文档介绍:关于空间点直线平面之间的位置关系
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考点梳理
(1)公理1:如果一条直线上的_____在一个平面内,那么这条直线在此平面内.
(2)公理2:过_______________的三点,有且只有一个平面.
(3线交于一点,再证其他直线经过该点.
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【训练1】 下列如图所示是正方体和正四面体,P、Q、R、S分别是所在棱的中点,则四个点共面的图形是________.
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解析 可证①中的四边形PQRS为梯形;②中,如图所示,取A1A和BC的中点为M、N可证明PMQNRS为平面图形,且PMQNRS为正六边形;③中,可证四边形PQRS为平行四边形;④中,可证Q点所在棱与面PRS平行,因此,P、Q、R、S四点不共面.
答案 ①②③
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①GH与EF平行;
②BD与MN为异面直线;
③GH与MN成60°角;
④DE与MN垂直.
以上四个命题中,正确命题的序号是________.
[审题视点] 还原成正四面体来判断.
考向二 空间中两直线的位置关系
【例2】►如图是正四面体的平面展开图,G、H、M、N分别为DE、BE、EF、EC的中点,在这个正四面体中,
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解析 如图所示,GH与EF为异面直线,BD与MN为异面直线,GH与MN成60°角,DE⊥MN.
答案 ②③④
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空间中两直线位置关系的判定,主要是异面、平行和垂直的判定,对于异面直线,可采用直接法或反证法;对于平行直线,可利用三角形(梯形)中位线的性质、平行公理及线面平行与面面平行的性质定理;对于垂直关系,往往利用线面垂直的性质来解决.
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【训练2】 在图中,G、H、M、N分别是正三棱柱的顶点或所在棱的中点,则表示直线GH、MN是异面直线的图形有________(填上所有正确答案的序号).
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解析 图①中,直线GH∥MN;图②中,G、H、N三点共面,但M∉面GHN,因此直线GH与MN异面;图③中,连接MG,GM∥HN因此GH与MN共面;图④中,G、M、N共面,但H∉面GMN,因此GH与MN异面.所以图②、④中GH与MN异面.
答案 ②④
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【例3】►如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
(1)求A1C1与B1C所成角的大小;
(2)若E、F分别为AB、AD的中点,求A1C1与EF所成角的大小.
考向三 异面直线所成角
[审题视点] (1)把A1C1平移到底面,再连AB1可求;
(2)把A1C1平移到底面,连BD可求.
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解 (1)如图,连接AC、AB1,
由ABCD-A1B1C1D1是正方体,知AA1C1C为平行四边形,
所以AC∥A1C1,从而B1C与AC所成的角就是A1C1与B1C所成的角.
由AB1=AC=B1C可知∠B1CA=60°,
即A1C1与B1C所成角为60°.
(2)如图,连接BD,由(1)知AC∥A1C1.
∴AC与EF所成的角就是A1C1与EF所成的角.
∵EF是△ABD的中位线,∴EF∥BD.
又∵AC⊥BD,
∴AC⊥EF,即所求角为90°.
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找异面直线所成的角的方法
一般有三种找法:利用图中已有的平行线平移;利用特殊点(线段的端点或中点)作平行线平移;补形平移.
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【训练3】 如图,A是△BCD平面外的一点,E,F分别是BC,AD的中点.
(1)求证:直线EF与BD是异面直线;
(2)若AC⊥BD,AC=BD,求EF与BD所成的角.
(1)证明 假设EF与BD不是异面直线,则EF与BD共面,从而DF与BE共面,即AD与BC共面,所以A、B、C、D在同一平面内,这与A是△BCD平面外的一点相矛盾.故直线EF与BD是异面直线.
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【命题研究】 通过近三年的高考试题分析,主要结合线线、线面和面面平行与垂直的判定和性质考查点、线、面的位置关系,题目多为中、低档题,主要以选择题或填空题的形式出现.
热点突破18——准确判断空间点、线、面的位置关系
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【真题探究】► (2012·浙江)设l是直线,α,β是两个不同的平面 ( ).
A.若l∥α,l∥β,则α∥β
B.若l∥α,l⊥β,则α⊥β
C.若α⊥β,l⊥α,则l⊥β
D.若α⊥β,l∥α,则l⊥β
[教你审题] 根据空间线面、面面、平行判定性质、垂直判定性质逐个进行判断.注意空间位置关系的各种可能情况.
第二