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文档简介

1、第 9 讲§2.1.1平面¤学习目标:能够从日常生活实例中抽象出数学中所说的“平面”;懂得平面的无限延展性;正确地用图形和符号表示点、直线、平面以及它们之间的关系;初步把握文字语言、图形语言与符号语言三种语言之间的转化;懂得可以作为推理依据的三条公理.¤学问要点:1. 点 a 在直线上 , 记作 aa ;点 a 在平面内, 记作 a;直线 a 在平面内, 记作 a.2. 平面基本性质即三条公理的“文字语言”、“符号语言” 、“图形语言”列表如下:公理 1公理 2公理 3图形语言假如一条直线上的两点在文字一个平面内, 那么这条直线语言在此平面内.符号al , bl过

2、不在一条直线上的三点,有且只有一个平面.a, b, c不共线假如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.ll语言a, ba, b, c确定平面p, ppl3.公理 2 的三条推论: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.¤例题精讲:【例 1】假如一条直线与两条平行直线都相交,那么这三条直线是否共面?(p 56 a 组 5 题)解:依据公理2 的推论 3,可知两条平行直线确定一个平面,又由公理1 可知,与两条平行直线相交的第三条直线在这个平面内

3、,所以一条直线与两条平行直线都相交时,这三条直线是共面的关系.【例 2】空间四边形abcd 中, e、f 、g、h 分别是 ab 、bc、 cd 、da 上的点,已知ef 和 gh 交 于 p点,求证: ef 、gh 、 ac 三线共点 . (同 p58 b 组 3 题)解: pef ,ef面 abc, p面 abc.同理 p面 adc . p 在面 abc 与面 adc 的交线上,又 面 abc面 adc =ac , pac ,即 ef 、hg 、ac 三线共点 .【例 3】求证:两两相交且不过同一个点的三条直线必在同一平面内.cba已知:直线ab, bc,ca 两两相交,交点分别为a, b

4、,c ,求证:直线ab, bc,ca 共面 .证明 :由于a,b,c 三点不在一条直线上,所以过a,b,c 三点可以确定平面 由于 a ,b ,所以 ab 同理 bc, ac .所以 ab ,bc ,ca 三直线共面点评 :先依据公理2, 由不共线的三点确定一个平面,再依据公理1, 证三条直线在平面内. 留意文字语言给出的证明题,先依据题意画出图形,然后给出符号语言表述的已知与求证. 常依据三条公理,进行“共面” 问题的证明 .【例 4】在正方体abcda1 b1 c1 d1 中,(1) aa1 与 cc1 是否在同一平面内?(2)点 b, c1 , d 是否在同一平面内?(3)画出平面ac1

5、 与平面bc1d 的交线,平面acd1 与平面bdc1 的交线 .解:( 1)在正方体abcda1b1c1d1 中, aa1 / cc1 ,由公理2 的推论可知, aa1 与 cc 1 在同一平面内.aa1 与 cc1 可确定平面ac1 ,(2)点b, c1 , d 不共线,由公理3 可知,点b, c1 , d 可确定平面bc1d ,点 b,c1, d 在同一平面内.(3) acbdo , d1cdc1e , 点 o平面ac1 , o平面bcd1 ,又 c1平面 ac1 , c1平面 bc1d ,平面ac1平面 bc1 doc1 ,同理平面acd1平面 bdc1oe 点评 :确定平面的依据有公

6、理2(不在同一条直线上的三点)和一些推论 (两条平行直线、两条相交直线、直线和直线外一点). 对几条公理的作用,我们必需非常娴熟.- 0 -基础达标其次章点、直线、平面之间的位置关系第 9 练§2.1.1平面1两个平面如有三个公共点,就这两个平面(c) .a 相交b 重合c相交或重合d 以上都不对 2以下推断中,错误选项(c) .a al , a, bl , blb a, a, b, babc l, alad a, b,c, a, b, c,且 a、b、c 不共线,重合3 e、 f、g、h 是三棱锥a-bcd 棱 ab 、ad 、 cd 、cb 上的点,延长ef、hg 交于 p,就点

