2022年高中数学-人教A版--第二章知识点总结.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 年级高一学名师总结精品学问点版本人教新课标A 版科数学课程标题必修 2 其次章第 1 节 空间点、直线、平面之间的位置关系编稿老师一校二校审核一、学习目标:1. 把握平面的表示法及水平放置的直观图;把握平面的基本性质、作用及公理 1-3;2. 明白空间中两条直线的位置关系;懂得异面直线的概念、画法,懂得并把握公理 4;理解并把握等角定理;异面直线所成角的定义、范畴及应用3. 明白空间中直线与平面的位置关系;明白空间中平面与平面的位置关系;二、重点、难点:重点:平面的概念及表示;平面的基本性质,公理1-3 中的图形语言及符号语言;异面直线的概念;
2、公理 4 及等角定理;空间直线与平面、平面与平面之间的位置关系难点:平面基本性质的把握与运用;异面直线所成角的运算;用图形表达直线与平面、平面与平面的位置关系三、考点分析:考纲对这部分学问的要求是:懂得空间点、 直线和平面的位置关系,把握平面的基本特性,直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系;在考试中对点、线、面位置关系的考查常常显现在挑选题中,求异面直线所成的角常常显现在挑选题和解答题中;1. 平面的含义、画法及表示2. 点和面的位置关系点 A 在平面 内,记作: A 点 B 在平面 外,记作: B 3. 公理 13 (1)公理 1:假如一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平
3、面内名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结 精品学问点符号语言表示为:AlllABBlAB公理 1 作用:判定直线是否在平面内(2)公理 2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面符号语言表示为:A 、B、C 三点不共线有且只有一个平面,使 A、B、C公理 2 作用:确定一个平面的依据推论 1:过一条直线和直线外一点,有且只有一个平面;推论 2:过两条相交直线,有且只有一个平面;推论 3:过两条平行直线,有且只有一个平面;(3)公理 3:假如两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的 公共直线
4、符号语言表示为:P = l 且 Pl公理 3 作用:判定两个平面是否相交的依据4. 空间中的两条直线的位置关系异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点5. 公理 4:平行于同一条直线的两条直线相互平行符号表示为:设a、 b、c 是三条直线a/ba/cc/b公理 4 作用:判定空间两条直线平行的依据6. 异面直线所成的角(1)已知异面直线a、b,经过空间中任一点O 作直线 a a、b b,我们把a与 b所成的锐角(或直角)叫异面直线a 与 b 所成的角(夹角) 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结 精品学问点
5、(2)留意: a与 b所成的角的大小只由a、b 的相互位置关系来确定,与O 点的挑选无关,为了简便,点 O 一般取在两直线中的一条上; 两条异面直线所成的角0,2我们就说这两条异面直线相互垂直,记作 a b; 当两条异面直线所成的角是直角时, 两条直线相互垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形; 运算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角7. 直线与平面的位置关系(1)直线在平面内 有很多个公共点a来表示(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 没有公共点直线与平面相交或平行的情形统称为直线在平面外,可用aa=A a 8. 两个平面的位置关系(1)两个平面平行
