高考专题 立体几何 2

发布 2022-10-11 02:33:28 阅读 2782

第二课时直线与平面平行。

一、知识梳理。

1.直线和平面的位置关系。

1)直线在平面内(无数个公共点);

2)直线和平面相交(有且只有一个公共点);

3)直线和平面平行(没有公共点)——用两分法进行两次分类.

它们的图形分别可表示为如下,符号分别可表示为,,.

2.线面平行的判定定理:如果不在一个平面内的一条直线和平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.

推理模式:.

证明:假设直线a不平行与平面,,∴若,则和矛盾,若,则a和b成异面直线,也和矛盾,.

3. 线面平行的性质定理:如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行.

推理模式:.

证明:∵,a和没有公共点,又∵,∴a和b没有公共点;

即a和b都在内,且没有公共点,∴.

4 定义:如果一条直线l和一个平面α相交,并且和平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l和平面α互相垂直其中直线l叫做平面的垂线,平面α叫做直线l的垂面交点叫做垂足。

直线l与平面α垂直记作:l⊥α

画法:画直线和平面垂直时,通常要把直线画成和表示平面的平行四边形的一边垂直。

5直线与平面垂直的判定定理:如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面。

已知:l⊥m,l⊥n,m∩n=b,mα,nα.

求证:l⊥α

分析:根据直线与徘徊平行的定义,要证l⊥α,只要证明l垂直于α内任意一条直线g.可以先证明m,n都通过点b时命题成立,然后再推广到其它情况。

证明:设g是平面α内任一直线。

1)当l、g都通过点b时,在l上点b的两侧分别取点a、a′,使ab=a′b,则由已知条件推出m、n都是线段aa′的垂直平分线。

1°g与m(或n)重合。

那么依l⊥m(或l⊥n)可推出l⊥g.

2°g与m(或n)不重合,那么在α内任作一线cd

m∩cd=c,n∩cd=d,g∩cd=e

连结ac、a′c、ad、a′d、ae、a′e.

ac=a′c,ad=a′d,cd=cd,△acd≌△a′cd,得∠ace=∠a′ce

即△ace≌△a′ce,那么ae=a′e

g是aa′的垂直平分线,于是l⊥g

2)当l、g不都通过点b时。

过点b作l′、g′,使l′∥l,g′∥g

同理可证l′⊥g′,因而l⊥g

综上所述,无论l、g是否通过点b,总有l⊥g.

由于g是平面α内任一直线,因而得l⊥α

6.直线和平面垂直的性质定理:

如果两条直线同垂直于一个平面,那麽这两条直线平行

7.点到平面的距离的定义:从平面外一点引一个平面的垂线,这个点和垂足间的距离叫做这个点到这个平面的距离.

8.直线和平面的距离的定义:一条直线和一个平面平行,这条直线上任意一点到平面的距离,叫做这条直线和平面的距离.

9.点在平面内的射影:过一点向平面引垂线,垂足叫做这点在这个平面内的射影。点在平面内的射影还是一个点。

10..垂线段:上述的点与垂足间的线段叫做这点到这个平面的垂线段。

11..斜线:一条直线和一个平面相交,但不和这个平面垂直时,这条直线就叫做这个平面的斜线。

12..斜足:斜线和平面的交点。

13.斜线段:从平面外一点向平面引斜线,这点与斜足间的线段叫做这点到这个平面的斜线段,依上图,pr∩α=r,pr不垂直α,直线pr是α的一条斜线,点r是斜足,线段pr是点p到α的斜线段。

14.斜线的射影:从斜线上斜足以外的一点向平面引垂线,过垂足和斜足的直线叫做斜线在这个平面内的射影。

15..斜线段的射影:垂足与斜足间的线段叫做这点到平面的斜线段在这个平面内的射影。

16.定理:从平面外一点向这个平面所引的垂线段和斜线段中。

1)射影相等的两条斜线段相等,射影较长的斜线段也较长;

2)相等的斜线段的射影相等,较长的斜线段的射影也较长;

3)垂线段比任何一条斜线段都短。

ao是平面α的垂线段,ab、ac是平面α的斜线段,ob、oc分别是ab、ac在平面α内的射影,这时有:

1)ob=ocab=ac

ob>ocab>ac

2)ab=acob=oc

ab>acob>oc

3)ao<ab,ao<ac

17.直线和平面所成的角。

平面的一条斜线和它在这个平面内的射影所成的锐角,叫做这条直线和这个平面所成的角。

特别地:如果一条直线垂直于平面,我们说它们所成的角为直角。

一条直线和平面平行或在平面内,我们说它们所成的角为0°的角。

如图。l是平面α的一条斜线,点o是斜足,a是l上任意一点,ab是α的垂线,点b是垂足,所以直线ob(记作l′)是l在α内的射影,∠aob(记作θ)是l与α所成的角。

18.最小角定理。

斜线和平面所成的角,是斜线和它在平面内的射影所成的锐角,它是这条斜线和平面内经过斜足的一切直线所成角中最小的角。

19 三垂线定理在平面内的一条直线,如果它和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直。

说明:(1)定理的实质是判定平面内的一条直线和平面的一条斜线的垂直关系;

2)推理模式:

20.三垂线定理的逆定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线垂直,那麽它也和这条斜线的射影垂直。

推理模式:.

