第3讲 空间点、直线、平面之间的位置关系【2015年高考会这
样考】
1.本讲以考查点、线、面的位置关系为主,同时考查逻辑推理能力与空间想象能力.
2.有时考查应用公理、定理证明点共线、线共点、线共面的问题. 3.能运用公理、定理和已获得的结论证明一些空间图形的位置关系的简单命题. 【复习指导】 1.掌握平面的基本性质,在充分理解本讲公理、推论的基础上结合图形理解点、线、面的位置关系及等角定理.
2.异面直线的判定与证明是本部分的难点,定义的理解与运用是关键.
基础梳理
1.平面的基本性质
(1)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.
(2)公理2:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面.
(3)公理3:如果两个平面(不重合的两个平面)有一个公共点,那么它们还有其他
公共点,且所有这些公共点的集合是一条过这个公共点的直线. 推论1:经过一条直线和这条直线外一点,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. 2.直线与直线的位置关系 (1)位置关系的分类
?平行???共面直线
?相交?
??异面直线:不同在任何一
个平面内 (2)异面直线所成的角,b,作直线b是两条异面直线,经过空间任一点Oa′∥ab′∥,①定义:设a 所成的角,′所成的锐角或直角叫做异面直线ba把′与ab()或夹角. 1 / 11 π??0,??.
②范围: 2??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.平行公理:平行于同一条直线的两条直线互相平行.
6.等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互
补.
两种方法
异面直线的判定方法:
(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.
三个作用
(1)公理1的作用:①检验平面;②判断直线在平面内;③由直线在平面内判断
直线上的点在平面内.
(2)公理2的作用:公理2及其推论给出了确定一个平面或判断“直线共面”的
方法.
(3)公理3的作用:①判定两平面相交;②作两平面相交的交线;③证明多点共
线.
双基自测
1.(人教A版教材习题改编)下列命题是真命题的是( ). A.空间中不同三点确定一个平面
B.空间中两两相交的三条直线确定一个平面 C.一条直线和一个点能确定一个平面 2 / 11
D.梯形一定是平面图形
解析 空间中不共线的三点确定一个平面,A错;空间中两两相交不交于一点的三条直线确定一个平面,B错;经过直线和直线外一点确定一个平面,C错;故D正确. 答案 D
2.已知a,b是异面直线,直线c平行于直线a,那么c与b( ). A.一定是异面直线 B.一定是相交直线
D.不可能是相交直线 C.不可能是平行直线
解析 由已知直线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. 答案 C
3.(2011·浙江)下列命题中错误的是( ).
A.如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面β
B.如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β C.如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,α∩β=l,那么l⊥平面γ
D.如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面β
解析 对于D, 若平面α⊥平面β,则平面α内的直线可能不垂直于平面β,甚至可能平行于平面β,其余选项均是正确的. 答案 D
4.(2011·武汉月考)如果两条异面直线称为“一对”,那么在正方体的十二条棱中共有异面直线( ).
A.12对 B.24对 C.36对 D.48对
解析
3 / 11
如图所示,与AB异面的直线有BC;CC,AD,DD四条,因为各棱具有相11111112×4=12条棱,排除两棱的重复计算,共有异面直线同的位置且正方体共有
2 .对24()B
答案 部分.5.两个不重合的平面可以把空间分成________4 或答案 3
考向一 平面的基本性质的中点,C、Q、R分别是AB、ADB、B【例1】?正方体ABCDACD中,P111111 )、R的截面图形是( .、那么,正方体的过PQ .六边形 D B.四边形 C.五边形 .三角形A 、R的截面要和正方体的每个面有交线.] [审题视点过正方体棱上的点P、Q 解