高中数学新教材必修第二册课件PPT 第8章 §8.4 8.4.2　空间点、直线、平面之间的位置关系

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高中数学新教材同步课件必修第二册 高考政策|高中“新”课程，新在哪里?1、科目变化：外语语种增加，体育与健康必修。第一，必修课程，由国家根据学生全面发展需要设置，所有学生必须全部修习、全部考试。第二，选择性必修课程，由国家根据学生个性发展和升学考试需要设置。第三，选修课程，由学校根据实际情况统筹规划开设，学生自主选择修习。2、课程类别变化，必修课程、选择性必修课程将成为高考考查范围。在毕业总学分不变的情况下，对原必修课程学分进行重构，由必修课程学分、选择性必修课程学分组成，适当增加选修课程学分。3、学时和学分变化，高中生全年假期缩减到11周。4、授课方式变化，选课制度将全面推开。5、考试方式变化，高考统考科目由教育部命题，学业水平合格性、等级性考试由各省命题。8.4.2　空间点、直线、平面之间的位置关系第八章　 §8.4　空间点、直线、平面之间的位置关系1.了解空间中两直线间的位置关系.2.理解空间中直线与平面的位置关系.3.掌握空间中平面与平面的位置关系.学习目标前面我们认识了空间中点、直线、平面之间的一些位置关系，如点在平面内，直线在平面内，两个平面相交，等等.空间中点、直线、平面之间还有其他位置关系吗？导语随堂演练课时对点练一、空间中两直线的位置关系二、直线与平面的位置关系三、平面与平面的位置关系内容索引一、空间中两直线的位置关系空间两条直线的三种位置关系共面直线 ：在同一平面内，有且只有___________ ：在同一平面内，___________异面直线：不同在任何一个平面内，___________相交直线一个公共点平行直线没有公共点没有公共点例1　如图，在长方体ABCD－A1B1C1D1中，(1)直线A1B与直线D1C的位置关系是_____；(2)直线A1B与直线B1C的位置关系是______；平行解析　在长方体ABCD－A1B1C1D1中，A1D1∥BC，A1D1＝BC，∴四边形A1BCD1为平行四边形，∴A1B∥D1C.异面解析　直线A1B与直线B1C不同在任何一个平面内.(3)直线D1D与直线D1C的位置关系是_____；(4)直线AB与直线B1C的位置关系是______.相交解析　直线D1D与直线D1C相交于点D1.异面解析　直线AB与直线B1C不同在任何一个平面内.反思感悟　判断空间两条直线位置关系的决窍(1)建立空间观念全面考虑两条直线平行、相交和异面三种位置关系，特别关注异面直线.(2)重视长方体、正方体等常见几何体模型的应用，会举例说明两条直线的位置关系.跟踪训练1　若a和b是异面直线，b和c是异面直线，则a和c的位置关系是A.平行 B.异面C.相交 D.平行、相交或异面√解析　可借助长方体来判断.如图，在长方体ABCD－A′B′C′D′中，A′D′所在直线为a，AB所在直线为b，已知a和b是异面直线，b和c是异面直线，则c可以是长方体ABCD－A′B′C′D′中的B′C′，CC′，DD′.故a和c可以平行、相交或异面.二、直线与平面的位置关系问题1　一支笔所在的直线与桌面所在的平面有哪些位置关系呢？提示　(1)直线在平面内——有无数个公共点.(2)直线与平面相交——有且只有一个公共点.(3)直线与平面平行——没有公共点.无数个有且只有一个没有例2　(1)若直线上有一点在平面外，则下列结论正确的是A.直线上所有的点都在平面外B.直线上有无数多个点都在平面外C.直线上有无数多个点都在平面内D.直线上至少有一个点在平面内√解析　直线上有一点在平面外，则直线不在平面内，故直线上有无数多个点在平面外.(2)(多选)若a，b表示直线，α表示平面，则以下命题中假命题是A.若a∥b，b⊂α，则a∥αB.若a∥α，b∥α，则a∥bC.若a∥b，b∥α，则a∥αD.若a∥α，b⊂α，则a∥b或a与b异面√√√解析　如图，在正方体ABCD－A1B1C1D1中，A1B1∥AB，AB⊂平面ABB1A1，A1B1⊂平面ABB1A1，故A错误；A1B1∥平面ABCD，B1C1∥平面ABCD，但A1B1与B1C1相交，故B错误；AB∥CD，CD∥平面ABB1A1，AB⊂平面ABB1A1，故C错误；因为a∥α，所以a与α无公共点，又b在α内，所以a与b无公共点，所以a∥b或a与b异面.反思感悟　在判断直线与平面的位置关系时，三种情形都要考虑到，避免疏忽或遗漏，另外，我们可以借助空间几何图形，把要判断关系的直线、平面放在某些具体的空间图形中，便于作出正确判断，避免凭空臆断.