(江苏专用)2017版高考数学一轮复习第八章立体几何82空间点直线平面之间的位置关系理..doc
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【步步高】(江苏专用)2017版高考数学一轮复习 第八章 立体几何 8.2 空间点、直线、平面之间的位置关系 理
1.四个公理
公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内.
公理2:如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,这些公共点的集合是经过这个公共点的一条直线.
公理3:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面.
推论1 经过一条直线和这条直线外的一点有且只有一个平面;
推论2 经过两条相交直线,有且只有一个平面;
推论3 经过两条平行直线,有且只有一个平面.
公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行.
2.直线与直线的位置关系
(1)位置关系的分类
(2)异面直线所成的角
①定义:设a,b是两条异面直线,经过空间任意一点O作直线a′∥a,b′∥b,我们把直线a′与b′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a与b所成的角.
②范围:.
3.直线与平面的位置关系有平行、相交、在平面内三种情况.
4.平面与平面的位置关系有平行、相交两种情况.
5.定理
如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,那么这两个角相等.
【思考辨析】
判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)如果两个不重合的平面α,β有一条公共直线a,就说平面α,β相交,并记作α∩β=a.( √ )
(2)两个平面α,β有一个公共点A,就说α,β相交于过A点的任意一条直线.( × )
(3)两个平面α,β有一个公共点A,就说α,β相交于A点,并记作α∩β=A.( × )
(4)两个平面ABC与DBC相交于线段BC.( × )
(5)经过两条相交直线,有且只有一个平面.( √ )
(6)没有公共点的两条直线是异面直线.( × )
1.下列命题正确的个数为________.
①梯形可以确定一个平面;
②若两条直线和第三条直线所成的角相等,则这两条直线平行;
③两两相交的三条直线最多可以确定三个平面;
④如果两个平面有三个公共点,则这两个平面重合.
答案 2
解析 ②中两直线可以平行、相交或异面,④中若三个点在同一条直线上,则两个平面相交,①③正确.
2.已知a,b是异面直线,直线c平行于直线a,那么c与b________.
①一定是异面直线 ②一定是相交直线
③不可能是平行直线 ④不可能是相交直线
答案 ③
解析 由已知得直线c与b可能为异面直线也可能为相交直线,但不可能为平行直线,若b∥c,则a∥b,与已知a、b为异面直线相矛盾.
3.两两平行的三条直线可确定______个平面.
答案 1或3
解析 三直线共面确定1个,
三直线不共面,每两条确定1个,可确定3个.
4.如图所示,已知在长方体ABCD-EFGH中,AB=2,AD=2,AE=2,则BC和EG所成角的大小是______,AE和BG所成角的大小是______________________________________________.
答案 45° 60°
解析 ∵BC与EG所成的角等于EG与FG所成的角即∠EGF,tan∠EGF===1,∴∠EGF=45°,
∵AE与BG所成的角等于BF与BG所成的角即∠GBF,tan∠GBF===,∴∠GBF=60°.
5.已知空间四边形ABCD中,M、N分别为AB、CD的中点,则下列判断:①MN≥(AC+BD);②MN(AC+BD);③MN=(AC+BD);④MN(AC+BD).
其中正确的是________.
答案 ④
解析 如图,取BC的中点O,
连结MO,NO,MN,
则OM=AC,ON=BD,
在△MON中,MNOM+ON
=(AC+BD),∴④正确.
题型一 平面基本性质的应用
例1 如图所示,正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F分别是AB和AA1的中点.求证:
(1)E、C、D1、F四点共面;
(2)CE、D1F、DA三线共点.
证明 (1)如图,连结EF,CD1,A1B.
∵E、F分别是AB、AA1的中点,∴EF∥BA1.
又A1B∥D1C,∴EF∥CD1,
∴E、C、D1、F四点共面.
(2)∵EF∥CD1,EFCD1,
∴CE与D1F必相交,
设交点为P,如图所示.
则由P∈CE,CE平面ABCD,得P∈平面ABCD.
同理P∈平面ADD1A1.
又平面ABCD∩平面ADD1A1=DA,
∴P∈直线DA.∴CE、D1F、DA三线共点.
思维升华 公理1是判断一条直线是否在某个平面的依据;公理3及其推论是判断或证明点、线共面的依据;公理2是证明三线共点或三点共线的依据.
如图,平面ABEF⊥平面ABCD,四边形ABEF与四边形ABCD都是直角梯形,∠BAD=∠FAB=90°,BC∥AD且BC=AD,BE∥AF且BE=AF,G、H分别为FA、FD的中
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