资源简介 (共57张PPT)8.4 空间点、直线、平面之间的位置关系8.4.1 平 面第八章 立体几何初步学习指导 核心素养1.了解平面的概念,会用图形与字母表示平面. 2.了解关于平面的三个基本事实(公理)和推论. 1.数学抽象、直观想象:平面的概念、平面的表示.2.逻辑推理:理解及应用三个基本事实及推论.01必备知识 落实知识点一 平面的基本概念1.平面的概念几何里所说的“平面”,是从课桌面、黑板面、平静的水面等这样的一些物体中抽象出来的.几何里的平面是向四周__________的.无限延展2.平面的画法及表示法我们常用矩形的直观图,即_____________表示平面.当平面水平放置时,常把平行四边形的一边画成横向,如图①;当平面竖直放置时,常把平行四边形的一边画成竖向,如图②. 图①的平面可表示为_______、_____________、_________或_________.平行四边形平面α平面ABCD平面AC平面BD (1)平面和点、直线一样,是只描述而不加定义的原始概念,不能进行度量.(2)平面无厚薄、无大小,是无限延展的. 1.如图所示的平行四边形MNPQ表示的平面不能记为( )A.平面MN B.平面NQC.平面α D.平面MNPQ解析:不能用相邻两个顶点示.√2.(多选)下列说法中正确的是( )A.平面是处处平的面B.平面是无限延展的C.平面的形状是平行四边形D.一个平面的厚度可以是0.001 cm解析:平面是无限延展的,但是没有大小、形状、厚薄,A,B两种说法是正确的;C,D两种说法是错误的.√√知识点二 点、线、面之间的关系及符号表示A是点,l,m是直线,α,β是平面.∈ ∈ 用符号表示下列语句,并画出图形.(1)点A,B在平面α内,直线a与平面α交于点C,点C不在直线AB上.【解】 用符号表示:A∈α,B∈α,a∩α=C,C AB,如图1. 图1(2)平面α与β相交于直线l,直线a与α,β分别相交于点A,B.【解】 用符号表示:α∩β=l,a∩α=A,a∩β=B,如图2. 图2三种语言的转换方法(1)用文字语言、符号语言表示一个图形时,首先仔细观察图形有几个平面、几条直线且相互之间的位置关系如何,试着用文字语言表示,再用符号语言表示.(2)要注意符号语言的意义.如点与直线的位置关系只能用“∈”或“ ”,直线与平面的位置关系只能用“ ”或“ ”. 如图所示,用符号语言可表述为( )A.α∩β=m,n α,m∩n=AB.α∩β=m,n∈α,m∩n=AC.α∩β=m,n α,A m,A nD.α∩β=m,n∈α,A∈m,A∈n解析:由图知平面α与平面β相交于直线m,直线n在α内,直线m与n相交于A点.故A成立.√知识点三 平面的基本事实及推论1.三个基本事实基本事实 文字语言 图形语言 符号语言基本 事实1 过_____一条直线上的三个点,__________一个平面 A,B,C三点不共线 存在唯一的平面α使A,B,C∈α基本 事实2 如果一条直线上的________在一个平面内,那么这条直线在这个平面内 A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α _______不在有且只有两个点l α基本事实 文字语言 图形语言 符号语言基本 事实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__________ P∈α,且P∈β _______,且_______公共直线α∩β=lP∈l2.基本事实的推论 文字语言 图形语言 符号语言推论1 经过一条直线和这条直线___一点,有且只有一个平面 A l 有且只有一个平面α,使A∈α,l α推论2 经过两条_____直线,有且只有一个平面 a∩b=P 有且只有一个平面α,使a α,b α推论3 经过两条_____直线,有且只有一个平面 a∥b 有且只有一个平面α,使a α,b α外相交平行 1.下列说法正确的是( )A.三点可以确定一个平面B.空间中两条直线能确定一个平面C.共点的三条直线确定一个平面D.三角形和梯形都可以表示一个平面√解析:不共线的三点有且仅有一个平面,故A错误;只有平行或相交的两条直线才能确定一个平面,故B错误;当三条直线相交于一点时,可以确定三个平面,例如三棱锥的三条侧棱,故C错误;三角形和梯形是平面图形,可以用来表示平面,故D正确.2.两两平行的三条直线最多可以确定________个平面.302关键能力 提升考点一 点、线共面问题 求证:两两相交且不共点的三条直线在同一平面内.【证明】 如图所示,l1∩l2=A,l2∩l3=B,l1∩l3=C.