高考数学总复习空间点直线平面之间的位置关系文-A3演示文稿设计与制作

高考数学总复习第3课时空间点、直线、平面之间的位置关系文-A3演示文稿设计与制作第3课时空间点、直线、平面之间的位置关系第3课时空间点、直线、平面之间的位置关系考点探究·挑战高考考向瞭望·把脉高考温故夯基·面对高考温故夯基·面对高考1．平面的基本性质(1)公理1：如果一条直线上的_____在一个平面内，那么这条直线在此平面内．(2)公理2：过_______________的三点，有且只有一个平面．(3)公理3：如果两个不重合的平面有一个公共点，那么它们______________过该点的公共直线．两点不在一条直线上有且只有一条2．空间点、线、面之间的位置关系直线与直线直线与平面平面与平面平行关系图形语言符号语言____________________交点个数000a∥ba∥αα∥β直线与直线直线与平面平面与平面相交关系图形语言符号语言a∩b＝Aa∩α＝Aα∩β＝l交点个数11无数个直线与直线直线与平面平面与平面独有关系图形语言符号语言a，b是异面直线a⊂α交点个数0无数个3．异面直线所成的角(1)定义：设a，b是两条异面直线，经过空间中任一点O作直线a′∥a，b′∥b，把a′与b′所成的______________叫做异面直线a与b所成的角．(2)范围：_______锐角(或直角)思考感悟1．如果两条直线没有任何公共点，则两条直线为异面直线，此说法正确吗？提示：不正确．如果两条直线没有公共点，则两条直线平行或异面．(3)公理4：平行于同一条直线的两条直线__________．4．定理空间中如果两个角的两边分别对应平行，那么这两个角______________．互相平行相等或互补思考感悟2．本定理中，这两个角何时相等，何时互补？提示：当这两个角的两边方向相同或方向相反时相等，否则互补．考点探究·挑战高考考点突破考点一点共线问题证明共线问题：(1)可由两点连一条直线，再验证其他各点均在这条直线上；(2)可直接验证这些点都在同一条特定的直线上——两相交平面的唯一交线，关键是通过绘出图形，作出两个适当的平面或辅助平面，证明这些点是这两个平面的公共点．正方体ABCD－A1B1C1D1中，对角线A1C与平面BC1D交于点O，AC、BD交于点M，求证：点C1、O、M共线．例1【证明】如图所示，A1A∥C1C，则A1A与C1C可确定平面A1C.互动探究1在本例中，若E、F分别为D1C1、B1C1的中点，A1C1∩EF＝Q，AC∩BD＝P，A1C∩面EFBD＝R，试探究P、Q、R三点是否共线．解：在正方体AC1中，设平面A1ACC1为α，又设平面BDEF为β.因为Q∈A1C1，所以Q∈α，又Q∈EF，所以Q∈β.则Q是α与β的公共点，同理，P点也是α与β的公共点．所以α∩β＝PQ.又A1C∩β＝R，所以R∈A1C，R∈α且R∈β，则R∈PQ，故P、Q、R三点共线．证明共点问题一般是证明三条直线交于一点．首先证明其中的两条直线相交于一点，然后再说明第三条直线是经过这两条直线的两个平面的交线，由公理3可知两个平面的公共点必在两个平面的交线上，即三条直线交于一点．考点二线共点问题例2【思路分析】先证E、F、G、H四点共面，再证EF、GH交于一点，然后证明这一点在AC上．∴由公理4知，EH∥FG，且EH<FG.∴四边形EFGH是梯形，EH、FG为上、下两底．∴两腰EF、GH所在直线必相交于一点P.∵P∈直线EF，EF⊂平面ABC，∴P∈平面ABC.同理可得P∈平面ADC，∴P在平面ABC和平面ADC的交线上．又∵面ABC∩面ADC＝AC，∴P∈直线AC.故EF、GH、AC三直线交于一点．【思维总结】证明线共点的方法一般是先证两条直线相交于一点，然后再证明这一点在第三条直线上，而证明后者，往往是利用这点在两个平面的交线上．证明若干条线(或若干个点)共面，一般来说有两种途径：一是首先由题目条件中的部分线(或点)确定一个平面，然后再证明其余的线(或点)均在这个平面内；二是将所有元素分为几个部分，然后分别确定几个平面，再证这些平面重合．本类题最容易忽视“三线共点”这一种情况．因此，在分析题意时，应仔细推敲问题中每一句话的含义．考点三点、线共面问题如图，在正方体ABCD－A1B1C1D1中，点E、F分别是棱AA1、CC1的中点，求证：D1、E、F、B共面．例3【思路分析】

