11.1.2 构成空间几何体的基本元素 课时1 课件(共17张PPT) 2025-2026学年人教B版2019高中数学必修第四册

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11.1.2 构成空间几何体的基本元素 课时1 课件(共17张PPT) 2025-2026学年人教B版2019高中数学必修第四册

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(共20张PPT)
11.1.2 构成空间几何体的基本元素
课时1
1.理解空间几何体的基本构成元素:点、线、面的定义及基本性质。能使用图形、文字、符号三种语言准确描述点、线、面的关系。
2.理解空间中点与直线、直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系,并掌握用图形、文字、符号三种语言准确描述其中的关系。
点动成线,线动成面,面动成体
观察下面动画,体会点、线、面之间的关系
一、空间中的点、线、面
二、空间中的点、线、面的特征及表示方法
构成空间几何体的基本元素是点、线、面.
特征:无大小
1.点:
表示:A,B,C…
特征:无粗细、无限延伸
表示:,b,c…或AB,BC…
2.线:
A
B
注意:顶点A与B确定的直线可记为直线AB,为了简洁,一般用小写字母表达直线。如将直线AB记作l。
3.平面:
①平
②无限延展
③不计大小
④不计厚薄
(没有边界)
(无所谓面积)
(没有质量)
(不是凹凸不平)
(1)平面是一个只描述而不定义的最基本的概念,它是从日常见到的具体的平面抽象出来的理想化的模型.
(2)平面的命名
如图,在长方体中,长方形ABCD所在的平面可记作面ABC,也可以记作ABD或面ABCD。习惯上,用小写希腊字母表示平面。因此,面ABCD可以记为。
直线是由点构成,直线可以看成点的集合;面是由线运动生成的,所以面可以看成直线的集合,进一步,面也是点的集合,因此可以用集合符号来表示空间中的点、线、面之间的关系。
例1:如图所示的空间体中的基本元素该如何表示?
解析:在长方体中,基本元素的表示如下:
8 个顶点: A,B,C,D,A1,B1,C1,D1;
12 条棱: AB,BC,CD,DA,AA1,BB1,
CC1,DD1,A1B1,B1C1,C1D1,D1A1;
6 个面 :ABCD,ABB1A1,BCC1B1,
CDD1C1,DAA1D1,A1B1C1D1;
长方体: ABCD - A1B1C1D1.
三、空间中点、直线与直线的位置关系
A
B
C
D
A1
B1
C1
D1
1.点与直线的关系:
如图所示长方体中,顶点 A 与 B 确定的直线可记作直线 AB,也可简记为 l;
由图可知,A,B 是 l 上的点,且 A1,B1 都不是 l 上的点,故可用符号简写为:
A∈l,B∈l ,A1l,B1l.
观察右图,说说长方体中的点与直线,直线与直线间分别存在怎样的位置关系?又该如何表示这些位置关系?
2.直线与直线的关系:
如果记图中顶点 B,B1 确定的直线为 m,顶点 C,C1 确定的直线为 k,则有 m 与 l 相交
(即有公共点),k 与 l 不相交 (即没有公共点);
则 m ∩ l ≠ ,k ∩ l = ;
因为 m 与 l 相交于点 B,所以 m ∩ l = {B},可简写为 m ∩ l = B.
A
B
C
D
A1
B1
C1
D1
l
m
k
思考:空间中的两条直线如果不相交,就一定平行. 这一结论正确吗?
同一平面内的两条直线,如果不相交,就一定平行,这一结论可以推广到空间中的两条直线吗?观察图中立方体中的直线,总结空间中两条直线的位置关系.
不能,空间中还存在既不相交也不平行的情况。如图直线l和直线k既不相交也不平行。
(1)异面直线:一般地,空间中的两条直线,可以既不平行,也不相交,此时称这两条直线异面,如图所示,直线l与k异面.
(3)异面直线的画法:
画异面直线时,为了体现它们不共面的特点。常借助一个或两个平面来衬托.
a
b
A
b
a
(2)直线与直线的位置关系:
如果是空间中的两条直线,则 a∩b ≠ 与 a∩b = 有且只有一种情况成立;且
当 a∩b = 时,a 与 b 要么平行(记作a∥b),要么异面.
例2:如图,在长方体ABCD-A'B'C'D'中,判断下列直线间的位置关系:
(1)直线AB与直线AC   ;
(2)直线AC与直线A'C'  ;
(3)直线A'B与直线AC   ;
(4)直线A'B与直线C'D   .
相交
平行
异面
异面
四、空间中直线与平面、平面与平面的位置关系
长方体中的直线与平面、平面与平面间分别存在怎样的位置关系?又该如何表示这些位置关系?
1.点与平面的关系:
如图,长方形ABCD所在的平面可记作面ABC、面ABD或面ABCD,也可用α,β,γ…表示平面;(面ABCD可以记为α)
由图可知,A是平面α内的点,A1不是平面α内的点,简写为A∈α,A1∈α.
2.直线与平面的关系:
如图,点 A,B 确定的直线 l 上的所有点都在平面 α 内,则称直线 l 在平面 α 内 (或平面 α 过直线 l ),记作 l α;
点 B,B1 确定的直线 m 上至少有一个点不在平面 α 内,这称为直线 m 在平面 α 外,记作 m a.
注意:图中的 m 与 α 有且只有一个公共点 (称为直线 m 与平面 α 相交),即 m ∩ α = {B},简写为 m ∩ α = B.
3.平面与平面的关系:
如图,记长方形 ADD1A1 所在的平面为 β,点 A,D 确定的直线为 k,则 α 与 β 有公共点,这称为平面 α 与平面 β 相交,记作 α ∩ β ≠ .
A
B
C
D
A1
B1
C1
D1
l
m
k
α
β
1.若点Q在直线b上,b在平面β内,则Q ,b , β 之间的关系可记作(  )
A.Q∈b∈β B.Q∈b β
C.Q b β D.Q b∈β
答案: B
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β(集合)内,所以b β.所以Q∈b β.
2.如果一条直线与两个平行平面中的一个平行,那么这条直线与另一平面的位置关系为(  )
A.平行 B.相交
C.直线在平面内 D.平行或直线在平面内
答案: D
解析:由题知这条直线可能在另一平面内也可能与另一平面平行。
3.一个正方体的展开图如图所示,图中四条线段AB,CD,EF和GH在原正方体中的位置关系是什么
解析:选择一个面为底面,将图形向上折成正方体,如图,点G与点C重合,点F与点B重合,则AB与EF相交,HG与CD相交,EF与CD平行,AB与CD异面,AB与GH异面,EF与GH异面.
位置关系 直线a在平面α内 直线a与平面α相交 直线a与平面α平行
公共点个数 _______ ____ ____
符号语言描述 ______ _____ ______
图形语言描述
无数个
1个
0个
a
a ∩α=A
a∥α
1.空间中直线与平面的位置关系
直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外
2.空间中平面与平面的位置关系
位置关系 图形语言描述 符号语言描述 公共直线
两平面平行 _______ 无
两平面相交 _________ _______________
α∥β
α∩β=a
有一条公共直线

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