平面
【知识梳理】
1.平面的概念
几何里所说的“平面”,是从课桌面、黑板面、海面这样的一些物体中抽象出来的.几何里的平面是无限延展的.
2.平面的画法
(1)水平放置的平面通常画成一个平行四边形,它的锐角通常画成45°,且横边长等于其邻边长的2倍.如图①.
(2)如果一个平面被另一个平面遮挡住,为了增强它的立体感,把被遮挡部分用虚线画出来.如图②.
3.平面的表示法
图①的平面可表示为平面α、平面ABCD、平面AC或平面BD. 4.平面的基本性质 公理 内容 如果一条直线上的两点在一公理1 个平面内,那么这条直线在此平面内 公理2 过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面 如果两个不重合的平面有一公理3 个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线 图形 符号 A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α?l?α A,B,C三点不共线?存在唯一的α使A,B,C∈α P∈α,P∈β?α∩β=l,且P∈l 【常考题型】 题型一、文字语言、图形语言、符号语言的相互转化
【例1】 根据图形用符号表示下列点、直线、平面之间的关系. (1)点P与直线AB; (2)点C与直线AB; (3)点M与平面AC;
(4)点A1与平面AC; (5)直线AB与直线BC; (6)直线AB与平面AC; (7)平面A1B与平面AC. [解] (1)点P∈直线AB; (2)点C ?直线AB;
(3)点M∈平面AC;(4)点A1?平面AC;
(5)直线AB∩直线BC=点B;(6)直线AB?平面AC; (7)平面A1B∩平面AC=直线AB. 【类题通法】
三种语言的转换方法
(1)用文字语言、符号语言表示一个图形时,首先仔细观察图形有几个平面、几条直线且相互之间的位置关系如何,试着用文字语言表示,再用符号语言表示.
(2)根据符号语言或文字语言画相应的图形时,要注意实线和虚线的区别. 【对点训练】
1.根据下列符号表示的语句,说明点、线、面之间的位置关系,并画出相应的图形:(1)A∈α,B?α;(2)l?α,m∩α=A,A?l;(3)P∈l,P?α,Q∈l,Q∈α.
解:(1)点A在平面α内,点B不在平面α内,如图(1);
(2)直线l在平面α内,直线m与平面α相交于点A,且点A不在直线l上,如图(2); (3)直线l经过平面α外一点P和平面α内一点Q,如图(3).
题型二、点、线共面问题
【例2】 证明两两相交且不共点的三条直线在同一平面内. [解] 已知:如图所示,l1∩l2=A,l2∩l3=B,l1∩l3=C. 求证:直线l1、l2、l3在同一平面内.
证法1:(纳入平面法)
∵l1∩l2=A,∴l1和l2确定一个平面α. ∵l2∩l3=B,∴B∈l2. 又∵l2?α,∴B∈α. 同理可证C∈α. 又∵B∈l3,C∈l3,∴l3?α. ∴直线l1、l2、l3在同一平面内. 证法2:(辅助平面法)
∵l1∩l2=A,∴l1、l2确定一个平面α. ∵l2∩l3=B,∴l2、l3确定一个平面β. ∵A∈l2,l2?α,∴A∈α. ∵A∈l2,l2?β,∴A∈β.
同理可证B∈α,B∈β,C∈α,C∈β.
∴不共线的三个点A、B、C既在平面α内,又在平面β内. ∴平面α和β重合,即直线l1、l2、l3在同一平面内. 【类题通法】
证明点、线共面问题的理论依据是公理1和公理2,常用方法有
(1)先由部分点、线确定一个面,再证其余的点、线都在这个平面内,即用“纳入法”; (2)先由其中一部分点、线确定一个平面α,其余点、线确定另一个平面β,再证平面α与β重合,即用“同一法”;
(3)假设不共面,结合题设推出矛盾,用“反证法”. 【对点训练】
2.下列说法正确的是( )
①任意三点确定一个平面 ②圆上的三点确定一个平面 ③任意四点确定一个平面 ④两条平行线确定一个平面