高一數(shù)學(xué)教案:《空間圖形的基本關(guān)系與公理》(2)
來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2021-09-10 15:39:52
【典型例題】
考點一 空間點線面位置關(guān)系的判斷:主要判斷依據(jù)是平面的基本性質(zhì)公理及其推論,平行公理、等角定理等相關(guān)結(jié)論。
例1. 下列命題:
空間不同的三點可以確定一個平面;
有三個公共點的兩個平面必定重合;
空間中兩兩相交的三條直線可以確定一個平面;
、芷叫兴倪呅、梯形等所有的四邊形都是平面圖形;
、輧山M對邊分別相等的四邊形是平行四邊形;
、抟粭l直線和兩平行線中的一條相交,必定和另一條也相交。
其中正確的命題是 。
解:⑥。
例2. 空間中三條直線可以確定幾個平面?試畫出示意圖說明。
解:0個、1個、2個或3個。分別如圖(圖中所畫平面為輔助平面):
考點二 異面直線的判斷:主要依據(jù)是異面直線的定義及判定定理。
例3. 如圖是一個正方體的展開圖,如果將它還原為正方體,那么AB、CD、EF、GH這四條線段所在的直線是異面直線的有__________對,分別是____________________?
解:3對,分別是AB、GH;AB、CD;GH、EF。
考點三 “有且只有一個”的證明:一般地,此類題型的證明需要分為兩個步驟,分別證明“有”即存在性和“只有一個”即唯一性。
例4. 求證:過兩條平行直線有且只有一個平面。
已知:直線a∥b。
求證:過a,b有且只有一個平面。
證明:?存在性:由平行線的定義可知,過平行直線a,b有一個平面。
?唯一性(反證法):假設(shè)過a,b有兩個平面 。在直線 上任取兩點A、B,在直線b上任取一點C,則A、B、C三點不共線。由于這兩個平面 都過直線a,b,因此由公理1可知: 都過點A、B、C。由平面的基本性質(zhì)公理2,過不共線三點的平面唯一存在,因此 重合,與假設(shè)矛盾。矛盾表明:過平行直線a,b只有一個平面。
綜上所述:過a,b有且只有一個平面。
考點四 共點的判斷與證明:此類題型主要有三線共點和三面共點。
例5. 三個平面兩兩相交有三條交線,求證:三條交線或平行,或交于一點。
已知:平面 ,求證:a∥b∥c或者a,b,c交于一點P。
證明:因為 ,故a,b共面。
I、若a∥b:由于 ,故 ,因直線 ,故a,c無公共點。又a,c都在平面 內(nèi),故a∥b;故a∥b∥c。
II、若 ,則 ,故知
綜上所述:命題成立。
說明:證明三點共線的問題的常用思路是先證兩條直線相交,然后再證該交點在第三條直線上;證明交點在第三條直線上常證明該點是兩個相交平面的公共點,從而在這兩個平面的交線上即在第三條直線上。
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