连结D1E、D1F→D1E与DA相交，D1F与DC相交→证明两交点与B共线．【证明】∵D1、E、F三点不共线，∴D1、E、F三点确定一平面α，又由题意可知D1E与DA共面于平面A1D且不平行，故分别延长D1E、DA相交于G，则G∈直线D1E⊂平面α，∴G∈α.同理，设直线D1F与DC的延长线交于点H，则H∈平面α.又∵点G、B、H均属于平面AC，且由题设条件知E为AA1的中点且AE∥DD1，从而AG＝AD＝AB，∴△AGB为等腰直角三角形，∴∠ABG＝45°，同理∠CBH＝45°，又∵∠ABC＝90°，从而点B∈α，∴D1、E、F、B共面．【名师点评】

题中是先说明D1、E、F确定一平面，再说明B在所确定的平面内，也可证明D1E∥BF，从而说明四点共面．判定两条直线是否异面，可依据定义来进行，还可依据定理(过平面外一点与平面内一点的直线，和平面内不经过该点的直线是异面直线)进行．反证法是证明两直线异面的有效方法．考点四异面直线如图所示，正方体ABCD－A1B1C1D1中，M、N分别是A1B1、B1C1的中点．问：(1)AM和CN是否是异面直线？说明理由；(2)D1B和CC1是否是异面直线？说明理由．例4【思路分析】

(1)可证得MN∥AC，故AM、CN共面；(2)利用反证法或定理法．【解】

(1)不是异面直线．证明如下：(2)是异面直线．证明如下：∵ABCD－A1B1C1D1是正方体，∴B、C、C1、D1不共面．假设D1B与CC1不是异面直线，则存在平面α，使D1B⊂平面α，CC1⊂平面α，∴D1、B、C、C1∈α，∴与ABCD－A1B1C1D1是正方体矛盾．∴假设不成立，即D1B与CC1是异面直线．【方法指导】若从正面入手证明两条直线异面比较困难时，可考虑用反证法．方法技巧1．主要题型的解题方法(1)要证明“线共面”或“点共面”可先由部分直线或点确定一个平面，再证其余直线或点也在这个平面内(即“纳入法”)(如例3)．(2)要证明“点共线”可将线看作两个平面的交线，只要证明这些点都是这两个平面的公共点，根据公理3可知这些点在交线上，因此共线(如例1)．方法感悟2．判定空间两条直线是异面直线的方法(1)判定定理：平面外一点A与平面内一点B的连线和平面内不经过该点B的直线是异面直线．(2)反证法：证明两线不可能平行、相交或证明两线不可能共面，从而可得两线异面(如例4)．失误防范1．异面直线是不同在任何一个平面内的两条直线，而不是分别在两个平面内．一定要理解定义．2．求异面直线所成的角要特别注意异面直线所成角的范围是(0°，90°]．考向瞭望·把脉高考考情分析从近几年的广东高考试题来看，异面直线所成的角、异面直线的判定是高考的热点，题型既有选择题、填空题，又有解答题，难度为中、低档．客观题主要考查异面直线所成角的概念及求法，考查平移直线法；主观题主要考查立体几何的有关知识、异面直线的判定等，同时还考查了学生的空间想象能力和运算能力．预测2012年广东高考仍将以求异面直线的位置关系判定为主要考查点，重点考查学生的空间想象能力和运算能力．(本题满分12分)(2009年高考辽宁卷)如图，已知两个正方形ABCD和DCEF不在同一平面内，M，N分别为AB，DF的中点．(1)若CD＝2，平面ABCD⊥平面DCEF，求MN的长；(2)用反证法证明：直线ME与BN是两条异面直线．例规范解答(2)证明：连结NE，假设直线ME与BN共面，则AB⊂平面MBEN，且平面MBEN与平面DCEF交于EN.7分由已知，两正方形不共面，故AB⊄平面DCEF.又AB∥CD，所以AB∥平面DCEF.而EN为平面MBEN与平面DCEF的交线，所以AB∥EN.10分又AB∥CD∥EF，所以EN∥EF，这与EN∩EF＝E矛盾，故假设不成立．所以ME与BN不共面，它们是异面直线.12分【名师点评】

(1)不会利用平面ABCD⊥平面DCEF创建线线垂直，将所求MN放置于可解的直角三角形内．(2)否定结论后，不会利用假设与线面平行的性质导出AB∥EN，从而找不到矛盾所在．反证法证题的关键在于充分利用假设与条件推出矛盾，从而肯定结论正确．1．分别在两个平面内的两条直线的位置关系是(

)A．异面B．平行C．相交D．以上都有可能答案：D

2．已知a，b是异面直线，直线c∥直线a，则c与b(

)A．一定是异面直线B．一定是相交直线C．不可能是平行直线D．不可能是相交直线答案：C名师预测3．已知A、B、C表示不同的点，l表示直线，α、β表示不同的平面，则下列推理错误的是(

