1、8.3空间点、直线、平面 之间的位置关系,-2-,知识梳理,双基自测,2,1,自测点评,1.平面的基本性质及推论(1)基本性质1:如果一条直线上的在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内.(2)基本性质2:经过的三点,有且只有一个平面.(3)基本性质3:如果不重合的两个平面有一个公共点,那么它们过这个点的公共直线.(4)推论1:经过一条直线和的一点,有且只有一个平面.(5)推论2:经过两条,有且只有一个平面.(6)推论3:经过两条,有且只有一个平面.,两点,不在同一条直线上,有且只有一条,直线外,相交直线,平行直线,-3-,知识梳理,双基自测,自测点评,2,1,2.直线与直线的位置关
2、系(1)位置关系的分类(2)判断两直线异面:与一平面相交于一点的直线与的直线是异面直线.,平行,相交,平行,相交,这个平面内不经过交点,2,-4-,知识梳理,双基自测,3,4,1,5,自测点评,1.下列结论正确的打“”,错误的打“”.(1)两个不重合的平面只能把空间分成四个部分.()(2)两个平面,有一个公共点A,就说,相交于点A,记作=A.()(3)已知a,b是异面直线,直线c平行于直线a,那么c与b不可能是平行直线.()(4)如果两个不重合的平面,有一条公共直线a,就说平面,相交,并记作=a.()(5)若a,b是两条直线,是两个平面,且a?,b?,则a,b是异面直线.(),答案,-5-,知
3、识梳理,双基自测,自测点评,2,3,4,1,5,2.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为BC,BB1的中点,则下列直线中与直线EF相交的是()A.直线AA1B.直线A1B1C.直线A1D1D.直线B1C1,答案,解析,-6-,知识梳理,双基自测,自测点评,2,3,4,1,5,3.(2017全国,文6)如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,Q为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面MNQ不平行的是(),答案,解析,-7-,知识梳理,双基自测,自测点评,2,3,4,1,5,4.设P表示一个点,a,b表示两条直线,表示两个平面,给出下列四个命题,其
4、中正确的命题是.(填序号)Pa,P?a?;ab=P,b?a?;ab,a?,Pb,P?b?;=b,P,P?Pb,答案,-8-,知识梳理,双基自测,自测点评,2,3,4,1,5,5. 如图所示,在三棱锥A-BCD中,E,F,G,H分别是棱AB,BC,CD,DA的中点,则(1)当AC,BD满足条件时,四边形EFGH为菱形;(2)当AC,BD满足条件时,四边形EFGH是正方形.,答案,解析,-9-,知识梳理,双基自测,自测点评,1.做有关平面基本性质的判断题时,要抓住关键词,如“有且只有”“只能”“最多”等.2.两个不重合的平面只要有一个公共点,那么这两个平面一定相交且得到的是一条直线.3.异面直线是
5、指不同在任何一个平面内,没有公共点的直线.不能错误地理解为不在某一个平面内的两条直线就是异面直线.,-10-,考点1,考点2,考点3,例1如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是AB,AA1的中点,求证:(1)E,C,D1,F四点共面;(2)CE,D1F,DA三线共点.思考如何利用平面的基本性质证明点共线和线共点?,-11-,考点1,考点2,考点3,证明 (1)如图,连接EF,CD1,A1B.E,F分别是AB,AA1的中点,EFA1B.又A1BCD1,EFCD1,E,C,D1,F四点共面.(2)EFCD1,EFCD1,CE与D1F必相交,设交点为P,则由PCE,CE?平面A
6、BCD,得P平面ABCD.同理P平面ADD1A1.又平面ABCD平面ADD1A1=DA,P直线DA.CE,D1F,DA三线共点.,-12-,考点1,考点2,考点3,解题心得1.点线共面问题的证明方法:(1)纳入平面法:先确定一个平面,再证明有关点、线在此平面内;(2)辅助平面法:先证明有关点、线确定平面,再证明其余点、线确定平面,最后证明平面,重合.2.证明多线共点问题,常用的方法是:先证明其中两条直线交于一点,再证明交点在第三条直线上.证明交点在第三条直线上时,第三条直线应为前两条直线所在平面的交线,可以利用公理3证明.,-13-,考点1,考点2,考点3,对点训练1如图,空间四边形ABCD中
7、,点E,F分别是AB,AD的中点,G,H分别在BC,CD上,且BGGC=DHHC=12.(1)求证:E,F,G,H四点共面;(2)设EG与FH交于点P,求证:P,A,C三点共线.,-14-,考点1,考点2,考点3,证明 (1)E,F分别为AB,AD的中点,EFBD.GHBD,EFGH.E,F,G,H四点共面.(2)EGFH=P,PEG,EG?平面ABC,P平面ABC.同理P平面ADC.P为平面ABC与平面ADC的公共点.又平面ABC平面ADC=AC,PAC,P,A,C三点共线.,-15-,考点1,考点2,考点3,例2若直线l1和l2是异面直线,l1在平面内,l2在平面内,l是平面与平面的交线,
8、则下列命题正确的是()A.l与l1,l2都不相交B.l与l1,l2都相交C.l至多与l1,l2中的一条相交D.l至少与l1,l2中的一条相交思考如何借助空间图形确定两直线的位置关系?,答案,解析,-16-,考点1,考点2,考点3,解题心得解题时一定要注意选项中的重要字眼“至少”“至多”,否则很容易出现错误.解决空间点、线、面的位置关系这类问题时一定要万分小心,除了作理论方面的推导论证外,还可利用特殊图形进行检验,以及作必要的合情推理.,-17-,考点1,考点2,考点3,对点训练2(1)如图,G,N,M,H分别是三棱柱的顶点或所在棱的中点,则直线GH,MN是异面直线的图形有.(填上所有正确答案的
9、序号),-18-,考点1,考点2,考点3,(2)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是A1B1,B1C1的中点.问:AM和CN是不是异面直线?说明理由.D1B和CC1是不是异面直线?说明理由.,-19-,考点1,考点2,考点3,答案: (1),解析: 题图中,直线GHMN;题图中,G,H,N三点共面,但M?平面GHN,因此直线GH与MN异面;题图中,连接MG,易知GMHN,因此GH与MN共面;题图中,G,M,N共面,但H?平面GMN,因此GH与MN异面.所以题图,中GH与MN异面.,-20-,考点1,考点2,考点3,(2)解 不是异面直线.理由如下:连接MN,A1C1,AC.