跟踪训练2　下列命题中正确的个数是①如果a，b是两条直线，a∥b，那么a平行于经过b的任何一个平面；②如果直线a和平面α满足a∥α，那么a与平面α内的任何一条直线平行；③如果直线a，b和平面α满足a∥b，a∥α，b⊄α，那么b∥α.A.0 B.1 C.2 D.3√解析　如图，在正方体ABCD－A′B′C′D′中，AA′∥BB′，AA′在过BB′的平面ABB′A′内，故命题①不正确；AA′∥平面BCC′B′，BC⊂平面BCC′B′，但AA′不平行于BC，故命题②不正确；假设b与α相交，因为a∥b，所以a与α相交，这与a∥α矛盾，故b∥α，即命题③正确.故选B.三、平面与平面的位置关系问题2　拿出一本书看作一个平面，随意上下、左右移动和翻转，它和桌面所在平面的位置关系有几种？有什么特点？提示　有两种.平行、相交.特点：两个平面平行时，两者没有公共点；两个平面相交时，两者有一条公共直线.没有无数α∥βα∩β＝l例3　(多选)以下四个命题中，正确的有A.在平面α内有两条直线和平面β平行，那么这两个平面平行B.在平面α内有无数条直线与平面β平行，那么这两个平面平行C.平面α内△ABC的三个顶点在平面β的同一侧且到平面β的距离相等且不 为0，那么这两个平面平行D.平面α内有无数个点到平面β的距离相等且不为0，那么这两个平面平行 或相交√√解析　当两个平面相交时，一个平面内有无数条直线平行于它们的交线，即平行另一个平面，所以AB错误.反思感悟　利用正方体(或长方体)这个“百宝箱”能有效地判断与两个平面的位置关系有关命题的真假，另外先假设所给定的结论成立，看是否能推出矛盾，也是一种判断两平面位置关系的有效方法.跟踪训练3　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一定是A.平行 B.相交C.平行或相交 D.无法确定√解析　根据题意作图，把自然语言转化为图形语言，即可得出两平面的位置关系，如图所示.1.知识清单：(1)两直线的位置关系.(2)直线与平面的位置关系.(3)平面与平面的位置关系.2.方法归纳：举反例、特例.3.常见误区：异面直线的判断.课堂小结随堂演练1.若空间两条直线a和b没有公共点，则a与b的位置关系是A.共面 B.平行C.异面 D.平行或异面√1234解析　若直线a和b共面，则由题意可知a∥b；若a和b不共面，则由题意可知a与b是异面直线.2.若直线l∥平面α，直线a⊂α，则A.l∥a B.l与a异面C.l与a相交 D.l与a没有公共点√1234解析　若直线l∥平面α，直线a⊂α，则l∥a或l与a异面，故l与a没有公共点，故选D.3.(多选)两平面α，β平行，a⊂α，则下列四个命题正确的是A.a与β内的所有直线平行B.a与β内无数条直线平行C.a与β至少有一个公共点D.a与β没有公共点√1234√解析　a不是与β内的所有直线平行，而是与β内的无数条直线平行，有一些是异面，A错误，B正确；根据定义，a与β没有公共点，C错误，D正确.4.如图，在正方体ABCD－A1B1C1D1中，与AA1异面的棱有____条，正方体ABCD－A1B1C1D1的六个表面与六个对角面(面AA1C1C，面ABC1D1，面ADC1B1，面BB1D1D，面A1BCD1及面A1B1CD)所在的平面中，与棱AA1平行的平面有____个.412343解析　与AA1异面的棱有CD，BC，C1D1，B1C1，共4条；与AA1平行的面有平面BCC1B1，平面CC1D1D，平面BB1D1D，共3个.课时对点练1.一条直线与两条异面直线中的一条平行，则它和另一条的位置关系是A.平行或异面 B.相交或异面C.异面 D.相交√解析　如图，在长方体ABCD－A1B1C1D1中，AA1与BC是异面直线，又AA1∥BB1，AA1∥DD1，显然BB1∩BC＝B，DD1与BC是异面直线，故选B.基础巩固123456789101112131415162.与同一平面平行的两条直线A.平行 B.相交C.异面 D.平行、相交或异面√解析　与同一平面平行的两条直线的位置关系有三种情况：平行、相交或异面.123456789101112131415163.过平面外两点作该平面的平行平面，可以作A.0个 B.1个C.0个或1个 D.1个或2个√解析　平面外两点的连线与已知平面的位置关系有两种情况：①直线与平面相交，可以作0个平行平面；②直线与平面平行，可以作1个平行平面.123456789101112131415164.若三个平面两两相交，有三条交线，则下列命题中正确的是A.三条交线为异面直线B.三条交线两两平行C.三条交线交于一点D.三条交线两两平行或交于一点√解析　三个平面两两相交，有两种情况：一是如三棱柱的三个侧面，三条交线两两平行；二是如三棱锥的三个侧面，三条交线相交于一点.123456789101112131415165.