6、 没有公共点(2)两个平面相交有且只有一条公共直线用类比的方法, 可使同学快速地懂得与把握新内容,这两种位置关系用图形语言表示为l =学问点一:确定平面例 1. 空间四点可以确定几个平面?三条直线两两相交可确定几个平面?空间四条平行直线可以确定几个平面?一条直线和直线外不在同一条直线上的三点可确定多少个平面?思路分析 :利用公理 2 可以解决确定平面的问题解答过程: 1. 空间四点可以确定 0 个、 1 个、 4 个平面;三点确定一个平面,争论第四个点是否在平面上;2. 三条直线两两相交可确定 1 个或 3 个平面;3. 空间四条平行直线可以确定 1 个、 4 个、 6 个平面;4. 一条直线
7、和直线外不在同一条直线上的三点可确定1 个、 3 个、 4 个平面;解题后的摸索:对于空间中点、线的位置关系要全面分析,不要遗漏;学问点二:点、线共面例 2. 如图,正方体ABCD A 1B 1 C1D1中 E、F 为AA 、CC 中点;求证:D 、E、F、B 四点共面;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结 精品学问点思路分析 :利用公理 1 和 2 可解决点共面的问题,从而解决确定平面的问题;解答过程: 连接D1E交 DA 延长线于 M E 为A1A中点 MA=AD 同理,连接 D1 F 交 DC 延长线于
8、 N,CN=CD 正方体 ABCD A 1 B 1 C 1 D 1 MA=AB=BC=CN MBA45,ABC90,CBN45MBN180 M 、 B、N 三点共线 lD1l,D 、 l 确定平面D1、E、M 、B、N、F 六点共面,从而 D1、E、F、 B 四点共面解题后的摸索:将几个公理结合起来使用是解决问题的关键例 3. 如图,正方体 ABCD A 1 B 1 C 1 D 1,E、F、G、H、M 、N 为各棱中点, 求证:EFGHMN为正六边形;DEAA1FCC1HBGB1NMD1思路分析 :要想证明 EFGHMN 为正六边形,第一应解决这些点共面的问题解答过程: 明显 EF=FG=GH
9、=HM=MN=NE E、 F 为棱 AD 、AB 中点, EF/BD BB 1/ DD1DD1、BB1D1DBD/B 1D 1BD/B 1D 1BB 1 中点NG/BDN、G 为棱 EF/NG ,确定平面同理, FG/EH ,确定平面与、有三个不在同一条直线上的三点E、F、G 重合 E、F、G、H、N 五点共面同理 E、F、G、H、M 、N 六点共面且 EF/MH 、FG/NM 、EN/GH 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结 精品学问点 EFGHMN 是正六边形解题后的摸索:证明共面问题有以下两个方法:(
10、1)先确定一个平面,再证明其余元素均在这个平面上(2)先证明这些元素分别在几个平面上,再证明这些平面重合例 4. 如下列图, ABCD A 1B1C1D1 是正方体, 画出图中阴影部分的平面与平面 ABCD 的交线,并给出证明;思路分析: 确定两个平面的交线,就是找两个平面的两个公共点,此题中已经给出一个公共点,只需利用分别在两个平面内且相交的直线来确定另一个交点;解答过程: 如图,过点 E 作 ENCD 于点 N,连结 NB 并延长, 交 EF 的延长线于点 M ,连结 AM ,由于直线 EN/BF ,所以 B、N、E、F 四点共面;因此 EF 与 BN 相交,交点为 M ,由于MEF,且M
11、NB,而 EF平面 AEF ,NB平面 ABCD ,所以 M 是平面 ABCD 与平面 AEF 的公共点,又由于点 A 是平面 AEF 和平面 ABCD 的公共点,所以 AM 为这两平面的交线;学问点三:异面直线所成的角例 5. 正方体ABCDA 1B 1 C1D1的棱长为 a ,对角线A1C长为3 a;求:异面直线BA 与CC 所成的角;名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 异面直线A1B与B1C名师总结精品学问点所成的角;异面直线 A1 B 与 AC 所成的角;M 、N 为 D 1C 1、C 1B 1 中点, MN
12、 与 AC 所成角;H 为 BC 中点,C1 H 与 D1 B 所成角的余弦值;思路分析 :利用异面直线的定义,构造三角形利用余弦定理求解解答过程: BB 1/ CC 1BA 与 BB 所成锐角即为两条异面直线所成的角A 1BB 1 45; B 1 C / A 1 D,A1 BD 为等边三角形A1 B 与 B1 C 所成的角为 60延长 DC 至 E 使 CE=CD ,A 1 B / D 1 C / C 1 EAEC 中,AC 1 A 1 C 3 a,C 1 E 2 a,Rt ADE 中, DE= 2 a,AD= a AE 5 a,由余弦定理 AC 1E 90MN/BD BD AC所成角为 9
