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1、2022年高三數(shù)學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 第56課時(shí)—平面的基本性質(zhì)教案
一.復(fù)習(xí)目標(biāo):掌握平面的基本性質(zhì),會(huì)用斜二測(cè)畫法畫水平放置的平面圖形的直觀圖.
二.課前預(yù)習(xí):
1.、、表示不同的點(diǎn),、表示不同的直線,、表示不同的平面,下列推理不正確的是 ( )
,直線
,且不共線與重合
選
2.一個(gè)水平放置的平面圖形的斜二測(cè)直觀圖是一個(gè)底角為,腰和上底邊均為1的等腰梯形,則這個(gè)平面圖形的面積是 (
2、 )
選
3.對(duì)于空間三條直線,有下列四個(gè)條件:
①三條直線兩兩相交且不共點(diǎn);②三條直線兩兩平行;
③三條直線共點(diǎn);④有兩條直線平行,第三條直線和這兩條直線都相交.
其中,使三條直線共面的充分條件有 ( )
1個(gè) 2個(gè) 3個(gè) 4個(gè)
選
4.空間內(nèi)五個(gè)點(diǎn)中的任意三點(diǎn)都不共線,由這五個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)只構(gòu)造出四個(gè)三棱錐,則這五個(gè)點(diǎn)最多可以確定 個(gè)平面 .
答案:7個(gè).
三.例題分析:
α
D
C
3、
B
A
E
F
H
G
例1.如圖,在四邊形ABCD中,已知AB∥CD,直線AB,BC,AD,DC分別與平面α相交于點(diǎn)E,G,H,F(xiàn).求證:E,F(xiàn),G,H四點(diǎn)必定共線.
解:∵AB∥CD,
∴AB,CD確定一個(gè)平面β.
又∵ABα=E,ABβ,∴E∈α,E∈β,
即E為平面α與β的一個(gè)公共點(diǎn).
同理可證F,G,H均為平面α與β的公共點(diǎn).
∵兩個(gè)平面有公共點(diǎn),它們有且只有一條通過公共點(diǎn)的公共直線,
∴E,F(xiàn),G,H四點(diǎn)必定共線.
說明:在立體幾何的問題中,證明若干點(diǎn)共線時(shí),常運(yùn)用公理2,即先證明這些點(diǎn)都是某二平面的公共點(diǎn),而后得出這些點(diǎn)都在二平面的交線上的結(jié)論.
4、
例2.已知:a,b,c,d是不共點(diǎn)且兩兩相交的四條直線,求證:a,b,c,d共面.
證明 1o若當(dāng)四條直線中有三條相交于一點(diǎn),不妨設(shè)a,b,c相交于一點(diǎn)A,
α
b
a
d
c
G
F
E
A
a
b
c
d
α
H
K
圖1
圖2
但A?d,如圖1.
∴直線d和A確定一個(gè)平面α.
又設(shè)直線d與a,b,c分別相交于E,F(xiàn),G,
則A,E,F(xiàn),G∈α.
∵A,E∈α,A,E∈a,∴aα.
同理可證bα,cα.
∴a,b,c,d在同一平面α內(nèi).
2o當(dāng)四條直線中任何三條都不共點(diǎn)時(shí),如圖2.
∵這四條直線兩兩相交,則設(shè)相交直線a,b確
5、定一個(gè)平面α.
設(shè)直線c與a,b分別交于點(diǎn)H,K,則H,K∈α.
又 H,K∈c,∴c,則cα.
同理可證dα.
∴a,b,c,d四條直線在同一平面α內(nèi).
說明:證明若干條線(或若干個(gè)點(diǎn))共面的一般步驟是:首先根據(jù)公理3或推論,由題給條件中的部分線(或點(diǎn))確定一個(gè)平面,然后再根據(jù)公理1證明其余的線(或點(diǎn))均在這個(gè)平面內(nèi).本題最容易忽視“三線共點(diǎn)”這一種情況.因此,在分析題意時(shí),應(yīng)仔細(xì)推敲問題中每一句話的含義.
E
·
B
A
D
·
F
C
·
·
·
·
例3.如圖,點(diǎn)A,B,C確定的平面與點(diǎn)D,E,F(xiàn)確定的平面相交于直線l,且直線AB
6、與l相交于點(diǎn)G,直線EF與l相交于點(diǎn)H,試作出平面ABD與平面CEF的交線.
解:如圖3,在平面ABC內(nèi),連結(jié)AB,與l相交于點(diǎn)G,
則G∈平面DEF;在平面DEF內(nèi),連結(jié)DG,與EF相交于
點(diǎn)M,則M∈平面ABD,且M∈平面CEF.所以,M在
E
·
B
A
l
圖3
G
H
D
·
F
C
M
·
·
·
平面ABD與平面CEF的交線上.同理,可作出點(diǎn)N,N在
平面ABD與平面CEF的交線上.連結(jié)MN,直線MN即為所求.