7、 p( b) .a. 肯定在直线ac 上b.肯定在直线bd 上c. 只在平面bcd 内d. 只在平面abd 内4用一个平面截一个正方体,其截面是一个多边形,就这个多边形边数最多是(c) .a.三b. 四c. 六d. 八5以下说法中正确选项(d) .a. 空间不同的三点确定一个平面b. 空间两两相交的三条直线确定一个平面c. 空间有三个角为直角的四边形肯定是平面图形d. 和同一条直线相交的三条平行直线肯定在同一平面内6给出以下说法:梯形的四个顶点共面;三条平行直线共面;有三个公共点的两个平面重合; 每两条都相交并且交点全部不同的四条直线共面. 其中说法正确的序号依次是. 7已知空间四点中无任何三

8、点共线,那么这四点可以确定平面的个数是. 4才能提高8正方体abcda1b1c1d1 中,e、f、g、h 、k 、l 分别是dc 、dd1、a1 d1、a 1gd 1ha1b1、bb1、bc的中点 . 求证:这六点共面b 1c 1f证明:连结bd 和 kf , 由于e、l是 cd、cb 的中点,所以el / bd 又 矩形bdd 1 b1 中 kf/ bd ,所以kf / el ,kad所以kf 、el 可确定平面,所以e、f、k、l共面,e同理eh/ kl ,故e、h、k、l 共面blc又 平面与平面都经过不共线的三点e、k、l ,故 平面与平面重合,所以e、f 、g、h 、k、l 共面于平

9、面同理可证g,所以, e、f、g、h 、k 、l 六点共面(证明共面问题常有如下两个方法:直接法: 先确定一个平面,再证明其余元素均在这个平面上;间接法:先证明这些元素分别在几个平面上,再证明这些平面重合)9( 1)abc 在平面 外, abp , bcq , acr ,求证: p, q, r 三点共线 .( 2)已知四边形abcd 中, ab cd ,四条边ab ,bc,dc ,ad(或其延长线)分别与平面相交于e, f , g, h 四点,求证:四点e, f , g, h 共线 .证明:( 1)依据公理2 易知abc 确定平面 ,且与 有交线l,依据公理3 易知, p, q, r 三点都在

10、直线 l 上,即三点共线.( 2)ab cd ,ab , cd 确定一个平面,易知ab , bc, dc , ad 都在 内,由平面的性质可知四点 e, f , g, h 都在 上,因而,e,g, g, h 必都在平面与 的交线上,所以四点e, f, g, h 共线 .探究创新10在一封闭的正方体容器内装满水,m , n 分别是 aa 1 与 c1d 1 的中点,由于某种缘由,在d , m , n 三点处各有一个小洞,为使此容器内存水最多,问应将此容器如何放置?此时水的上表面的外形怎样?解:使过三点m , n, d 的平面成为水平面时,容器内存水最多,至于水表面的外形,实质上就是过m ,n,d

11、 三点所作正方体的截面的外形. 连结 dm 并延长dm 交 d 1a1 的延长线于p,就点 p 既在截面内又在底面a1b1c1d1 内,连结pn 交 a1b1 于 e,连 me , nd ,就过m , n, d 的截面就是四边形dmen ,易证me dn且 medn ,因而它是一个梯形.- 1 -第 10 讲§2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系¤学习目标:明白空间两条直线的三种位置关系,懂得异面直线的定义,把握平行公理,把握等角定理,把握两条异面直线所成角的定义及垂直.¤学问要点:1. 空间两条直线的位置关系:共面直线相交直线:同一平面内,有且只有一个公共

12、点;平行直线:同一平面内,没有公共点;异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点.2. 已知两条异面直线a,b ,经过空间任一点o 作直线a / a, b/ b ,把a , b 所成的锐角(或直角)叫异面直线 a,b 所成的角(或夹角).a ,b 所成的角的大小与点o 的挑选无关,为了简便,点o 通常取在异面直线的一条上;异面直线所成的角的范畴为0,90 ,假如两条异面直线所成的角是直角,就叫两条异面直线垂直,记作 ab . 求两条异面直线所成角的步骤可以归纳为四步:选点平移定角运算.¤例题精讲:【例 1】已知异面直线a 和 b 所成的角为50°, p 为空间肯定点,就过点

