高中数学人教A版 (2019)必修 第二册第八章 立体几何初步8.4 空间点、直线、平面之间的位置关系获奖ppt课件

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1.借助长方体,了解空间两条直线间的位置关系.理解异面直线的定义.(数学抽象、直观想象)2.了解直线与平面、平面与平面之间的位置关系,并能判断这些位置关系.(逻辑推理)3.会用符号语言和图形语言表示直线与直线、直线与平面、平面与平面之间的位置关系.(直观想象、逻辑推理)
长方体有8个顶点,12条棱,6个面.12条棱对应12条棱所在的直线,6个面对应6个面所在的平面.如图所示的长方体ABCD-A'B'C'D',你能发现这些顶点、直线、平面之间的位置关系吗?
知识点一、空间中直线与直线的位置关系空间两条直线的位置关系有三种:
名师点析异面直线(1)图示
(2)符号语言(以图①为例)a⊂α,b∩α=A,A∉a⇒a与b异面.
微练习平面内一点与平面外一点的连线和这个平面内直线的关系是　　　　. 答案 相交或异面
知识点二、空间中直线与平面的位置关系
微思考观察如图所示的长方体ABCD-A1B1C1D1,线段A1B所在的直线与长方体的六个面所在平面有几种位置关系?
提示三种.直线A1B在平面ABB1A1内,与平面CDD1C1平行,与其余四个面相交.
知识点三、空间中平面与平面的位置关系
微练习(1)正方体的六个面中互相平行的平面有(　　)A.1对　　B.2对　　C.3对　　D.4对(2)如果在两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相平行,那么这两个平面的位置关系是　　　　　. 
答案 (1)C　(2)平行或相交
解析 (1)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,平面ABCD∥平面A1B1C1D1,平面ABB1A1∥平面CDD1C1,平面ADD1A1∥平面BCC1B1,故六个面中互相平行的平面有3对.
例1(1)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,判断下列直线间的位置关系:①直线A1B与直线D1C　　　; ②直线A1B与直线B1C　　　; ③直线D1D与直线CE(E为线段C1D1的中点)　　　　; ④直线AB与直线B1C　　　　. (2)已知三条直线a,b,c,a与b异面,b与c异面,则a与c有什么样的位置关系?请画图说明.
(2)根据异面直线的定义分析.
解 (1)①平行　②异面　③相交④异面(2)直线a与c的位置关系有三种情况,如图所示.直线a与c可能平行,如图①;可能相交,如图②;可能异面,如图③.
反思感悟 空间中两条直线位置关系的判定方法(1)判定两条直线平行或相交可用平面几何的方法去判断.(2)判定两条直线是异面直线的方法:①定义法:由定义判断两直线不可能在同一平面内;②排除法(反证法):排除两直线共面(平行或相交);③重要结论:连接平面内一点与平面外一点的直线和这个平面内不经过此点的直线是异面直线.如图,A∉α,B∈α,l⊂α,B∉l⇒AB与l是异面直线.
延伸探究在本例题的正方体中,所有与直线AB异面的棱所在的直线为　　　　　. 
答案 CC1,B1C1,DD1,A1D1
例2给出下列三个命题:①若直线l平行于平面α内的无数条直线,则l∥α;②若直线a在平面α外,则a∥α;③若直线a∥b,直线b⊂α,则a∥α,其中真命题的个数为(　　)A.1B.2C.3D.0分析判断直线与平面位置关系,除了定义法外,还可以借助几何体模型(如长方体等)和举反例进行逐项判断.
答案 D解析 对于①,直线l虽与平面α内无数条直线平行,但l有可能在平面α内,∴l不一定平行于α.故①错.对于②,∵直线a在平面α外包括两种情形:a∥α,a与α相交,故②错.对于③,由直线a∥b,b⊂α,只能说明a和b无公共点,但a可能在平面α内,故③错.