方法一(纳入平面法):因为l1∩l2=A,所以l1和l2确定一个平面α.因为l2∩l3=B,所以B∈l2.又因为l2 α,所以B∈α.同理可证C∈α.又因为B∈l3,C∈l3,所以l3 α.所以直线l1,l2,l3在同一平面内.方法二(辅助平面法):因为l1∩l2=A,所以l1,l2确定一个平面α.因为l2∩l3=B,所以l2,l3确定一个平面β.因为A∈l2,l2 α,所以A∈α.因为A∈l2,l2 β,所以A∈β.同理可证B∈α,B∈β,C∈α,C∈β.所以不共线的三个点A,B,C既在平面α内,又在平面β内.所以平面α和β重合,即直线l1,l2,l3在同一平面内.证明点、线共面的常用方法(1)纳入法:先由部分直线确定一个平面,再证明其他直线在这个平面内.(2)同一法:先证明一些元素在一个平面内,再证明另一些元素在另一个平面内,然后证明这两个平面重合,即证得所有元素在同一个平面内. 已知直线a∥b,直线l与a,b都相交,求证:过a,b,l有且只有一个平面.证明:如图所示.由已知a∥b,所以过a,b有且只有一个平面α.设a∩l=A,b∩l=B,所以A∈α,B∈α,且A∈l,B∈l,所以l α.即过a,b,l有且只有一个平面.考点二 点共线、线共点问题 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为AB,AA1上的点,且D1F∩CE=M.求证:点D,A,M三点共线.【证明】 因为D1F∩CE=M,且D1F 平面A1D1DA,所以M∈平面A1D1DA.同理M∈平面ABCD,从而M在两个平面的交线上,因为平面A1D1DA∩平面ABCD=AD,所以M∈AD成立.所以点D,A,M三点共线.(1)证明三点共线的方法 (2)证明三线共点的步骤 已知三个平面α,β,γ两两相交,即α∩β=c,β∩γ=a,γ∩α=b,若直线a,b不平行,求证:a,b,c三条直线必过同一点.证明:因为α∩γ=b,β∩γ=a,所以a γ,b γ.因为直线a与直线b不平行,所以a,b必相交.如图所示,设a∩b=P,则P∈a,P∈B.因为a β,b α,所以P∈β,P∈α.又因为α∩β=c,所以P∈c,即交线c也经过点P,所以,a,b,c三条直线必过同一点.03课堂巩固 自测√123√√123解析:由点与平面、直线与平面、平面与平面的画法可知A,C,D对,B选项直线应画在平行四边形里面.故选ACD.√2.能确定一个平面的条件是( )A.空间三个点 B.一个点和一条直线C.无数个点 D.两条相交直线解析:不在同一条直线上的三个点可确定一个平面,A,B,C条件不能保证有不在同一条直线上的三个点,故不正确.1233.如图所示,△ABC的三个顶点在平面α外,其三边所在的直线满足AB∩α=P,BC∩α=Q,AC∩α=R,如图所示.求证:P,Q,R三点共线.证明:因为AP∩AR=A,所以直线AP与直线AR确定平面APR.又因为AB∩α=P,AC∩α=R,所以平面APR∩平面α=PR.因为B∈平面APR,C∈平面APR,所以BC 平面APR.因为Q∈BC,所以Q∈平面APR,又Q∈α,所以Q∈PR,所以P,Q,R三点共线.12304课后达标 检测6789101112345[A 基础达标]1.如果直线a 平面α,直线b 平面α,M∈a,N∈b,M∈l,N∈l,则( )A.l α B.l αC.l∩α=M D.l∩α=N解析:因为M∈a,a α,所以M∈α,又因为N∈b,b α,所以N∈α,又M,N∈l,所以l α,所以A正确,B错误.l∩α=l,所以C,D错误.√121314152.下列命题中真命题的个数是( )①三角形是平面图形;②四边形是平面图形;③四边相等的四边形是平面图形;④圆是平面图形.A.1 B.2C.3 D.4解析:在①中,由不共线的三点确定一个平面,得三角形是一个平面图形,故①为真命题;在②③中,若这四条边不在同一平面内,例如空间四边形,则该四边形不是平面图形,所以②③为假命题;在④中,圆是平面图形,所以④为真命题;故选B.√6789101112345121314153.如图,平面α∩平面β=l,A,B∈α,A,B l,C∈β,C l,直线AB∩l=D,过A,B,C三点确定的平面为γ,则平面γ,β的交线必过( )A.点AB.点BC.点C,但不过点DD.点C和点D解析:根据基本事实3判定点C和点D既在平面β内又在平面γ内,故在β与γ的交线上.故选D.√6789101112345121314154.如果两个平面有一个公共点,那么这两个平面( )A.没有其他公共点B.仅有这一个公共点C.仅有两个公共点D.有无数个公共点解析:根据基本事实3可知,两个不重合的平面若有一个公共点,则这两个平面有且只有一条经过该点的公共直线.