13、p 且与a、 b 所成角都是30°的直线有且仅有() .a. 1 条b. 2 条c. 3 条d. 4 条解:过 p 作 a a, b b,如 p a,就取 a 为 a ,如 p b,就取 b 为 b 这时a , b 相交于 p 点,它们的两组对顶角分别为50°和 130 ° .记 a , b 所确定的平面为 ,那么在平面 内,不存在与a , b 都成 30°的直线过点 p 与 a ,b 都成 30°角的直线必在平面 外,这直线在平面 的射影是a ,b 所成对顶角的平分线其中射影是50°对顶角平分线的直线有两条l 和 l ,射影是130

14、°对顶角平分线的直线不存在故答案选b.【例 2】如图正方体abcda1 b1c1d1 中,e、f 分别为 d 1c1 和 b 1c1 的中点, p、q 分别为ac 与 bd 、a 1c1与 ef 的交点 . ( 1)求证: d 、b、f 、e 四点共面;( 2)如 a1c 与面 dbfe 交于点 r,求证: p、q、r 三点共线 .d1ec1证明 :( 1)正方体abcda1 b1 c1 d1 中,bb1 /dd 1 , bd /b1 d1 .fqa1b1又 b1d1c1 中, e、f 为中点,dcef /1 b d .112ef / bd ,即 d 、b、f 、e 四点共面 .pa

15、b( 2)q平面 ac1 , q平面 be , p平面 ac1 , p平面 be ,平面 ac1平面 bepq .又ac1平面 ber ,r平面 ac1 , r平面 be , rpq .即 p、 q、r 三点共线【例 3】已知直线a/ b/c,直线 d 与 a、b、c 分别相交于a、b、c,求证: a、b、 c、d 四线共面 .证明 :由于a/ b,由公理2 的推论,存在平面,使得 a, b.c又由于直线d 与 a、b、c 分别相交于a、b、c,由公理1, d.假设 c,就 cc , 在平面内过点 c 作 c / b ,cc'bba由于 b/ c,就c/ c ,此与 ccc 冲突 .

16、故直线 c.da综上述, a、b、c、d 四线共面 .点评 :证明一个图形属于平面图形,需要紧扣公理2 及其三条推论,查找题中能确定平面的已知条件.此例拓展的证明先构建出一个平面,然后从假设动身,推出冲突,冲突的缘由是假设不成立,这就是证明问题的一种反证法的思路.【例 4】如图中,正方体abcd a1b1c1d 1,e、f 分别是 ad 、aa 1 的中点 .( 1)求直线ab 1 和 cc1 所成的角的大小;( 2)求直线ab 1 和 ef 所成的角的大小.解:(1)如图,连结dc 1 , dc 1 ab 1, dc 1 和 cc1 所成的锐角cc 1d 就是 ab 1 和 cc1 所成的角

17、 . cc1 d=45 °, ab 1 和 cc 1 所成的角是45° .( 2)如图,连结da 1、 a1 c1 , ef a1d ,ab 1 dc1 , a1 dc 1 是直线 ab 1 和 ef 所成的角 . a1dc 1 是等边三角形, a1dc 1=60 o,即直线ab1 和 ef 所成的角是60o.点评 :求解异面直线所成角时,需紧扣概念,结合平移的思想,发挥空间想象力,把两异面直线成角问题转化为与两相交直线所成角,即将异面问题转化为共面问题,运用化归思想将难化易. 解题中常借助正方体等几何模型本身的性质,依照选点、平移、定角、运算的步骤,逐步查找出解答思路.-

18、 2 -基础达标其次章点、直线、平面之间的位置关系第 10 练§2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系1分别在两个平面内的两条直线间的位置关系是(d) .a. 异面b.平行c.相交d.以上都有可能2教室内有一把尺子,无论怎样放置,地面上总有这样的直线与该直尺所在直线(b ) .a 平行b 垂直c相交但不垂直d 异面3两条直线a,b 分别和异面直线c, d 都相交,就直线a, b 的位置关系是(d) .a. 肯定是异面直线b.肯定是相交直线c. 可能是平行直线d. 可能是异面直线,也可能是相交直线4把两条异面直线称作“一对”,在正方体的十二条棱中,异面直线的对数为(b).a.12b