反思感悟 根据直线与平面公共点个数,直线与平面的位置关系分为三种,即直线在平面内,直线与平面相交,直线与平面平行.(1)判断直线在平面内,需找到直线上不同的两点在平面内,根据基本事实2知直线在平面内.(2)判断直线与平面相交,据定义只需判定直线与平面有且只有一个公共点.(3)判断直线与平面平行,可根据定义判断直线与平面没有公共点,也可以排除直线与平面相交及直线在平面内两种情况,从而判断直线与平面平行.
变式训练1若直线a不平行于平面α,则下列结论成立的是(　　)A.α内的所有直线均与a异面B.α内不存在与a平行的直线C.α内直线均与a相交D.直线a与平面α有公共点答案 D解析 由于直线a不平行于平面α,则a在α内或a与α相交,故A错;当a⊂α时,在平面α内存在与a平行的直线,故B错;因为α内的直线也可能与a平行或异面,故C错;由线面平行的定义知D正确.
例3给出的下列四个命题中,其中正确命题的个数是(　　)①若平面α内有两条直线和平面β平行,则这两个平面平行;②若平面α内有无数条直线和平面β平行,则α与β平行;③若平面α内△ABC的三个顶点到平面β的距离相等,则α与β平行;④若两个不重合平面有无数个公共点,则这两个平面的位置关系是相交.A.0B.1C.3D.4
解析 如图甲,平面α内有无数条直线与β平行,但α与β相交;如图乙,△ABC的三个顶点到β的距离相等,但α与β相交.故①②③均错.不重合的两个平面,若它们有公共点,则它们有无数个公共点,都在它们的交线上,故④正确.
反思感悟 平面与平面的位置关系的判断方法判断两个平面相交,只需找到两个平面的一个公共点,就可根据基本事实3知,两个不重合的平面是相交的.判断两个平面平行,可根据定义判断两个平面没有公共点,也可以排除两个平面相交,从而判断两平面平行.
变式训练2已知下列说法:①若两个平面α∥β,a⊂α,b⊂β,则a∥b;②若两个平面α∥β,a⊂α,b⊂β,则a与b一定不相交;③若两个平面α∩β=b,a⊂α,则a与β一定相交.其中正确的是　　　　　.(填序号) 答案 ②解析 ①错,a与b也可能异面;②对,∵α∥β,∴α与β无公共点.又∵a⊂α,b⊂β,∴a与b无公共点,即a与b一定不相交;③错,a与β也可能平行.
平面划分空间问题典例互不重合的三个平面最多可以把空间分成　　　　　部分. 
答案 八解析 互不重合的三个平面将空间分成五种情形:当三个平面互相平行时,将空间分成四部分;当两个平面平行,第三个平面与它们相交时,将空间分成六部分;当三个平面相交于同一条直线时,将空间分成六部分;当三个平面相交于三条直线时,且三条交线交于同一点时,将空间分成八部分;当三个平面相交于三条直线,且三条交线互相平行时,将空间分成七部分.即不重合的三个平面可以将空间分成四部分或六部分或七部分或八部分.所以最多将空间分成八部分.
方法点睛平面划分空间问题,应根据平面的位置关系进行讨论分析,必要时可以借助空间模型来求解.
1.直线a与直线b相交,直线c与直线b相交,则直线a与直线c的位置关系是(　　)A.相交B.平行C.异面D.以上都有可能
解析 如图所示,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB与AA1相交,A1B1与AA1相交,AB∥A1B1;又AD与AA1相交,AB与AD相交;又A1D1与AA1相交,AB与A1D1异面.故选D.
2.若a是平面α外的一条直线,则直线a与平面α内的直线的位置关系是(　　)A.平行B.相交C.异面D.平行、相交或异面答案 D解析 若a∥α,则a与α内的直线平行或异面;若a与α相交,则a与α内的直线相交或异面.
3.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,与AA1异面的棱是(　　)A.ABB.BB1C.DD1D.B1C1
答案 D解析 AA1∥BB1,AA1∥DD1,AA1∩AB=A,AA1与B1C1是异面直线.