长方体的一条体对角线与长方体的棱所组成的异面直线有A.2对 B.3对 C.6对 D.12对√解析　如图所示，在长方体ABCD－A1B1C1D1中没有与体对角线AC1平行的棱，要求与长方体体对角线AC1异面的棱所在的直线，只要去掉与AC1相交的六条棱，其余的都与体对角线异面，∴与AC1异面的棱有BB1，A1D1，A1B1，BC，CD，DD1，∴长方体的一条体对角线与长方体的棱所组成的异面直线有6对.12345678910111213141516解析　对于A，正确；对于B，逆推“α与β相交”推不出“a与b相交”，也可能a∥b，故B错误；对于C，正确；对于D，反例：正方体的侧棱任意两条都共面，但这4条侧棱却不共面，故D错误.6.(多选)以下四个命题中正确的有A.三个平面最多可以把空间分成八部分B.若直线a⊂平面α，直线b⊂平面β，则“a与b相交”与“α与β相交”等价C.若α∩β＝l，直线a⊂平面α，直线b⊂平面β，且a∩b＝P，则P∈lD.若n条直线中任意两条共面，则它们共面√12345678910111213141516√7.若点A∈α，B∉α，C∉α，则平面ABC与平面α的位置关系是______.相交解析　∵点A∈α，B∉α，C∉α，∴平面ABC与平面α有公共点，且不重合，∴平面ABC与平面α的位置关系是相交.123456789101112131415168.在四棱锥P－ABCD中，各棱所在的直线互相异面的有___对.8解析　以底边所在直线为准进行考察，因为四边形ABCD是平面图形，4条边在同一平面内，不可能组成异面直线，而每一边所在直线能与2条侧棱组成2对异面直线，所以共有4×2＝8(对)异面直线.123456789101112131415169.如图所示，在长方体ABCD－A1B1C1D1中，直线B1D1与长方体的六个面之间的位置关系如何？解　B1D1在平面A1C1内，B1D1与平面BC1，平面AB1，平面AD1，平面CD1都相交，B1D1与平面AC平行.1234567891011121314151610.如图，平面α，β，γ满足α∥β，α∩γ＝a，β∩γ＝b，判断a与b，a与β的位置关系并证明你的结论.12345678910111213141516解　a∥b，a∥β.证明如下：由α∩γ＝a知a⊂α且a⊂γ，由β∩γ＝b知b⊂β且b⊂γ，∵α∥β，a⊂α，b⊂β，∴a，b无公共点.又∵a⊂γ且b⊂γ，∴a∥b.∵α∥β，∴α与β无公共点.又a⊂α，∴a与β无公共点，∴a∥β.11.三棱台的一条侧棱所在直线与其对面所在的平面之间的关系是A.相交 B.平行C.直线在平面内 D.平行或直线在平面内√解析　延长各侧棱可恢复成棱锥的形状，所以三棱台的一条侧棱所在直线与其对面所在的平面相交.12345678910111213141516综合运用12.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内的直线均与a相交D.直线a与平面α有公共点√解析　若直线a不平行于平面α，则a∩α＝A或a⊂α，故D项正确.12345678910111213141516解析　因为在△ABC中，AE∶EB＝AF∶FC，所以EF∥BC.又因为BC∥B1C1，所以EF∥B1C1.1234567891011121314151613.如图，在三棱柱ABC－A1B1C1中，E，F分别是AB，AC上的点，若AE∶EB＝AF∶FC，则EF与B1C1的位置关系是A.异面 B.平行C.相交 D.平行或相交√14.不在同一条直线上的三点A，B，C到平面α的距离相等，且A∉α，给出以下三个命题：①△ABC中至少有一条边平行于α；②△ABC中至多有两边平行于α；③△ABC中只可能有一条边与α相交.其中真命题是______(填序号).解析　如图，三点A，B，C可能在α同侧，也可能在α两侧，其中真命题是①.12345678910111213141516①拓广探究1234567891011121314151615.如图是一个正方体的展开图，则在原正方体中A.AB∥CD B.AD∥EFC.CD∥GH D.AB∥GH解析　把正方体的展开图还原成正方体，得到如图所示的正方体，由正方体性质得，AB与CD相交，AD与EF异面，CD与GH平行，AB与GH异面.√16.如图，已知平面α和β相交于直线l，点A∈α，点B∈α，点C∈β，且A∉l，B∉l，C∉l，直线AB与l不平行，那么平面ABC与平面β的交线与l有什么关系？证明你的结论.12345678910111213141516解　平面ABC与平面β的交线与l相交.证明如下：∵AB与l不平行，且AB⊂α，l⊂α，∴AB与l是相交直线.设AB∩l＝P，则点P∈AB，点P∈l.又∵AB⊂平面ABC，l⊂β，∴P∈平面ABC且P∈平面β，即点P是平面ABC与平面β的一个公共点，12345678910111213141516而点C也是平面ABC与平面β的一个公共点，又∵P，C不重合，∴直线PC就是平面ABC与平面β的交线，即平面ABC∩平面β＝直线PC，而直线PC∩l＝P，∴平面ABC与平面β的交线与l相交.12345678910111213141516