19、. 24c. 36d. 485正方体abcda 'b ' c ' d ' 中, ab 的中点为m,dd ' 的中点为n,异面直线b' m与cn 所成的角是(b) .a 30 °b 90°c 45°d 60°6如图,正方体abcda1 b1c1 d1 中,直线ab1 与 bc1 所成角为 度. . 60 °7右图是正方体平面绽开图,在这个正方体中:n bm 与 ed 平 行;cn 与 be 是异面直线;dcm cn 与 bm 成 60o 角; dm 与 bn 垂 直 .以上四个说法中,正确说法的序号

20、依次是. eab才能提高8已知空间四边形abcd 各边长与对角线都相等,求ab 和 cd 所成的角的大小.f解:分别取ac、ad 、 bc 的中点p 、m、n . 连接 pm 、pn,由三角形的中位线性质知pn ab ,pm cd ,于是 mpn 就是异面直线ab 和 cd 成的角,如右图所示.连结 mn 、dn ,设 ab=2,pm =pn =1.而 an =dn =3 ,就 mn ad , am =1 ,得 mn =2 ,222 mn=mp+np, mpn=90 °,即异面直线ab、cd成 90°角 .9空间四边形abcd 中, e、f 、g、h 分别是ab、bc、cd

21、 、da 上的点,已知 ef 和 gh 交于 p 点,求证: ef 、 gh、ac 三线共点 .b证明: pef, ef面 abc , p面 abc,同理 p面 adc , p 在面 abc 与面 adc 的交线上,又面abc面 adc =ac ,ef pac,即 ef、 hg 、ac 三线共点 .capghd探究创新10设异面直线a 与 b 所成角为50°,o 为空间肯定点, 试争论,过点 o 与 a、b 所成的角都是 090 的直线 l 有且仅有几条.解:过点 o 作 a1 a,b1 b,就相交直线a1 、b1 确定一平面 . a1 与 b1 夹角为 50°或 130&

22、#176;,设直线 oa 与 a1、 b1 均为 角,故当 <25 °时,直线l 不存在;当 =25 °时,直线l 有且仅有1 条;当 25° < <65 °时,直线l 有且仅有2 条;当 =65 °时,直线l 有且仅有3 条;当 65° < <90 °时,直线l 有且仅有4 条;当 =90°时,直线l 有且仅有1 条.- 3 -第 11 讲§2.1.3 直线与平面、平面与平面位置关系¤学习目标:明白直线与平面的三种位置关系,懂得直线在平面外的概念,明白平面与平面的

23、两种位置关系.¤学问要点:1. 直线与平面的位置关系:( 1)直线在平面内(有很多个公共点);( 2)直线与平面相交(有且只有一个公共点);( 3)直线与平面平行(没有公共点). 分别记作:l; lp ; l /.2. 两平面的位置关系:平行(没有公共点);相交(有一条公共直线).分别记作/;l .¤例题精讲:【例 1】已知空间边边形abcd 各边长与对角线都相等,求异面直线ab 和 cd 所 成的角的大小 .解:分别取ac、ad 、 bc 的中点p、 m 、n 连接 pm 、pn,由三角形的中位线性质知pn ab , pm cd ,于是 mpn 就是异面直线ab 和 cd

24、 成的角(如下列图).连结 mn 、dn ,设 ab=2, pm= pn=1.而 an =dn =3 ,由 mn ad , am =1 ,得 mn =2 ,a mn 2= mp 2+np2 , mpn =90 ° .异面直线ab、cd 成 90 °角 .e【例 2】在空间四边形abcd 中, e 、h 分别是 ab 、ad 的中点, f 、g 分h别是 cb 、cd 的中点,如ac + bd = a , acbd =b,求解:四边形efgh 是平行四边形,eg 2fh.b2deg 22fh=2ef 2fg 2 12= acbd 1 a2fg2b .c222【例 3】已知空间

25、四边形abcd 中, e 、h 分别是ab 、ad 的中点, f、g分别是 bc 、cd 上的点,且cfcg2 .cbcd3a求证:( 1) e、f 、g、h 四点共面; ( 2)三条直线ef、gh 、ac 交于一点 .证明 :( 1) 在 abd 和 cbd 中,eh1dge 、h 分别是 ab 和 cd 的中点, eh /bd .2bfc又cfcg22,fg /bd .cbcd33eh fg .所以, e、f 、g、h 四点共面 .(2)由( 1)可知, eh fg,且 ehfg ,即直线ef , gh 是梯形的两腰,所以它们的延长线必相交于一点p.ac 是 ef 和 gh 分别所在平面a