√6789101112345121314155.交于一点的三条直线可以确定平面的个数是( )A.三个B.两个C.一个或两个D.一个或三个√678910111234512131415解析:如图,a,b,c是三条不同的直线,a∩b=P,a,b确定平面α,且点P∈c, 若c在平面α内,则直线a,b,c确定一个平面,若c不在平面α内,则直线a,c确定一个平面,b,c确定一个平面,于是得直线a,b,c确定三个平面,所以交于一点的三条直线可以确定平面的个数是一个或三个,故选D.6789101112345121314156.(多选)下列说法正确的是( )A.平面α与平面β相交,它们只有有限个公共点B.经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面C.经过两条相交直线,有且只有一个平面D.如果两个平面有三个不共线的公共点,那么这两个平面重合√678910111234512131415√√678910111234512131415解析:A.平面与平面相交于一条直线,因此它们有无限个公共点,A错误;B.经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面,B正确;C.经过两条相交直线,有且只有一个平面,C正确;D.不共线的三点确定一个平面,D正确.故选BCD.7.若点Q在直线b上,b在平面α内,则Q,b,α之间的关系可记作________.解析:因为点Q(元素)在直线b(集合)上,所以Q∈B.又因为直线b(集合)在平面α(集合)内,所以b α.所以Q∈b α.678910111234512131415Q∈b α8.设平面α与平面β相交于l,直线a α,直线b β,a∩b=M,则M________l.解析:因为a∩b=M,a α,b β,所以M∈α,M∈β.又因为α∩β=l,所以M∈l.678910111234512131415∈9.已知空间四点中无任何三点共线,那么这四点可以确定平面的个数是________.解析:其中三个点可确定唯一的平面,当第四个点在此平面内时,可确定1个平面,当第四个点不在此平面内时,则可确定4个平面.6789101112345121314151或410.如图所示,D,E分别是△ABC的边AC,BC上的点,平面α经过D,E两点. (1)求作直线AB与平面α的交点P;解:连接DE并延长,交AB的延长 线于点P,则点P为直线AB与平面α的交点.如图.678910111234512131415678910111234512131415(2)求证:D,E,P三点共线.证明:因为D∈AC,E∈BC,所以DE 平面ABC,因为D∈α,E∈α,所以DE α,所以DE为平面α与平面ABC的交线,又P∈AB,AB 平面ABC,所以P∈平面ABC,且P∈α,所以P在平面α与平面ABC的交线DE上,所以D,E,P三点共线.√678910111234512131415[B 能力提升]11.空间中四点A,B,C,D共面但不共线,那么这四点中( )A.必有三点共线 B.必有三点不共线C.至少有三点共线 D.不可能有三点共线解析:若AB∥CD,则AB,CD共面,但A,B,C,D任何三点都不共线,故排除A,C;若直线l与直线外一点A在同一平面内,且B,C,D三点在直线l上,则B,C,D三点共线,所以排除D.故选B.12.(多选)如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O为DB的中点,直线A1C交平面C1BD于点M,则下列结论正确的是( )A.C1,M,O三点共线B.C1,M,O,C四点共面C.C1,O,A,M四点共面D.D1,D,O,M四点共面√678910111234512131415√√解析:连接A1C1,AC(图略),则AC∩BD=O,又A1C∩平面C1BD=M.所以三点C1,M,O在平面C1BD与平面ACC1A1的交线上,即C1,M,O三点共线,所以A,B,C均正确,D不正确.67891011123451213141513.如图,设不全等的△ABC与△A1B1C1不在同一个平面内,且AB∥A1B1,BC∥B1C1,CA∥C1A1,求证:AA1,BB1,CC1三线共点.证明:不妨设AB≠A1B1,则四边形AA1B1B为梯形,所以AA1与BB1相交,设其交点为S,则S∈AA1,S∈BB1.因为BB1 平面BCC1B1,所以S∈平面BCC1B1.