13、0F 为 AD 中点,C 1 H / D 1 F,BD1 F 中,D 1 B 3 a,D 1 F 5a22 2 2BF 5a,cos FD 1 B D 1 F D 1 B BF2 2 D 1 F D 1 B2 5 2 5 23 a a a4 42 3 a 5 a23 1515 5 所成角的余弦值为 155解题后的摸索: “ 平移找角”,“ 补形法” 是求异面直线所成角的基本方法例 6. 四周体 ABCD ,棱长均为 a (正四周体)求 AC 、BD 所成的角;E、 F 为 BC、AD 中点,求 AE、CF 所成角的余弦值;思路分析 :利用异面直线的定义,构造三角形利用余弦定理求解解答过程: H
14、 为 CD 中点名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - EH/BD , EH=名师总结精品学问点a ,FH/AC 2FHa,AC、 BD 所成角或其补角EHF 为两条异面直线2cos EHF 0EHF 90K 为 DE 中点,连结 FK ,FK/AE CF 与 FK 所夹锐角为异面直线 AE 、CF 所成角3 1 3CF a,FK AE a2 2 4CK CE 2EK 2 7 a43 2 3 2 7 2a a acos CFK 4 16 16 22 3 3 a 2 32 4 所成角的余弦值为 23解题后的摸索:在封闭几何
15、体中求异面直线所成角,常常利用中位线的平行关系进行平移找角;一、预习新知请同学们预习必修 2 其次章第 2 节 直线、平面平行的判定及其性质二、预习点拨通过预习,请回答以下问题:1. 直线与平面平行的判定定理,两个平面平行的判定定理的内容是什么?2. 直线与平面平行的性质定理,两个平面平行的性质定理的内容是什么?(答题时间: 50 分钟)名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结 精品学问点一、挑选题:1. 已知 , 为平面, A、B、M、 N 为点, a 为直线,以下推理错误选项()A. A a , A , B
16、a , B aB. M , M , N , N MNC. A , A AD. A、B、M , A、B、M,且 A、B、M 不共线、重合2. 在正方体 ABCD A 1B 1C1D1中,已知棱长为 a,就异面直线 A 1B 与 B1C 所成角的大小为()A. 30 B. 45 C. 60 D. 90 3. 设 P 是异面直线 a、b 外的一点,就过 P 点且与 a、b 都平行的平面()A. 有且只有一个 B. 恰有两个C. 没有或只有一个 D. 有很多个4. 如三个平面把空间分成 6 个部分,那么这三个平面的位置关系是()A. 三个平面共线B. 有两个平面平行且都与第三个平面相交C. 三个平面共
17、线,或两个平面平行且都与第三个平面相交D. 三个平面两两相交二、填空题:5. 用符号语言表示以下语句:(1)点 A 在平面内,但在平面外;和相交于直线a ;(2)直线 a 经过平面外一点 M ;(3)直线 a 在平面内,又在平面内,即平面6. 分别与两条异面直线都相交的两条直线的位置关系是7. 在四周体A-BCD 中, AD=BC ,且ADBC,E,F 分别是 AB ,CD 的中点,就EF与 BC 所成的角为三、解答题:8. 证明:已知a /b/c,alA,blB,clC,求证:a、b、c、 四线共面;9. 正方体AC 中, E、F 为 AB 、B1B中点,求A1E、C1F所成的角的余弦值;名
18、师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结 精品学问点一、挑选题:1. C 解析:选项 A 反映的是公理 1,选项 B 反映的是公理 3,选项 D 反映的是两平面重合的条件,选项 C 中 与 相交,点 A 在交线上,应选项 C 表述错误;2. C 解析:如图,连接 A1D,BD, A 1D/B 1C, BA 1D 为所求,在A 1DB 中,A 1D=BD=A 1B, DA 1B=60;3. C 解析:设点 P 与直线 a 确定的平面为,当 b 平行于 a时,过点 P 且与 a、b 都平行的平面不存在;当 b 不平行于
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