2020-2021学年11.2 平面的基本事实与推论学案设计
展开【学习目标】
1.通过平面概念及画法的学习,培养直观想象的数学核心素养。
2.借助平面基本事实及推论,培养逻辑推理的数学核心素养。
【学习重难点】
1.了解平面的概念,掌握平面的画法及表示方法。
2.掌握平面的基本事实及推论,能用符号语言描述空间点、直线、平面之间的位置关系。
3.能用图形、文字、符号三种语言描述三个公理,并能解决空间线面的位置关系问题。
【学习过程】
一、初试身手
1.如图所示的平行四边形MNPQ表示的平面不能记为( )
A.平面MNB.平面NQP
C.平面αD.平面MNPQ
2.能确定一个平面的条件是( )
A.空间三个点 B.一个点和一条直线
C.无数个点 D.两条相交直线
3.根据图,填入相应的符号:A________平面ABC,A________平面BCD,BD________平面ABC,平面ABC∩平面ACD=________。
二、合作探究
【例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,m∩α=A,A∉l;
(3)P∈l,P∉α,Q∈l,Q∈α。
【例2】 已知四条直线两两相交,且不共点,求证:这四条直线在同一平面内。
[思路探究] 四条直线两两相交且不共点,可能有两种情况:一是有三条直线共点;二是任意三条直线都不共点,故要分两种情况。
【学习小结】
平面的基本事实及推论
推论1 经过一条直线和直线外的一点,有且只有一个平面(图①)。
推论2 经过两条相交直线,有且只有一个平面(图②)。
推论3 经过两条平行直线,有且只有一个平面(图③)。
【精炼反馈】
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)三点可以确定一个平面。( )
(2)一条直线和一个点可以确定一个平面。( )
(3)四边形是平面图形。( )
(4)两条相交直线可以确定一个平面。( )
2.设平面α与平面β交于直线l,A∈α,B∈α,且直线AB∩l=C,则直线AB∩β=________。
3.如图,三个平面α,β,γ两两相交于三条直线,即α∩β=c,β∩γ=a,γ∩α=b,若直线a和b不平行。
求证:a,b,c三条直线必过同一点。
答案:
【学习过程】
一、初试身手
1.A [MN是平行四边形MNPQ的一条边,不是对角线,所以不能记作平面MN。]
2.D [不在同一条直线上的三个点可确定一个平面,A,B,C条件不能保证有不在同一条直线上的三个点,故不正确。]
3.[答案] ∈ ∉ ⊄ AC
二、合作探究
【例1】[解] (1)点A在平面α内,点B不在平面α内。
(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。
(3)直线l经过平面α外一点P和平面α内一点Q。
图形分别如图(1),(2),(3)所示。
图(1) 图(2) 图(3)
【例2】
[解] 已知:a,b,c,d四条直线两两相交,且不共点,求证:a,b,c,d四线共面。
证明:(1)若a,b,c三线共点于O,如图所示,∵O∉d,
∴经过d与点O有且只有一个平面α。
∵A、B、C分别是d与a、b、c的交点,
∴A、B、C三点在平面α内。
由公理1知a、b、c都在平面α内,
故a、b、c、d共面。
(2)若a、b、c、d无三线共点,如图所示,
∵a∩b=A,
∴经过a、b有且仅有一个平面α,
∴B、C∈α。由公理1知c⊂α。
同理,d⊂α,从而有a、b、c、d共面。
综上所述,四条直线两两相交,且不共点,这四条直线在同一平面内。
【精炼反馈】
1.[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√
[提示] (1)错误。不共线的三点可以确定一个平面。
(2)错误。一条直线和直线外一个点可以确定一个平面。
(3)错误。四边形不一定是平面图形。
(4)正确。两条相交直线可以确定一个平面。
2.C [∵α∩β=l,AB∩l=C,∴C∈β,C∈AB,∴AB∩β=C.]
3.[证明] ∵α∩γ=b,β∩γ=a,∴a⊂γ,b⊂γ。
由于直线a和b不平行,
∴a、b必相交。
设a∩b=P,如图,则P∈a,P∈B.
∵a⊂β,b⊂α,∴P∈β,P∈α。
又α∩β=c,∴P∈c,即交线c经过点P。
∴a,b,c三条直线相交于同一点。文字语言、图形语言、符号语言的相互转化
点、线共面问题
公理
内容
图形
符号
基本
事实1
经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面
A,B,C三点不共线⇒存在唯一的平面α使A,B,C∈α
基本事实2
如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内
A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α⇒l⊂α
基本事实3
如果不重合的两个平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线
P∈α,P∈β⇒α∩β=l,且P∈l
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