同理可证,S∈平面ACC1A1,所以点S在平面BCC1B1与平面ACC1A1的交线上,即S∈CC1,所以AA1,BB1,CC1三线共点.678910111234512131415√678910111234512131415解析:如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,延长C1M交CD的延长线于点P,延长C1N交CB的延长线于点Q,连接PQ交AD于点E,AB于点F,连接NF,ME,则正方体过点M,N,C1的截面图形是五边形,故选C. 678910111234512131415678910111234512131415678910111234512131415(2)直线FH,EG,AC共点.证明:由(1)知,EF∥GH,且EF≠GH,所以四边形EFHG是梯形.设两腰EG,FH相交于一点T.因为EG 平面ABC,FH 平面ACD,所以T∈平面ABC,且T∈平面ACD.又因为平面ABC∩平面ACD=AC,所以T∈AC,即直线EG,FH,AC相交于一点T.678910111234512131415中小学教育资源及组卷应用平台8.4 空间点、直线、平面之间的位置关系8.4.1 平 面学习指导 核心素养1.了解平面的概念,会用图形与字母表示平面. 2.了解关于平面的三个基本事实(公理)和推论. 1.数学抽象、直观想象:平面的概念、平面的表示. 2.逻辑推理:理解及应用三个基本事实及推论.知识点一 平面的基本概念1.平面的概念几何里所说的“平面”,是从课桌面、黑板面、平静的水面等这样的一些物体中抽象出来的.几何里的平面是向四周无限延展的.2.平面的画法及表示法我们常用矩形的直观图,即平行四边形表示平面.当平面水平放置时,常把平行四边形的一边画成横向,如图①;当平面竖直放置时,常把平行四边形的一边画成竖向,如图②.图①的平面可表示为平面α、平面ABCD、平面AC或平面BD.(1)平面和点、直线一样,是只描述而不加定义的原始概念,不能进行度量.(2)平面无厚薄、无大小,是无限延展的.1.如图所示的平行四边形MNPQ表示的平面不能记为( )A.平面MN B.平面NQC.平面α D.平面MNPQ解析:选A.不能用相邻两个顶点表示.2.(多选)下列说法中正确的是( )A.平面是处处平的面B.平面是无限延展的C.平面的形状是平行四边形D.一个平面的厚度可以是0.001 cm解析:选AB.平面是无限延展的,但是没有大小、形状、厚薄,A,B两种说法是正确的;C,D两种说法是错误的.知识点二 点、线、面之间的关系及符号表示A是点,l,m是直线,α,β是平面.文字语言 符号语言 图形语言A在l上 A∈lA在l外 A lA在α内 A∈αA在α外 A αl在α内 l αl在α外 l αl,m相交于A l∩m=Al,α相交于A l∩α=Aα,β相交于l α∩β=l 用符号表示下列语句,并画出图形.(1)点A,B在平面α内,直线a与平面α交于点C,点C不在直线AB上.(2)平面α与β相交于直线l,直线a与α,β分别相交于点A,B.【解】 (1)用符号表示:A∈α,B∈α,a∩α=C,C AB,如图1.图1(2)用符号表示:α∩β=l,a∩α=A,a∩β=B,如图2.图2三种语言的转换方法(1)用文字语言、符号语言表示一个图形时,首先仔细观察图形有几个平面、几条直线且相互之间的位置关系如何,试着用文字语言表示,再用符号语言表示.(2)要注意符号语言的意义.如点与直线的位置关系只能用“∈”或“ ”,直线与平面的位置关系只能用“ ”或“ ”.,如图所示,用符号语言可表述为( )A.α∩β=m,n α,m∩n=AB.α∩β=m,n∈α,m∩n=AC.α∩β=m,n α,A m,A nD.α∩β=m,n∈α,A∈m,A∈n解析:选A.由图知平面α与平面β相交于直线m,直线n在α内,直线m与n相交于A点.故A成立.知识点三 平面的基本事实及推论1.三个基本事实,基本 事实 文字语言 图形语言 符号语言基本 事实1 过不在一条直线上的三个点,有且只有一个平面 A,B,C三点不共线 存在唯一的平面α使A,B,C∈α基本 事实2 如果一条直线上的两个点在一个平面内,那么这条直线在这个平面内 A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α l α基本 事实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 P∈α,且P∈β α∩β=l,且P∈l2.基本事实的推论,文字语言 图形语言 符号语言推论1 经过一条直线和这条直线外一点,有且只有一个平面 A l 有且只有一个平面α,使A∈α,l α推论2 经过两条相交直线,有且只有一个平面 a∩b=P 有且只有一个平面α,使a α,b α推论3 经过两条平行直线,有且只有一个平面 a∥b 有且只有一个平面α,使a α,b α1.