26、bc 和平面adc 的交线,而点p 是上述两平面的公共点, 由公理 3 知 pac .所以,三条直线ef 、gh、ac 交于一点 .点评:一般地,证明三线共点,可证明两条直线的交点在第三条直线上,而第三条直线又往往是两平面的交线 .【例 4】如下图,设abc 和 a1b1c1 的三对对应顶点的连线aa 1 、bb 1、cc 1 相交于一点o,且ao=oa1bo ob1co=oc1=2 .试求3s abcsa b c1 1 1的值 .解:依题意,由于aa 1、bb1 、cc1 相交于一点o,且所以 ab a1b1, ac a 1c1 , bc b1 c1.ao =oa1bo ob1= co ,o

27、c1由平移角定理得bac = b 1 a1 c1 , abc = a1 b1 c1, abc a1 b1 c1 ,所以s abc= ( 2 ) 2= 4 .1 1 1s a b c39点评 :利用平移角定理,可证明空间两个角相等或两个三角形相像、全等;利用平行公理,可证明空间两条直线平行,从而解决相关问题.- 4 -基础达标其次章点、直线、平面之间的位置关系第 11 练§2.1.3直线与平面、平面与平面位置关系1直线与平面不平行,就(c) .a.与相交b.2正方体各面所在平面将空间分成( a. 7b. 15c.与相交或d)个部分 .c. 21d. 以上结论都不对d. 273如两个平面

28、内分别有一条直线,这两条直线相互平行,就这两个平面的公共点个数(d) .a. 有限个b. 无限个c. 没有d. 没有或无限个4e、f 、g、h 是棱锥 a-bcd 棱 ab 、ad 、cd 、cb 上的点,延长ef 、hg 交于 p 点,就点p( b).a.肯定在直线ac 上b.肯定在直线bd 上c. 只在平面bcd 内d. 只在平面abd 内5一个平面内不共线的三点到另一个平面的距离相等且不为零,就这两个平面(d ) .a.平行b.相交c. 平行或垂合d. 平行或相交6如一条直线与两个平行平面中的一个平面平行,就这条直线与另一平面的位置关系是. 平行、在平面内7一个平面把空间分成部分, 两个

29、平面可以把空间分成部分, 三个平面可以把空间分成部分 2; 3、4; 4 、6、7、 8.才能提高8 a 是 bcd 平面外的一点,e、f 分别是 bc 、ad 的中点,( 1)求证:直线ef 与 bd 是异面直线;( 2)如 ac bd , ac =bd ,求 ef 与 bd 所成的角 .解:( 1)证明:用反证法.设 ef 与 bd 不是异面直线,就ef 与 bd 共面,从而 df 与 be 共面,即ad 与 bc 共面,所以a、b、c、d 在同一平面内,这与a 是 bcd 平面外的一点相冲突. 故直线ef 与 bd 是异面直线.( 2)取 cd 的中点 g,连结 eg、fg ,就 eg

30、bd ,所以相交直线ef 与 eg所成的锐角或直角即为异面直线ef 与 bd 所成的角 .在 rt egf中,求得 feg=45°,即异面直线ef与 bd所成的角为45° .9已知空间四边形abcd ,e、h 分别是 ab、ad 的中点, f 、g 分别是边bc 、dc 的三等分点(如右图),求证:( 1)对角线ac 、bd 是异面直线;( 2)直线 ef 和 hg 必交于一点,且交点在ac 上.证明:( 1)假设对角线ac 、bd 在同一平面 内,就 a 、b、c、d 都在平面 内,这与abcd 是空间四边形冲突,ac 、bd 是异面直线 .( 2) e、h 分别是 ab

31、 、ad 的中点, eh / 1 bd .2又 f、g 分别是 bc、dc 的三等分点, fg /2 bd . eh fg ,且 eh fg . 3fe 与 gh 相交 .设交点为o,又 o 在 gh 上, gh 在平面adc 内, o 在平面 adc 内.同理, o在平面abc内.从而 o在平面 adc与平面 abc的交线 ac上.探究创新10空间四边形abcd 中, p、q、r、h 分别是 ab 、bc、 cd 、da 的中点 .( 1)求证:四边形pqrh 是平行四边形;( 2)如 ac =bd ,就四边形pqrh 是什么四边形?( 3)如 ac bd ,就四边形pqrh 是什么四边形?

