质。
课题:平面的基本性质。
一.复习目标:掌握平面的基本性质,会用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图.
二.课前预习:
1.、、表示不同的点,、表示不同的直线,、表示不同的平面,下列推理不正确的是c )
直线。且不共线与重合。
2.一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为,腰和上底边均为1的等腰梯形,则这个平面图形的面积是d )
3.对于空间三条直线,有下列四个条件:
三条直线两两相交且不共点;②三条直线两两平行;
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b )
1个 2个 3个 4个。
4.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 7个个平面 .
三.例题分析:
例1.如图,在四边形abcd中,已知ab∥cd,直线ab,bc,ad,dc分别与平面α相交于点e,g,h,f.求证:e,f,g,h四点必定共线.
解:∵ab∥cd,ab,cd确定一个平面β.
又∵abα=e,abβ,∴e∈α,e∈β,即e为平面α与β的一个公共点.
同理可证f,g,h均为平面α与β的公共点.
两个平面有公共点,它们有且只有一条通过公共点的公共直线,e,f,g,h四点必定共线.
说明:在立体几何的问题中,证明若干点共线时,常运用公理2,即先证明这些点都是某二平面的公共点,而后得出这些点都在二平面的交线上的结论.
例2.已知:a,b,c,d是不共点且两两相交的四条直线,求证:a,b,c,d共面.
证明 1o若当四条直线中有三条相交于一点,不妨设a,b,c相交于一点a,但a d,如图1.
直线d和a确定一个平面α.
又设直线d与a,b,c分别相交于e,f,g,则a,e,f,g∈α.
a,e∈α,a,e∈a,∴aα.
同理可证bα,cα.
a,b,c,d在同一平面α内.
2o当四条直线中任何三条都不共点时,如图2.
这四条直线两两相交,则设相交直线a,b确定一个平面α.
设直线c与a,b分别交于点h,k,则h,k∈α.
又 h,k∈c,∴c,则cα.
同理可证dα.
a,b,c,d四条直线在同一平面α内.
说明:证明若干条线(或若干个点)共面的一般步骤是:首先根据公理3或推论,由题给条件中的部分线(或点)确定一个平面,然后再根据公理1证明其余的线(或点)均在这个平面内.本题最容易忽视“三线共点”这一种情况.因此,在分析题意时,应仔细推敲问题中每一句话的含义.
例3.如图,点a,b,c确定的平面与点d,e,f确定的平面相交于直线l,且直线ab与l相交于点g,直线ef与l相交于点h,试作出平面abd与平面cef的交线.
解:如图3,在平面abc内,连结ab,与l相交于点g,则g∈平面def;在平面def内,连结dg,与ef相交于点m,则m∈平面abd,且m∈平面cef.所以,m在平面abd与平面cef的交线上.同理,可作出点n,n在平面abd与平面cef的交线上.连结mn,直线mn即为所求.
例4.如图,已知平面α,β且αβ=l.设梯形abcd中,ad∥bc,且abα,cdβ,求证:ab,cd,l共点(相交于一点).
证明 ∵梯形abcd中,ad∥bc,ab,cd是梯形abcd的两条腰.
ab,cd必定相交于一点,设abcd=m.
又∵abα,cdβ,∴m∈α,且m∈β.m∈αβ
又∵αβl,∴m∈l,即ab,cd,l共点.
说明:证明多条直线共点时,一般要应用公理2,这与证明多点共线是一样的.
四.课后作业:
1.在空间四边形的边、、、上分别取点,如果与相交于一点,那么。
一定在直线上一定在直线上。
可能在直线上,也可能在直线上。
既不在直线上,也不在直线上。
2.有下列命题:
空间四点中有三点共线,则这四点必共面;②空间四点中,其中任何三点不共线,则这四点不共面;③用斜二测画法可得梯形的直观图仍为梯形;④垂直于同一直线的两直线平行⑤两组对边相等的四边形是平行四边形.
其中正确的命题是。
答案:①③3.一个平面把空间分成__2__部分,两个平面把空间最多分成_4___部分,三个平面把空间最多分成__8__部分.
4.四边形中,,则成为空间四面体时,的取值范围是。
答案:.5.如图,p、q、r分别是四面体abcd的棱ab,ac,ad上的点,若直线pq与直线bc的交点为m,直线rq与直线dc的交点为n,直线pr与直线db的交点为l,试证明m,n,l共线.
证明:易证m,n,l∈平面pqr,且m,n,l∈平面bcd,所以m,n,l∈平面pqr平面bcd,即m,n,l共线.
6.如图,p、q、r分别是正方体abcd-a1b1c1d1的棱aa1,bb1,dd1上的三点,试作出过p,q,r三点的截面图.
作法 ⑴连接pq,并延长之交a1b1的延长线于t;
连接pr,并延长之交a1d1的延长线于s;
连接st交c1d1、b1c1分别于m,n,则线段mn
为平面pqr与面a1b1c1d1的交线.
连接rm,qn,则线段rm,qn分别是平面pqr与面dcc1d1,面bcc1b1的交线.
得到的五边形pqnmr即为所求的截面图(如图4).
说明求作二平面的交线问题,主要运用公理1.
解题关键是直接或间接找出二平面的两个确定的公共点.
有时同时还要运用公理及公理的推论等知识.
7.如图,在平行六面体abcd-a1b1c1d1的中,a1c1b1d1=o1,b1d平面a1bc1=p.
求证:p∈bo1.
证明在平行六面体abcd-a1b1c1d1中,b1d平面a1bc1=p,∴p∈平面a1bc1,p∈b1d.
b1d平面bb1d1d.∴p∈平面a1bc1,且p∈平面bb1d1d.
p∈平面a1bc1平面bb1d1d,a1c1b1d1=o1,a1c1平面a1bc1,b1d1平面bb1d1d,o1∈平面a1bc1,且o1∈平面bb1d1d.
又b∈平面a1bc1,且b∈平面bb1d1d,平面a1bc1平面bb1d1d=bo1.∴p∈bo1.
说明一般地,要证明一个点在某条直线上,只要证明这个点在过这条直线的两个平面上.
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