下列说法正确的是( )A.三点可以确定一个平面B.空间中两条直线能确定一个平面C.共点的三条直线确定一个平面D.三角形和梯形都可以表示一个平面解析:选D.不共线的三点有且仅有一个平面,故A错误;只有平行或相交的两条直线才能确定一个平面,故B错误;当三条直线相交于一点时,可以确定三个平面,例如三棱锥的三条侧棱,故C错误;三角形和梯形是平面图形,可以用来表示平面,故D正确.2.两两平行的三条直线最多可以确定________个平面.答案:3考点一 点、线共面问题 求证:两两相交且不共点的三条直线在同一平面内.【证明】 如图所示,l1∩l2=A,l2∩l3=B,l1∩l3=C.方法一(纳入平面法):因为l1∩l2=A,所以l1和l2确定一个平面α.因为l2∩l3=B,所以B∈l2.又因为l2 α,所以B∈α.同理可证C∈α.又因为B∈l3,C∈l3,所以l3 α.所以直线l1,l2,l3在同一平面内.方法二(辅助平面法):因为l1∩l2=A,所以l1,l2确定一个平面α.因为l2∩l3=B,所以l2,l3确定一个平面β.因为A∈l2,l2 α,所以A∈α.因为A∈l2,l2 β,所以A∈β.同理可证B∈α,B∈β,C∈α,C∈β.所以不共线的三个点A,B,C既在平面α内,又在平面β内.所以平面α和β重合,即直线l1,l2,l3在同一平面内.证明点、线共面的常用方法(1)纳入法:先由部分直线确定一个平面,再证明其他直线在这个平面内.(2)同一法:先证明一些元素在一个平面内,再证明另一些元素在另一个平面内,然后证明这两个平面重合,即证得所有元素在同一个平面内.已知直线a∥b,直线l与a,b都相交,求证:过a,b,l有且只有一个平面.证明:如图所示.由已知a∥b,所以过a,b有且只有一个平面α.设a∩l=A,b∩l=B,所以A∈α,B∈α,且A∈l,B∈l,所以l α.即过a,b,l有且只有一个平面.考点二 点共线、线共点问题 如图,在正方体ABCD A1B1C1D1中,E,F分别为AB,AA1上的点,且D1F∩CE=M.求证:点D,A,M三点共线.【证明】 因为D1F∩CE=M,且D1F 平面A1D1DA,所以M∈平面A1D1DA.同理M∈平面ABCD,从而M在两个平面的交线上,因为平面A1D1DA∩平面ABCD=AD,所以M∈AD成立.所以点D,A,M三点共线.(1)证明三点共线的方法(2)证明三线共点的步骤已知三个平面α,β,γ两两相交,即α∩β=c,β∩γ=a,γ∩α=b,若直线a,b不平行,求证:a,b,c三条直线必过同一点.证明:因为α∩γ=b,β∩γ=a,所以a γ,b γ.因为直线a与直线b不平行,所以a,b必相交.如图所示,设a∩b=P,则P∈a,P∈b.因为a β,b α,所以P∈β,P∈α.又因为α∩β=c,所以P∈c,即交线c也经过点P,所以,a,b,c三条直线必过同一点.1.(多选)下图中图形的画法正确的是( )A.点A在平面α内B.直线l在平面α内C.直线l交平面α于点PD.三个平面两两相交解析:选ACD.由点与平面、直线与平面、平面与平面的画法可知A,C,D对,B选项直线应画在平行四边形里面.故选ACD.2.能确定一个平面的条件是( )A.空间三个点 B.一个点和一条直线C.无数个点 D.两条相交直线解析:选D.不在同一条直线上的三个点可确定一个平面,A,B,C条件不能保证有不在同一条直线上的三个点,故不正确.3.如图所示,△ABC的三个顶点在平面α外,其三边所在的直线满足AB∩α=P,BC∩α=Q,AC∩α=R,如图所示.求证:P,Q,R三点共线.证明:因为AP∩AR=A,所以直线AP与直线AR确定平面APR.又因为AB∩α=P,AC∩α=R,所以平面APR∩平面α=PR.因为B∈平面APR,C∈平面APR,所以BC 平面APR.因为Q∈BC,所以Q∈平面APR,又Q∈α,所以Q∈PR,所以P,Q,R三点共线.[A 基础达标]1.如果直线a 平面α,直线b 平面α,M∈a,N∈b,M∈l,N∈l,则( )A.l α B.l αC.l∩α=M D.l∩α=N解析:选A.因为M∈a,a α,所以M∈α,又因为N∈b,b α,所以N∈α,又M,N∈l,所以l α,所以A正确,B错误.l∩α=l,所以C,D错误.2.下列命题中真命题的个数是( )①三角形是平面图形;②四边形是平面图形;③四边相等的四边形是平面图形;④圆是平面图形.A.1 B.2C.3 D.4解析:选B.在①中,由不共线的三点确定一个平面,得三角形是一个平面图形,故①为真命题;在②③中,若这四条边不在同一平面内,例如空间四边形,则该四边形不是平面图形,所以②③为假命题;在④中,圆是平面图形,所以④为真命题;故选B.3.