32、( 4)空间四边形abcd 满意什么条件时,pqrh 是正方形?解:( 1)在 abd 中, p、h 分别为 ab 、ad 的中点,即ph 为中位线 .1ph /bd21ph /qr . 四边形 pqrh 为平行四边形同理qr/bd 2( 2)在 abc 中, p、q 为 ab、bc 中点, pq / 1 ac,又 ph / 1 bd , ac =bd .22 ph = pq.平行四边形pqrh 为菱形 .- 5 -( 3) ac bd ,异面直线ac 与 bd 所成角为直角.ph bd , pq ac, hpq 为 ac 与 bd 所成的角 . hpq =90° ,即四边形pqrh

33、 为矩形( 4)由( 2)、( 3)的证明可知,当ac=bd且 ac bd时,四边形pqrh为正方形 .第 12 讲§2.2.1 直线与平面平行的判定¤学习目标:以立体几何的定义、公理和定理为动身点,通过直观感知、操作确认、思辨论证,熟悉和理 解空间中线面平行的判定,把握直线与平面平行判定定理,把握转化思想“线线平行线面平行” .¤学问要点:1. 定义:直线和平面没有公共点,就直线和平面平行.2. 判定定理: 平面外的一条直线与此平面内的一条直线平行,就该直线与此平面平行.符号表示为:a, b, a / ba /. 图形如右图所示.¤例题精讲:【例 1】

34、已知p 是平行四边形abcd 所在平面外一点,e、f 分别为ab、pd 的中点,求证:af 平面 pec证明 :设 pc 的中点为g,连接 eg 、fg .f 为 pd 中 点,gf cd 且 gf = 12cd .ab cd , ab =cd , e 为 ab 中点,gf ae ,gf =ae , 四边形aegf 为平行四边形.eg af ,又af平面 pec , eg平面 pec, af平面pec.【例 2】在正方体abcd -a1b1c1d 1 中, e 、f 分别为棱bc、c1d 1 的中点 . 求证:ef平面bb1 d1 d.证明 :连接ac 交 bd 于 o,连接 oe ,就 oe

35、 dc ,oe= 12dc .dc d1c1,dc= d 1c1 ,f 为 d 1c1 的中点,oe d 1f , oe = d1f ,四边形 d 1feo 为平行四边形.ef d 1o.又ef平面 bb1 d1 d , d 1o平面 bb1d 1 d,ef 平面 bb 1d 1d .【例 3】如图,已知e 、 f 、 g 、 m 分别是四周体的棱ad 、 cd 、 bd 、 bca的中点,求证:am 平面 efg .证明 :如右图,连结dm ,交 gf 于 o 点,连结 oe ,e在bcd 中, g 、 f 分别是 bd 、 cd 中点, gf g 为 bd 中点, o 为 md 中点,/

36、bc ,bgd在amd 中,e 、 o 为 ad 、 md 中点,又 am平面 efg , eo平面 efg , am 平面 efg .eo /am ,mof c点评 : 要证明直线和平面平行,只须在平面内找到一条直线和已知直线平行就可以了 . 留意适当添加帮助线,重视中位线在解题中的应用.【例 4】如图,已知p 是平行四边形abcd 所在平面外一点,m 、n 分别是ab、pc 的中点(1)求证: mn/ 平面 pad ;(2)如mnbc4 , pa43 ,求异面直线pa 与 mn 所成的角的大小.解:( 1)取 pd 的中点 h ,连接ah ,由 n 是 pc 的中点,nh / 1 dc .

