《(浙江專用)2018版高中數(shù)學(xué) 第二章 點、直線、平面之間的位置關(guān)系 2.1 2.1.3 空間中直線與平面之間的位置關(guān)系 2.1.4 平面與平面之間的位置關(guān)系學(xué)案 新人教A版必修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專用)2018版高中數(shù)學(xué) 第二章 點、直線、平面之間的位置關(guān)系 2.1 2.1.3 空間中直線與平面之間的位置關(guān)系 2.1.4 平面與平面之間的位置關(guān)系學(xué)案 新人教A版必修2(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2.1.3 空間中直線與平面之間的位置關(guān)系
2.1.4 平面與平面之間的位置關(guān)系
目標(biāo)定位 1.掌握直線與平面之間的三種位置關(guān)系,會用圖形語言和符號語言表示.2.掌握平面與平面之間的兩種位置關(guān)系,會用圖形語言和符號語言表示.
自 主 預(yù) 習(xí)
1.直線與平面的位置關(guān)系
位置關(guān)系
定義
圖形語言
符號語言
直線在平面內(nèi)
有無數(shù)個公共點
a?α
直線與平面相交
有且只有一個公共點
a∩α=A
直線與平面平行
沒有公共點
a∥α
2.兩個平面的位置關(guān)系
位置關(guān)系
圖形表示
符號表示
公共點
平面α與平面β平行
α∥β
沒有公
2、共點
平面α與平
面β相交
α∩β=l
有一條公共直線
即 時 自 測
1.判斷題
(1)若直線a在平面α外,則直線a∥α.(×)
(2)若平面α內(nèi)存在直線與平面β無交點,則α∥β.(×)
(3)若平面α內(nèi)的任意直線與平面β均無交點,則α∥β.(√)
(4)與兩相交平面的交線平行的直線必平行于這兩個相交平面.(×)
提示 (1)直線a在平面α外,則直線a∥α或a與α相交.
(2)α與β可能平行,也可能相交.
(4)若α∩β=b,且a∥b,則有a∥α且a∥β,或a?α,或a?β.
2.若直線l與平面α不平行,則( )
A.l與α相交 B.l?
3、α
C.l與α相交或l?α D.以上結(jié)論都不對
解析 若l與α不平行,則l與α相交或l?α.
答案 C
3.若兩個平面互相平行,則其中一個平面內(nèi)的一條直線與另一個平面的位置關(guān)系是( )
A.線面平行 B.線面相交
C.線在面內(nèi) D.無法確定
解析 兩面平行時,兩個平面沒有公共點,在一個平面的直線與另一個平面也沒有公共點,所以它們平行.
答案 A
4.兩條直線不相交,則兩條直線可能平行或者異面;如果兩個平面不相交,則兩個平面________.
解析 兩個平面之間的位置關(guān)系有且只有兩種:平行或相交.
答案 平行
類型一 直線與平面的位置關(guān)系(互動探究)
4、
【例1】 以下命題(其中a,b表示直線,α表示平面),①若a∥b,b?α,則a∥α;②若a∥α,b∥α,則a∥b;③若a∥b,b∥α,則a∥α;④若a∥α,b?α,則a∥b.其中正確命題的個數(shù)是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
[思路探究]
探究點一 空間中直線與平面的位置關(guān)系有哪幾種?
提示 空間中直線與平面只有三種位置關(guān)系:直線在平面內(nèi),直線與平面相交,直線與平面平行.
探究點二 判斷直線與平面的位置關(guān)系的策略是什么?
提示 判斷直線與平面的位置關(guān)系時可借助幾何模型判斷,通過特例排除錯誤命題.對于正確命題,根據(jù)線、面位置關(guān)系的定義或反證法進行判斷.要注意
5、多種可能情形.
解析 如圖所示在長方體ABCD-A′B′C′D′中,AB∥CD,AB?平面ABCD,但CD?平面ABCD,故①錯誤;A′B′∥平面ABCD,B′C′∥平面ABCD,但A′B′與B′C′相交,故②錯誤;AB∥A′B′,A′B′∥平面ABCD,但AB?平面ABCD,故③錯誤;A′B′∥平面ABCD,BC?平面ABCD,但A′B′與BC異面,故④錯誤.
答案 A
規(guī)律方法 1.本題在求解時,常受思維定勢影響,誤以為直線在平面外就是直線與平面平行.
2.判斷直線與平面位置關(guān)系的問題,其解決方式除了定義法外,還可以借助模型(如長方體)和舉反例兩種行之有效的方法.
【訓(xùn)練1】
6、 下列命題:
①若直線l平行于平面α內(nèi)的無數(shù)條直線,則l∥α
②若直線a在平面α外,則a∥α
③若直線a∥b,直線b?α,則a∥α
④若直線a∥b,直線b?α,那么直線a就平行于平面α內(nèi)的無數(shù)條直線
其中假命題的序號是________.