α
D
C
B
A
l
β
M
例4.如圖,已知平面α,β,且αβ=l.設(shè)梯形ABCD中,AD
7、∥BC,且ABα,CDβ,求證:AB,CD,l共點(diǎn)(相交于一點(diǎn)).
證明 ∵梯形ABCD中,AD∥BC,
∴AB,CD是梯形ABCD的兩條腰.
∴ AB,CD必定相交于一點(diǎn),
設(shè)ABCD=M.
又∵ABα,CDβ,∴M∈α,且M∈β.∴M∈αβ.
又∵αβ=l,∴M∈l,
即AB,CD,l共點(diǎn).
說明:證明多條直線共點(diǎn)時(shí),一般要應(yīng)用公理2,這與證明多點(diǎn)共線是一樣的.
四.課后作業(yè): 班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名
1.在空間四邊形的邊、、、上分別取點(diǎn),如果與相交于一點(diǎn),那么
8、 ( )
一定在直線上
一定在直線上
可能在直線上,也可能在直線上
既不在直線上,也不在直線上
選
2.有下列命題:
①空間四點(diǎn)中有三點(diǎn)共線,則這四點(diǎn)必共面;②空間四點(diǎn)中,其中任何三點(diǎn)不共線,則這四點(diǎn)不共面;③用斜二測(cè)畫法可得梯形的直觀圖仍為梯形;④垂直于同一直線的兩直線平行⑤兩組對(duì)邊相等的四邊形是平行四邊形.
其中正確的命題是 .
答案:①③
3.一個(gè)平面把空間分成__2__部分,兩個(gè)平面把空間最多分成_4___部分,三
9、個(gè)平面把空間最多分成__8__部分.
4.四邊形中,,則成為空間四面體時(shí),的取值范圍是 .
答案:.
A
B
C
D
M
N
L
P
Q
R
5.如圖,P、Q、R分別是四面體ABCD的棱AB,AC,AD上的點(diǎn),若直線PQ與直線BC的交點(diǎn)為M,直線RQ與直線DC的交點(diǎn)為N,直線PR與直線DB的交點(diǎn)為L(zhǎng),試證明M,N,L共線.
證明:易證M,N,L∈平面PQR,且M,N,L∈平面BCD,
所以M,N,L∈平面PQR平面BCD,即M,N,L共線.
A1
A
B
B1
D
D1
C
C1
R
Q
P
·
·
·
10、6.如圖,P、Q、R分別是正方體ABCD-A1B1C1D1的棱AA1,BB1,DD1上的三點(diǎn),試作出過P,Q,R三點(diǎn)的截面圖.
作法 ⑴連接PQ,并延長(zhǎng)之交A1B1的延長(zhǎng)線于T;
⑵連接PR,并延長(zhǎng)之交A1D1的延長(zhǎng)線于S;
⑶連接ST交C1D1、B1C1分別于M,N,則線段MN
為平面PQR與面A1B1C1D1的交線.
⑷連接RM,QN,則線段RM,QN分別是平面PQR與面DCC1D1,面BCC1B1的交線.
得到的五邊形PQNMR即為所求的截面圖(如圖4).
A1
A
B
B1
D
D1
C
C1
S
T
R
Q
P
圖4
N
M
說明 求
11、作二平面的交線問題,主要運(yùn)用公理1.
解題關(guān)鍵是直接或間接找出二平面的兩個(gè)確定的公共點(diǎn).
有時(shí)同時(shí)還要運(yùn)用公理2、3及公理的推論等知識(shí).
7.如圖,在平行六面體ABCD-A1B1C1D1的中,A1C1B1D1=O1,B1D平面A1BC1=P.
A1
A
B
B1
D
D1
C
C1
O1
P
求證:P∈BO1.
證明 在平行六面體ABCD-A1B1C1D1中,
∵B1D平面A1BC1=P,∴P∈平面A1BC1,P∈B1D.
∵B1D平面BB1D1D.∴P∈平面A1BC1,且P∈平面BB1D1D.
∴P∈平面A1BC1平面BB1D1D,
∵A1C1B1D1=O1,A1C1平面A1BC1,B1D1平面BB1D1D,
∴O1∈平面A1BC1,且O1∈平面BB1D1D.
又B∈平面A1BC1,且B∈平面BB1D1D,
∴平面A1BC1平面BB1D1D=BO1.∴P∈BO1.
說明 一般地,要證明一個(gè)點(diǎn)在某條直線上,只要證明這個(gè)點(diǎn)在過這條直線的兩個(gè)平面上.