37、由 m 是 ab 的中点, nh / am ,2即 amnh 为平行四边形.mn / ah .由 mn平面 pad , ah平面 pad ,mn / 平面 pad .(2) 连接 ac 并取其中点为o,连接 om 、on ,om / 12bc, on / 12pa ,- 6 -其次章点、直线、平面之间的位置关系所以onm 就是异面直线pa 与 mn 所成的角,且mo no.由 mnbc4 , pa43 , 得 om =2, on= 23所以onm300 ,即异面直线pa 与 mn 成 30°的角点评 :已知中点, 牢牢抓住中位线得到线线平行,通过线线平行转化为线面平行. 求两条异面直

38、线所成角,方法的关键也是平移其中一条或者两条直线,得到相交的线线角,通过解三角形而得.第 12 练§2.2.1直线与平面平行的判定基础达标1已知直线l1 、 l 2 , 平面 ,l1 l 2 ,l 1 , 那么l 2 与平面 的关系是(c) .a. l1 b.l2c.l 2 或 l 2d.l 2 与 相交2以下说法(其中a, b 表示直线,表示平面)如 a b, b,就 a如 a, b,就 a b如 a b, b,就 a如 a, b,就 a b其中正确说法的个数是(a) .a.0 个b. 1 个c.2 个d. 3 个3已知 a, b 是两条相交直线,a,就 b 与的位置关系是(d)

39、.a. bb. b 与相交c. bd. b或 b 与相交4假如平面外有两点a 、b,它们到平面的距离都是a,就直线ab 和平面的位置关系肯定是(c ).a. 平行b. 相交c. 平行或相交d. ab5假如点m 是两条异面直线外的一点,就过点m 且与 a, b 都平行的平面(a ) .a. 只有一个b.恰有两个c. 或没有,或只有一个d. 有很多个6已知p 是正方体abcd -a1b1c1d 1 棱dd 1 上任意一点,就在正方体的12 条棱中,与平面abp 平行的是.dc、d1c1、a1b17过三棱锥a-bcd 的棱 ab 、bc、cd 的中点 m 、n、p 作平面 mnp ,三棱锥的六条棱中

40、与平面mnp 平行的是;如 ac 与 bd 成 90°角, ac=6 , bd =8,就截面四边形的面积是. bd 、ac ; 12.才能提高8平面与 abc 的两边 ab 、ac 分别交于d 、e,且 ad db =ae ec ,求证: bcb平面.c证明:在abc 中,ad db =ae ec,bc / de .d又 bc, de,bc /.ea9p 是平行四边形abcd 所在平面外一点,e 为 pb 的中点, o 为 ac,bd 的交点 .( 1)求证: eo平面 pcd; ( 2)图中 eo 仍与哪个平面平行?解:( 1)证明:在平行四边形abcd 中, o 为 ac , b

41、d 的交点, o 为 bd 的中点 . 又 在 pbd 中, e 为 pb 的中点, eo/ pd .eo平面 pcd , pd平面 pcd,eo 平面 pcd .( 2)图中 eo 仍与平面pad 平行 .探究创新10三角形的三条中线交于一点,该点称为三角形的重心,且到顶点的距离等于到对边中点距离的2 倍. 这一结论叫做三角形的重心定理.在四周体abcd 中, m 、n 分别是面acd 、 bcd 的重心,在四周体的四个面中,与mn 平行的是哪几个面?试证明你的结论.解:连结am 并延长,交cd 于 e ,连结 bn 并延长交cd 于 f ,由重心性质可知, e、f 重合为一点,且该点为cd

42、 的中点 e,由 emmaen1=得 mn ab ,nb2因此, mn平面 abc且 mn平面 abd.- 7 -第 13 讲§2.2.2 平面与平面平行的判定¤学习目标:以立体几何的定义、公理和定理为动身点,通过直观感知、操作确认、思辨论证,熟悉和懂得空间中面面平行的判定,把握两个平面平行的判定定理与应用及转化的思想.¤学问要点:面面平行判定定理:假如一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行用符号a, b表示为:, abp/.a /,b /¤例题精讲:【例 1】如右图, 在正方体abcd a1 b1c1d 1 中, m 、n、p

43、分别是 c1c、b1c1、c1d 1的中点,求证:平面mnp 平面a1bd .证明 :连结b1d 1, p 、n 分别是 d1 c1 、b1c1 的中点,pn b1 d1 .又 b1 d1 bd , pn bd .又 pn 不在平面a1 bd 上, pn平面a1 bd .同理, mn 平面a1 bd . 又 pn mn =n, 平面 pmn 平面a1 bd .d 1c1【例 2】正方体abcd a1 b1 c1d 1 中(1)求证:平面a1bd 平面 b 1d1c;( 2)如 e、f 分别是aa1, cc 1 的中点,求证:平面eb 1d1平面fbd a1b1证明 :( 1)由 b1b / d