解析 對于①,∵直線l雖與平面α內(nèi)無數(shù)條直線平行,但l有可能在平面α內(nèi),∴l(xiāng)不一定平行于α,∴①是假命題;對于②,∵直線a在平面α外包括兩種情況:a∥α和a與α相交,∴a和α不一定平行,∴②是假命題;對于③,
∵直線a∥b,b?α,則只能說明a和b無公共點,但a可能在平面α內(nèi),∴a不一定平行于α,∴③是假命題;對于④,∵a∥b,b?α,那么a?α
7、或a∥α,所以a可以與平面α內(nèi)的無數(shù)條直線平行,∴④是真命題.
答案?、佗冖?
類型二 平面與平面的位置關(guān)系
【例2】 給出的下列四個命題中,其中正確命題的個數(shù)是( )
①平面α內(nèi)有兩條直線和平面β平行,那么這兩個平面平行;②平面α內(nèi)有無數(shù)條直線和平面β平行,則α與β平行;③平面α內(nèi)△ABC的三個頂點到平面β的距離相等,則α與β平行;④若兩個平面有無數(shù)個公共點,則這兩個平面的位置關(guān)系是相交或重合.
A.0 B.1 C.3 D.4
解析 如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,對于①,在平面A1D1DA中,AD∥平面A1B1C1D1,分別取AA1、DD1的中點E,F(xiàn),
8、連接EF,則知EF∥平面A1B1C1D1.但平面AA1D1D與平面A1B1C1D1是相交的,交線為A1D1,故命題①錯;
對于②,在正方體ABCD-A1B1C1D1的面AA1D1D中,與A1D1平行的直線有無數(shù)條,但平面AA1D1D與平面A1B1C1D1不平行,而是相交于直線A1D1,故②是錯誤的;
對于③,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,分別取AA1,DD1,BB1,CC1的中點E,F(xiàn),G,H,A1,B,C到平面EFHG的距離相等,而△A1BC與平面EFHG相交,故③是錯誤的;
對于④,兩平面位置關(guān)系中不存在重合,若重合則為一個平面,故命題④錯.
答案 A
規(guī)律方法 (1
9、)判斷兩平面的位置關(guān)系或兩平面內(nèi)的線線,線面關(guān)系,我們常根據(jù)定義,借助實物模型“百寶箱”長方體(或正方體)進行判斷.
(2)反證法也用于相關(guān)問題的證明.
【訓(xùn)練2】 如果在兩個平面內(nèi)分別有一條直線,這兩條直線互相平行,那么兩個平面的位置關(guān)系一定是( )
A.平行 B.相交
C.平行或相交 D.不能確定
解析 如圖所示,由圖可知C正確.
答案 C
[課堂小結(jié)]
1.空間中直線與平面的位置關(guān)系有兩種分類方式
(1)
(2)
2.判斷直線與平面及平面與平面位置關(guān)系常用定義和反證法.
1.如果直線a∥平面α,那么直線a與平面α內(nèi)的( )
A.一條直線不
10、相交 B.兩條直線不相交
C.無數(shù)條直線不相交 D.任意一條直線不相交
解析 直線a∥平面α,則a與α無公共點,與α內(nèi)的直線當(dāng)然均無公共點.
答案 D
2.若M∈平面α,M∈平面β,則α與β的位置關(guān)系是( )
A.平行 B.相交 C.異面 D.不確定
解析 ∵M∈平面α,M∈平面β,∴α與β相交于過點M的一條直線.
答案 B
3.下列命題:
①兩個平面有無數(shù)個公共點,則這兩個平面重合;
②若l,m是異面直線,l∥α,m∥β,則α∥β.
其中錯誤命題的序號為________.
解析 對于①,兩個平面相交,則有一條交線,也有無數(shù)多個公共點,故①錯誤;對于
11、②,借助于正方體ABCD-A1B1C1D1,AB∥平面DCC1D1,B1C1∥平面AA1D1D,又AB與B1C1異面,而平面DCC1D1與平面AA1D1D相交,故②錯誤.
答案?、佗?
4.如圖所示,平面ABC與三棱柱ABC-A1B1C1的其他面之間有什么位置關(guān)系?
解 ∵平面ABC與平面A1B1C1無公共點,∴平面ABC與平面A1B1C1平行.
∵平面ABC與平面ABB1A1有公共直線AB,
∴平面ABC與平面ABB1A1相交.
同理可得平面ABC與平面ACC1A1及平面BCC1B1均相交.
基 礎(chǔ) 過 關(guān)
1.若a,b是異面直線,且a∥平面α,則b與α的位置關(guān)系是(
12、 )
A.b∥α B.相交
C.b?α D.b?α、相交或平行
解析 如圖所示,選D.
答案 D
2.如果平面α外有兩點A、B,它們到平面α的距離都是a,則直線AB和平面α的位置關(guān)系一定是( )
A.平行 B.相交
C.平行或相交 D.AB?α
解析 結(jié)合圖形可知選項C正確.