如图,平面α∩平面β=l,A,B∈α,A,B l,C∈β,C l,直线AB∩l=D,过A,B,C三点确定的平面为γ,则平面γ,β的交线必过( )A.点AB.点BC.点C,但不过点DD.点C和点D解析:选D.根据基本事实3判定点C和点D既在平面β内又在平面γ内,故在β与γ的交线上.故选D.4.如果两个平面有一个公共点,那么这两个平面( )A.没有其他公共点B.仅有这一个公共点C.仅有两个公共点D.有无数个公共点解析:选D.根据基本事实3可知,两个不重合的平面若有一个公共点,则这两个平面有且只有一条经过该点的公共直线.5.交于一点的三条直线可以确定平面的个数是( )A.三个B.两个C.一个或两个D.一个或三个解析:选D.如图,a,b,c是三条不同的直线,a∩b=P,a,b确定平面α,且点P∈c,若c在平面α内,则直线a,b,c确定一个平面,若c不在平面α内,则直线a,c确定一个平面,b,c确定一个平面,于是得直线a,b,c确定三个平面,所以交于一点的三条直线可以确定平面的个数是一个或三个,故选D.6.(多选)下列说法正确的是( )A.平面α与平面β相交,它们只有有限个公共点B.经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面C.经过两条相交直线,有且只有一个平面D.如果两个平面有三个不共线的公共点,那么这两个平面重合解析:选BCD.A.平面与平面相交于一条直线,因此它们有无限个公共点,A错误;B.经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面,B正确;C.经过两条相交直线,有且只有一个平面,C正确;D.不共线的三点确定一个平面,D正确.故选BCD.7.若点Q在直线b上,b在平面α内,则Q,b,α之间的关系可记作________.解析:因为点Q(元素)在直线b(集合)上,所以Q∈b.又因为直线b(集合)在平面α(集合)内,所以b α.所以Q∈b α.答案:Q∈b α8.设平面α与平面β相交于l,直线a α,直线b β,a∩b=M,则M________l.解析:因为a∩b=M,a α,b β,所以M∈α,M∈β.又因为α∩β=l,所以M∈l.答案:∈9.已知空间四点中无任何三点共线,那么这四点可以确定平面的个数是________.解析:其中三个点可确定唯一的平面,当第四个点在此平面内时,可确定1个平面,当第四个点不在此平面内时,则可确定4个平面.答案:1或410.如图所示,D,E分别是△ABC的边AC,BC上的点,平面α经过D,E两点.(1)求作直线AB与平面α的交点P;(2)求证:D,E,P三点共线.解:(1)连接DE并延长,交AB的延长线于点P,则点P为直线AB与平面α的交点.如图.(2)证明:因为D∈AC,E∈BC,所以DE 平面ABC,因为D∈α,E∈α,所以DE α,所以DE为平面α与平面ABC的交线,又P∈AB,AB 平面ABC,所以P∈平面ABC,且P∈α,所以P在平面α与平面ABC的交线DE上,所以D,E,P三点共线.[B 能力提升]11.空间中四点A,B,C,D共面但不共线,那么这四点中( )A.必有三点共线 B.必有三点不共线C.至少有三点共线 D.不可能有三点共线解析:选B.若AB∥CD,则AB,CD共面,但A,B,C,D任何三点都不共线,故排除A,C;若直线l与直线外一点A在同一平面内,且B,C,D三点在直线l上,则B,C,D三点共线,所以排除D.故选B.12.(多选)如图所示,在正方体ABCD A1B1C1D1中,O为DB的中点,直线A1C交平面C1BD于点M,则下列结论正确的是( )A.C1,M,O三点共线B.C1,M,O,C四点共面C.C1,O,A,M四点共面D.D1,D,O,M四点共面解析:选ABC.连接A1C1,AC(图略),则AC∩BD=O,又A1C∩平面C1BD=M.所以三点C1,M,O在平面C1BD与平面ACC1A1的交线上,即C1,M,O三点共线,所以A,B,C均正确,D不正确.13.如图,设不全等的△ABC与△A1B1C1不在同一个平面内,且AB∥A1B1,BC∥B1C1,CA∥C1A1,求证:AA1,BB1,CC1三线共点.证明:不妨设AB≠A1B1,则四边形AA1B1B为梯形,所以AA1与BB1相交,设其交点为S,则S∈AA1,S∈BB1.因为BB1 平面BCC1B1,所以S∈平面BCC1B1.同理可证,S∈平面ACC1A1,所以点S在平面BCC1B1与平面ACC1A1的交线上,即S∈CC1,所以AA1,BB1,CC1三线共点.