10、M,N分别是A1B1,B1C1的中点,MNA1C1.又A1A?C1C,四边形A1ACC1为平行四边形,A1C1AC,MNAC.A,M,N,C在同一平面内,故AM和CN不是异面直线.,-21-,考点1,考点2,考点3,是异面直线.理由如下: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,使D1B?平面,CC1?平面,D1,B,C,C1,与B,C,C1,D1不共面矛盾.假设不成立,即D1B与CC1是异面直线.,-22-,考点1,考点2,考点3,例3设直线m与平面相交但不垂直,则下列说法正确的是()A.在平面内有且只有一条直线与直线m垂直B.
11、过直线m有且只有一个平面与平面垂直C.与直线m垂直的直线不可能与平面平行D.与直线m平行的平面不可能与平面垂直思考如何借助空间图形确定线面位置关系?,答案,解析,-23-,考点1,考点2,考点3,解题心得解决这类问题的关键就是熟悉直线与直线、直线与平面、平面与平面的各种位置关系及相应的公理定理,归纳整理平面几何中成立但立体几何中不成立的命题,并在解题过程中注意避免掉入由此设下的陷阱.判断时可由易到难进行,一般是作图分析,构造出符合题设条件的图形或反例来判断.,-24-,考点1,考点2,考点3,对点训练3已知正方体ABCD-A1B1C1D1,点P,Q,R分别是线段B1B,AB和A1C上的动点,观
12、察直线CP与D1Q,CP与D1R,给出下列结论:对于任意给定的点P,存在点Q,使得D1QCP;对于任意给定的点Q,存在点P,使得CPD1Q;对于任意给定的点P,存在点R,使得D1RCP;对于任意给定的点R,存在点P,使得CPD1R.其中正确的结论是.(填序号),答案,解析,-25-,考点1,考点2,考点3,1.公理1是判断一条直线是否在某个平面内的依据;公理2及其推论是判断或证明点、线共面的依据;公理3是证明三线共点或三点共线的依据.要能够熟练用文字语言、符号语言、图形语言来表示公理.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点B的直线是
13、异面直线.(2)反证法:证明两直线不可能平行、相交或证明两直线不可能共面,从而可得两直线异面.,-26-,考点1,考点2,考点3,1.异面直线易误解为“分别在两个不同平面内的两条直线为异面直线”,实质上两异面直线不能确定任何一个平面,因此异面直线既不平行,也不相交.2.直线与平面的位置关系在判断时最易忽视“线在面内”.,-27-,思想方法构造模型判断空间线面的位置关系空间点、直线、平面的位置关系是立体几何的理论基础,高考常设置选择题或填空题,考查直线、平面位置关系的判断和异面直线所成的角的求法.在判断线、面位置关系时,有时可以借助常见的几何体作出判断.这类试题一般称为空间线面位置关系的组合判断
14、题,解决的方法是“推理论证加反例推断”,即正确的结论需要根据空间线面位置关系的相关定理进行证明,错误的结论需要通过举出反例说明其错误,在解题中可以以常见的空间几何体(如正方体、正四面体等)为模型进行推理或者反驳.,-28-,典例(1)已知空间三条直线l,m,n,若l与m异面,且l与n异面,则()A.m与n异面B.m与n相交C.m与n平行D.m与n异面、相交、平行均有可能(2)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为棱AA1,CC1的中点,则在空间中与三条直线A1D1,EF,CD都相交的直线有条.,-29-,(3)已知m,n是两条不同的直线,为两个不同的平面,有下列四个命题:若m,n,mn,则;若m,n,mn,则;若m,n,mn,则;若m,n,则mn.其中所有正确的命题的序号是.答案(1)D(2)无数(3),-30-,解析(1)在如图所示的长方体中,m,n1与l都异面,但是mn1,所以A,B错误;m,n2与l都异面,且m,n2也异面,所以C错误.(2)(方法一)如图,在EF上任意取一点M,直线A1D1与M确定一个平面,这个平面与CD有且仅有一个交点N,当M取不同的位置时就确定不同的平面,从而与CD有不同的交点N,而直线MN与这三条异面直线都有交点,所以在空间中与这三条直线都相交的直线有无数条.,-31-,(方法二)在A1D1上任取一