注意:⑴三垂线指pa,po,ao都垂直α内的直线a 其实质是:斜线和平面内一条直线垂直的判定和性质定理 ⑵要考虑a的位置,并注意两定理交替使用。

二、基础题。

两直线平行于平面α,那么a、b的位置关系是( )

a.平行 b.相交 c.异面 d.可能平行、可能相交、可能异面。

2.直线a∥b,b//α则a与α的位置关系是( )

与α相交 与α不相交

3.直线m与平面α平行的充分条件是( )

且mn=pq

4.在以下的四个命题中,其中正确的是( )

直线与平面没有公共点,则直线与平面平行 ②直线上有两点到平面的距离相等(距离不为零),则直线与平面平行 ③直线与平面内的任一条直线不相交,则直线与平面平行 ④直线与平面内无数条直线不相交,则直线与平面平行。

abcd.①②

5.若直线m不平行于平面α,且mα,则下列结论成立的是。

a.α内的所有直线与m异面 b.α内不存在与m平行的直线。

c.α内存在惟一的直线与m平行 d.α内的直线与m都相交。

6.b是平面α外的一条直线,下列条件中可得出b∥α的是。

a.b与α内的一条直线不相交 b.b与α内的两条直线不相交。

c.b与α内的无数条直线不相交 d.b与α内的所有直线不相交。

7.下列命题正确的个数是。

若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α

若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都平行。

如果两条平行直线中的一条直线与一个平面平行,那么另一条直线也与这个平面平行。

若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都没有公共点。

a.0个b.1个c.2个 d.3个。

8.过直线外一点,与这条直线平行的直线有___条,过直线外一点,与这条直线平行的平面有___个。

9.过两条异面直线中的一条可作___个平面与另一条平行。

10.过平面外一点,与这个平面平行的直线有___条。

是两条异面直线a、b外一点,过点p可作___个平面与a、b都平行。

答案:dcbbbdb 8. 1 无数 9. 1 10. 无数 11. 1

12.如果a、b是异面直线,且a∥平面α,那么b与α的位置关系是( )

与α相交 不确定。

13.如果一条直线和一个平面平行,夹在直线和平面间的两线段相等,那么这两条线段所在直线的位置关系是( )

a .平行b.相交c.异面d.不确定。

14.下面给出四个命题,其中正确命题的个数是( )

若a∥α、b∥α,则a∥b ②若a∥α,bα,则a∥b ③若a∥b,bα,则a∥α 若a∥b,b∥α,则a∥α

a.0b.1c.2d.4

15.下列说法正确的是( )

a.若直线a平行于面α内的无数条直线,则a∥α

b.若直线a在平面α外,则a∥α

c.若直线a∥b,直线bα,则a∥α

d.若直线a∥b,直线bα,则直线a平行于平面α内的无数条直线。

16.下列命题中,正确的是( )

a.如果直线l与平面α内无数条直线成异面直线,则l∥α

b.如果直线l与平面α内无数条直线平行,则l∥α

c.如果直线l与平面α内一条直线成异面直线,且与α内一条直线平行,则l∥α

d.如果一条直线与一个平面平行,则该直线平行于这个平面内的所有直线。

17.判断题。

1)一条直线平行于一个平面,这条直线就与这个平面内的任意直线不相交。(

2)过平面外一点有且只有一条直线与已知平面平行。

3)过直线外一点,有且只有一个平面与已知直线平行。

4)a、是异面直线,则过b存在惟一一个平面与a平行。

18.如果直线m∥平面α,直线nα,则直线m、n的位置关系是___

19.已知:e为正方体abcd—a1b1c1d1的棱dd1的中点,则bd1与过a、c、e的平面的位置关系是___

20.在正方体abcd—a1b1c1d1中,和平面a1db平行的侧面对角线有___

答案:1—5、ddadc 17、(1)√ 2) ×3) ×4) √

18、平行或异面 19、平行 20、d1c、b1c、d1b1

是平面α外的两条直线,在m∥α的前提下,m∥n是n∥α的( )

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