答案 C
3.α、β是兩個不重合的平面,下面說法正確的是( )
A.平面α內(nèi)有兩條直線a、b都與平面β平行,那么α∥β
B.平面α內(nèi)有無數(shù)條直線平行于平面β,那么α∥β
C.若直線a與平面α和平面β都平行,那么α∥β
D.平面α內(nèi)所有的直線都與平面β平行,那
13、么α∥β
解析 A、B都不能保證α、β無公共點,如圖①;C中當(dāng)a∥α,a∥β時,α與β可能相交,如圖②;只有D說明α、β一定無公共點,故選D.
答案 D
4.若a與b異面,則過a與b平行的平面有________個.
解析 當(dāng)a與b異面時,如圖,過a上任意一點M作b′∥b,則a與b′確定了唯一的平面α,且b∥α,故過a與b平行的平面有1個.
答案 1
5.空間三個平面如果每兩個都相交,那么它們的交線有________條.
解析 以打開的書頁或長方體為模型,觀察可得結(jié)論.
答案 1或3
6.如圖所示,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,M,N分別是A1B1和BB1的中點
14、,則下列直線與平面的位置關(guān)系是什么?
(1)AM所在的直線與平面ABCD的位置關(guān)系;
(2)CN所在的直線與平面ABCD的位置關(guān)系;
(3)AM所在的直線與平面CDD1C1的位置關(guān)系;
(4)CN所在的直線與平面CDD1C1的位置關(guān)系.
解 (1)AM所在的直線與平面ABCD相交.
(2)CN所在的直線與平面ABCD相交.
(3)AM所在的直線與平面CDD1C1平行.
(4)CN所在的直線與平面CDD1C1相交.
7.已知一條直線與一個平面平行,求證:經(jīng)過這個平面內(nèi)的一點與這條直線平行的直線必在這個平面內(nèi).
解 已知:a∥α,A∈α,A∈b,b∥a.求證:b?α.
證
15、明 如圖,∵a∥α,A∈α,∴A?a,
∴由A和a可確定一個平面β,則A∈β,
∴α與β相交于過點A的直線,設(shè)α∩β=c,
由a∥α知,a與α無公共點,而c?α,∴a與c無公共點.
∵a?β,c?β,∴a∥c.又已知a∥b,且A∈b,A∈c,
∴b與c重合.∴b?α.
能 力 提 升
8.以下四個命題:
①三個平面最多可以把空間分成八部分;
②若直線a?平面α,直線b?平面β,則“a與b相交”與“α與β相交”等價;
③若α∩β=l,直線a?平面α,直線b?平面β,且a∩b=P,則P∈l;
④若n條直線中任意兩條共面,則它們共面.
其中正確的是( )
A.①②
16、 B.②③ C.③④ D.①③
解析 對于①,正確;對于②,逆推“α與β相交”推不出“a與b相交”,也可能a∥b;對于③,正確;對于④,反例:正方體的側(cè)棱任意兩條都共面,但這4條側(cè)棱卻不共面,故④錯.所以正確的是①③.
答案 D
9.在長方體ABCD-A1B1C1D1的六個表面與六個對角面(面AA1C1C、面ABC1D1、面ADC1B1、面BB1D1D、面A1BCD1及面A1B1CD)所在的平面中,與棱AA1平行的平面共有( )
A.2個 B.3個 C.4個 D.5個
解析 如圖所示,結(jié)合圖形可知AA1∥平面BB1C1C,AA1∥平面DD1C1C,AA1∥平面B
17、B1D1D.
答案 B
10.如果空間的三個平面兩兩相交,則下列判斷正確的是________(填序號).
①不可能只有兩條交線
②必相交于一點
③必相交于一條直線
④必相交于三條平行線
解析 空間的三個平面兩兩相交,可能只有一條交線,也可能有三條交線,這三條交線可能交于一點.
答案?、?
11.如圖,已知平面α∩β=l,點A∈α,點B∈α,點C∈β,且A?l,B?l,直線AB與l不平行,那么平面ABC與平面β的交線與l有什么關(guān)系?證明你的結(jié)論.
解 平面ABC與β的交線與l相交.證明如下:
∵AB與l不平行,且AB?α,l?α,
∴AB與l一定相交.設(shè)AB∩l=P,則P∈AB,P∈l.
又∵AB?平面ABC,l?β,∴P∈平面ABC,P∈β.
∴點P是平面ABC與β的一個公共點,而點C也是平面ABC與β的一個公共點,
且P,C是不同的兩點,
∴直線PC就是平面ABC與β的交線,
即平面ABC∩β=PC,而PC∩l=P,
∴平面ABC與β的交線與l相交.
探 究 創(chuàng) 新
12.試畫圖說明三個平面可把空間分成幾個部分?
解 三個平面可把空間分成4(如圖①)、6(如圖②③)、7(如圖④)或8(如圖⑤)個部分.
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