)A．A∈l，A∈α，B∈l，B∈α⇒l⊂αB．A∈α，A∈β，B∈α，B∈β⇒α∩β＝ABC．l⊄α，A∈l⇒A∉αD．A∈α，A∈l，l⊄α⇒l∩α＝A答案：C4．在正方体ABCD－A1B1C1D1中，异面直线AC与B1C1所成的角为__________．答案：45°感谢观看谢谢大家A3演示文稿设计与制作信息技术2.0微能力认证作业中小学教师继续教育参考资料高考数学总复习第课时直接证明与间接证明文-A3演示文稿设计与制作第6课时直接证明与间接证明第6课时直接证明与间接证明考点探究·挑战高考考向瞭望·把脉高考温故夯基·面对高考温故夯基·面对高考证明的结论推理论证成立充分条件内容综合法分析法文字语言因为…所以…或由…得…要证…只需证即证…思考感悟综合法和分析法的区别与联系是什么？提示：综合法的特点是：从“已知”看“可知”，逐步推向“未知”．其逐步推理实际上是寻找它的必要条件．分析法的特点是：从“未知”看“需知”，逐步靠拢“已知”．其逐步推理实际上是寻求它的充分条件．在解决问题时，经常把综合法和分析法综合起来使用．2．间接证明反证法：假设原命题_______

(即在原命题的条件下，结论不成立)，经过正确的推理，最后得出_____．因此说明假设错误，从而证明了原命题成立，这样的证明方法叫做反证法．不成立矛盾考点探究·挑战高考综合法考点一考点突破综合法是“由因导果”，它是从已知条件出发，顺着推证，经过一系列的中间推理，最后导出所证结论的真实性．用综合法证明的逻辑关系是：A⇒B1⇒B2⇒…⇒Bn⇒B(A为已知条件或数学定义、定理、公理等，B为要证结论)，它的常见书面表达是“∵，∴”或“⇒”．例1分析法考点二分析法是“执果索因”，一步步寻求上一步成立的充分条件．它是从要求证的结论出发，倒着分析，由未知想需知，由需知逐渐地靠近已知(已知条件，已经学过的定义、定理、公理、公式、法则等)．用分析法证明命题的逻辑关系是：B⇐B1⇐B2⇐…⇐Bn⇐A.它的常见书面表达是“要证……只需……”或“⇐”．例2【思路分析】

ab⇔a·b＝0，利用a2＝|a|2求证．平方得|a|2＋|b|2＋2|a||b|≤2(|a|2＋|b|2－2a·b)，只需证|a|2＋|b|2－2|a||b|≥0，即(|a|－|b|)2≥0，显然成立．故原不等式得证．【误区警示】本题从要证明的结论出发，探求使结论成立的充分条件，最后找到的恰恰都是已证的命题(定义、公理、定理、法则、公式等)或要证命题的已知条件时，命题得证．这正是分析法证明问题的一般思路．一般地，含有根号、绝对值的等式或不等式，若从正面不易推导时，可以考虑用分析法．反证法考点三反证法体现了正难则反的思维方法，用反证法证明问题的一般步骤是：(1)分清问题的条件和结论；(2)假定所要证的结论不成立，而设结论的反面成立(否定结论)；(3)从假设和条件出发，经过正确的推理，导出与已知条件、公理、定理、定义及明显成立的事实相矛盾或自相矛盾(推导矛盾)；(4)因为推理正确，所以断定产生矛盾的原因是“假设”错误．既然结论的反面不成立，从而证明了原结论成立(结论成立)．例3【思路分析】

(1)利用求和公式先求公差d，(2)利用反证法证明．【名师点评】当一个命题的结论是以“至多”、“至少”、“唯一”或以否定形式出现时，宜用反证法来证，反证法的关键是在正确的推理下得出矛盾，矛盾可以是与已知条件矛盾，与假设矛盾，与定义、公理、定理矛盾，与事实矛盾等，反证法常常是解决某些“疑难”问题的有力工具，是数学证明中的一件有力武器．方法感悟方法技巧1．分析法和综合法各有优缺点．分析法思考起来比较自然，容易寻找到解题的思路和方法，缺点是思路逆行，叙述较繁琐；综合法从条件推出结论，较简洁地解决问题，但不便于思考．实际证题时常常两法兼用，先用分析法探索证明途径，然后再用综合法叙述出来．2．利用反证法证明数学问题时，要假设结论错误，并用假设命题进行推理，没有用假设命题推理而推出矛盾结果，其推理过程是错误的．3．用分析法证明数学问题时，要注意书写格式的规范性，常常用“要证(欲证)”…“即要证”…“就要证”等分析得到一个明显成立的结论P，再说明所要证明的数学问题成立．失误防范1．反证法证明中要注意的问题(1)必须先否定结论，即肯定结论的反面，当结论的反面呈现多样性时，必须罗列出各种可能结论，缺少任何一种可能，