44、d 1,得四边形bb1 d1 d 是平行四边形,b1 d1 bd ,f又 bd平面 b1 d1 c, b 1d 1平面 b 1d1c, bd 平面 b1d 1 c同理 a1 d平面b1d 1c而 a1d bd d,平面a1bd 平面 b1cd egc( 2)由 bd b1 d 1,得 bd 平面 eb 1d1取 bb1 中点 g, ae b 1gdb从而得 b1 e ag ,同理 gf ad ag df b 1e df a df 平面 eb 1d1平面eb 1d 1 平面 fbd 【例 3】已知四棱锥p-abcd 中, 底面 abcd 为平行四边形. 点pm 、n、q 分别在 pa、bd 、p

45、d 上, 且 pm : ma =bn : nd= pq: qd .求证:平面mnq 平面 pbc .m证明 :pm : ma = bn: nd= pq : qd .qmq / ad , nq/ bp,c而 bp平面 pbc, nq平面 pbc, nq/ 平面 pbc.d又abcd 为平行四边形,bc / ad , mq / bc ,n而 bc平面 pbc, mq平面 pbc ,mq /平面 pbc.ba由 mqnq =q,依据平面与平面平行的判定定理, 平面 mnq 平面pbc.点评 :由比例线段得到线线平行,依据线面平行的判定定理得到线面平行,证得两条相交直线平行于一个平面后,转化为面面平行

46、. 一般证“面面平面”问题最终转化为证线与线的平行.【例 4】直四棱柱abcda1 b1 c1 d1 中, 底面 abcd 为正方形, 边长为 2, 侧棱a1 a3 ,m 、n 分别为 a1b1、a1d 1 的中点, e、f 分别是b1c1、c1d1 的中点 .(1)求证:平面amn 平面 efdb ;( 2)求平面amn 与平面 efdb 的距离 .证:( 1)连接a1c1 ,分别交mn、ef 于 p 、q. 连接 ac 交 bd 于 o,连接ap、oq .由已知可得mn / ef ,mn / 平面 efdb .由已知可得,pq /ao 且 pqao .ap / oq ,ap / 平面 ef

47、db. 平面 amn 平面 efdb .a1 ha1p1解:( 2)过a1 作平面 amn 与平面 efdb 的垂线,垂足为h 、h,易得.hh 'pq2由 apa a2a p 232 22 238 , 依据 vv, 就1138242a1amna a1 mn21a1h1113 ,解得a1 h3 19. 所以,平面amn 与平面 efdb 的距离为6 19 .32321919点评 : 第( 1)问证面面平行,转化途径为“线线平行线面平行面面平行”. 第( 2)问求面面距离,奇妙将中间两个平面的距离,转化为平面另一侧某点到平面距离的比例,然后利用等体积法求距离. 等价转化- 8 -其次章点

48、、直线、平面之间的位置关系的思想在此题中非常突出,我们可以用同样的转化思维,将此例中的两个平面的距离,转化为求点b 到平面abc 的距离 .基础达标第 13 练§2.2.2平面与平面平行的判定1以下说法正确选项(d) .a. 一条直线和一个平面平行,它就和这个平面内的任一条直线平行b. 平行于同一平面的两条直线平行c. 假如一个平面内的很多条直线平行于另一个平面,就这两个平面平行d. 假如一个平面内任何一条直线都平行于另一个平面,就这两个平面平行2在以下条件中,可判定平面 与 平行的是(d ) .a. 、 都平行于直线lb. 内存在不共线的三点到 的距离相等c. l 、m 是 内两条直线,且l , m d. l、m 是两条异面直线,且l , m , l , m 3以下说法正确选项(d) .a.垂直于同一条直线的两条直线平行b.平行于同一个平面的两条直线平行c.平行于同一条直线的两个平面平行d.平行于同一个平面的两个平面平行4经过平面外的两点作该平面的平行平面可以作(c ) .a. 0 个b. 1 个c. 0 个或 1 个d. 1 个 或 2 个5不在同始终线上的三点a, b, c 到平面 的距离相等,且a,就(b) .a. 平面abcb. abc 中至少有一边平行于c. abc 中至多有两边平行于 d. abc 中只可能有一条边与平行6已知直线a、b,平面

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