[C 拓展冲刺]14.在正方体ABCD A1B1C1D1中,M,N分别是棱DD1和BB1上的点,MD=DD1,NB=BB1,那么正方体过点M,N,C1的截面图形是( )A.三角形 B.四边形C.五边形 D.六边形解析:选C.如图,在正方体ABCD A1B1C1D1中,延长C1M交CD的延长线于点P,延长C1N交CB的延长线于点Q,连接PQ交AD于点E,AB于点F,连接NF,ME,则正方体过点M,N,C1的截面图形是五边形,故选C.15.已知空间四边形ABCD(如图所示)中,E,F分别是AB,AD的中点,G,H分别是BC,CD上的点,且CG=BC,CH=DC.求证:(1)E,F,H,G四点共面;(2)直线FH,EG,AC共点.证明:(1)连接EF,GH.因为E,F分别是AB,AD的中点,所以EF綉BD.因为G,H分别是BC,CD上的点,且CG=BC,CH=DC.所以GH綉BD.所以EF∥GH.所以E,F,H,G四点共面.(2)由(1)知,EF∥GH,且EF≠GH,所以四边形EFHG是梯形.设两腰EG,FH相交于一点T.因为EG 平面ABC,FH 平面ACD,所以T∈平面ABC,且T∈平面ACD.又因为平面ABC∩平面ACD=AC,所以T∈AC,即直线EG,FH,AC相交于一点T.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台8.4 空间点、直线、平面之间的位置关系8.4.1 平 面学习指导 核心素养1.了解平面的概念,会用图形与字母表示平面. 2.了解关于平面的三个基本事实(公理)和推论. 1.数学抽象、直观想象:平面的概念、平面的表示. 2.逻辑推理:理解及应用三个基本事实及推论.知识点一 平面的基本概念1.平面的概念几何里所说的“平面”,是从课桌面、黑板面、平静的水面等这样的一些物体中抽象出来的.几何里的平面是向四周无限延展的.2.平面的画法及表示法我们常用矩形的直观图,即平行四边形表示平面.当平面水平放置时,常把平行四边形的一边画成横向,如图①;当平面竖直放置时,常把平行四边形的一边画成竖向,如图②.图①的平面可表示为平面α、平面ABCD、平面AC或平面BD.(1)平面和点、直线一样,是只描述而不加定义的原始概念,不能进行度量.(2)平面无厚薄、无大小,是无限延展的.1.如图所示的平行四边形MNPQ表示的平面不能记为( )A.平面MN B.平面NQC.平面α D.平面MNPQ2.(多选)下列说法中正确的是( )A.平面是处处平的面B.平面是无限延展的C.平面的形状是平行四边形D.一个平面的厚度可以是0.001 cm知识点二 点、线、面之间的关系及符号表示A是点,l,m是直线,α,β是平面.文字语言 符号语言 图形语言A在l上 A∈lA在l外 A lA在α内 A∈αA在α外 A αl在α内 l αl在α外 l αl,m相交于A l∩m=Al,α相交于A l∩α=Aα,β相交于l α∩β=l 用符号表示下列语句,并画出图形.(1)点A,B在平面α内,直线a与平面α交于点C,点C不在直线AB上.(2)平面α与β相交于直线l,直线a与α,β分别相交于点A,B.三种语言的转换方法(1)用文字语言、符号语言表示一个图形时,首先仔细观察图形有几个平面、几条直线且相互之间的位置关系如何,试着用文字语言表示,再用符号语言表示.(2)要注意符号语言的意义.如点与直线的位置关系只能用“∈”或“ ”,直线与平面的位置关系只能用“ ”或“ ”.,如图所示,用符号语言可表述为( )A.α∩β=m,n α,m∩n=AB.α∩β=m,n∈α,m∩n=AC.α∩β=m,n α,A m,A nD.α∩β=m,n∈α,A∈m,A∈n知识点三 平面的基本事实及推论1.三个基本事实,基本 事实 文字语言 图形语言 符号语言基本 事实1 过不在一条直线上的三个点,有且只有一个平面 A,B,C三点不共线 存在唯一的平面α使A,B,C∈α基本 事实2 如果一条直线上的两个点在一个平面内,那么这条直线在这个平面内 A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α l α基本 事实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 P∈α,且P∈β α∩β=l,且P∈l2.基本事实的推论,文字语言 图形语言 符号语言推论1 经过一条直线和这条直线外一点,有且只有一个平面 A l 有且只有一个平面α,使A∈α,l α推论2 经过两条相交直线,有且只有一个平面 a∩b=P 有且只有一个平面α,使a α,b α推论3 经过两条平行直线,有且只有一个平面 a∥b 有且只有一个平面α,使a α,b α1.下列说法正确的是( )A.三点可以确定一个平面B.空间中两条直线能确定一个平面C.共点的三条直线确定一个平面D.三角形和梯形都可以表示一个平面2.两两平行的三条直线最多可以确定________个平面.考点一 点、线共面问题 求证:两两相交且不共点的三条直线在同一平面内.证明点、线共面的常用方法(1)纳入法:先由部分直线确定一个平面,再证明其他直线在这个平面内.(2)同一法:先证明一些元素在一个平面内,再证明另一些元素在另一个平面内,然后证明这两个平面重合,即证得所有元素在同一个平面内.已知直线a∥b,直线l与a,b都相交,求证:过a,b,l有且只有一个平面.考点二 点共线、线共点问题 如图,在正方体ABCD A1B1C1D1中,E,F分别为AB,AA1上的点,且D1F∩CE=M.求证:点D,A,M三点共线.(1)证明三点共线的方法(2)证明三线共点的步骤已知三个平面α,β,γ两两相交,即α∩β=c,β∩γ=a,γ∩α=b,若直线a,b不平行,求证:a,b,c三条直线必过同一点.1.(多选)下图中图形的画法正确的是( )A.点A在平面α内B.直线l在平面α内C.直线l交平面α于点PD.三个平面两两相交2.能确定一个平面的条件是( )A.空间三个点 B.一个点和一条直线C.无数个点 D.两条相交直线3.如图所示,△ABC的三个顶点在平面α外,其三边所在的直线满足AB∩α=P,BC∩α=Q,AC∩α=R,如图所示.求证:P,Q,R三点共线.[A 基础达标]1.如果直线a 平面α,直线b 平面α,M∈a,N∈b,M∈l,N∈l,则( )A.l α B.l αC.l∩α=M D.l∩α=N2.下列命题中真命题的个数是( )①三角形是平面图形;②四边形是平面图形;③四边相等的四边形是平面图形;④圆是平面图形.A.1 B.2C.3 D.43.如图,平面α∩平面β=l,A,B∈α,A,B l,C∈β,C l,直线AB∩l=D,过A,B,C三点确定的平面为γ,则平面γ,β的交线必过( )A.点AB.点BC.点C,但不过点DD.点C和点D4.如果两个平面有一个公共点,那么这两个平面( )A.没有其他公共点B.仅有这一个公共点C.仅有两个公共点D.有无数个公共点5.交于一点的三条直线可以确定平面的个数是( )A.三个B.两个C.一个或两个D.一个或三个6.(多选)下列说法正确的是( )A.平面α与平面β相交,它们只有有限个公共点B.经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面C.经过两条相交直线,有且只有一个平面D.如果两个平面有三个不共线的公共点,那么这两个平面重合7.若点Q在直线b上,b在平面α内,则Q,b,α之间的关系可记作________.8.设平面α与平面β相交于l,直线a α,直线b β,a∩b=M,则M________l.9.已知空间四点中无任何三点共线,那么这四点可以确定平面的个数是________.10.如图所示,D,E分别是△ABC的边AC,BC上的点,平面α经过D,E两点.(1)求作直线AB与平面α的交点P;(2)求证:D,E,P三点共线.[B 能力提升]11.空间中四点A,B,C,D共面但不共线,那么这四点中( )A.必有三点共线 B.必有三点不共线C.至少有三点共线 D.不可能有三点共线12.(多选)如图所示,在正方体ABCD A1B1C1D1中,O为DB的中点,直线A1C交平面C1BD于点M,则下列结论正确的是( )A.C1,M,O三点共线B.C1,M,O,C四点共面C.C1,O,A,M四点共面D.D1,D,O,M四点共面13.如图,设不全等的△ABC与△A1B1C1不在同一个平面内,且AB∥A1B1,BC∥B1C1,CA∥C1A1,求证:AA1,BB1,CC1三线共点.[C 拓展冲刺]14.在正方体ABCD A1B1C1D1中,M,N分别是棱DD1和BB1上的点,MD=DD1,NB=BB1,那么正方体过点M,N,C1的截面图形是( )A.三角形 B.四边形C.五边形 D.六边形15.已知空间四边形ABCD(如图所示)中,E,F分别是AB,AD的中点,G,H分别是BC,CD上的点,且CG=BC,CH=DC.求证:(1)E,F,H,G四点共面;(2)直线FH,EG,AC共点.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 8.4.1 平面.pptx 人教A版(2019) 高数 必修第二册 8.4.1 平面(学生版).doc 人教A版(2019) 高数 必修第二册 8.4.1 平面(教师版).doc