
?第七篇 立體幾何與空間向量
專題7.02 空間點、直線、平面間的位置關(guān)系
【考綱要求】
理解空間直線、平面位置關(guān)系的定義,并了解可以作為推理依據(jù)的公理和定理.
【命題趨勢】
空間點、線、面的位置關(guān)系以位置關(guān)系的判斷為主要考查點,同時也考查邏輯推理能力和空間想象能力.
【核心素養(yǎng)】
本講內(nèi)容主要考查直觀想象、邏輯推理的核心素養(yǎng)。
【素養(yǎng)清單?基礎(chǔ)知識】
1.平面的基本性質(zhì)
(1)公理1:如果一條直線上的兩點在一個平面內(nèi),那么這條直線在此平面內(nèi).
(2)公理2:過不在一條直線上的三點,有且只有一個平面.
(3)公理3:如果兩個不重合的平面有一個公共點,那么它們有且只有一條過該點的公共直線.
(4)公理2的三個推論
推論1:經(jīng)過一條直線和這條直線外一點有且只有一個平面.
推論2:經(jīng)過兩條相交直線有且只有一個平面.
推論3:經(jīng)過兩條平行直線有且只有一個平面.
(5)公理1是判斷一條直線是否在某個平面內(nèi)的依據(jù),公理2及其推論是判斷或證明點、線共面的依據(jù),公理3是證明三線共點或三點共線的依據(jù).
2.空間中兩直線的位置關(guān)系
(1)空間中兩直線的位置關(guān)系
①共面直線
②異面直線:不同在任何一個平面內(nèi).
(2)異面直線所成的角
①定義:設(shè)a,b是兩條異面直線,經(jīng)過空間任一點O作直線a′∥a,b′∥b,把a′與b′所成的銳角(或直角)叫做異面直線a與b所成的角(或夾角).
②范圍: .
(3)平行公理:平行于同一條直線的兩條直線互相平行.
(4)定理:空間中如果兩個角的兩邊分別對應(yīng)平行,那么這兩個角相等或互補.
3.直線與平面、平面與平面之間的位置關(guān)系
圖形語言
符號語言
公共點
直
線
與
平
面
相交
a∩α=A
1個
平行
a∥α
0個
在平
面內(nèi)
a?α
無數(shù)個
平
面
與
平
面
平行
α∥β
0個
相交
α∩β=l
無數(shù)個
【素養(yǎng)清單?常用結(jié)論】
1.公理2的三個推論
推論1:經(jīng)過一條直線和這條直線外一點有且只有一個平面.
推論2:經(jīng)過兩條相交直線有且只有一個平面.
推論3:經(jīng)過兩條平行直線有且只有一個平面.
2.異面直線判定的一個定理
過平面外一點和平面內(nèi)一點的直線,與平面內(nèi)不過該點的直線是異面直線.
3.唯一性定理
(1)過直線外一點有且只有一條直線與已知直線平行.
(2)過直線外一點有且只有一個平面與已知直線垂直.
(3)過平面外一點有且只有一個平面與已知平面平行.
(4)過平面外一點有且只有一條直線與已知平面垂直
【真題體驗】
1.【2019年高考全國Ⅱ卷理數(shù)】設(shè)α,β為兩個平面,則α∥β的充要條件是
A.α內(nèi)有無數(shù)條直線與β平行 B.α內(nèi)有兩條相交直線與β平行
C.α,β平行于同一條直線 D.α,β垂直于同一平面
【答案】B
【解析】由面面平行的判定定理知:內(nèi)兩條相交直線都與平行是的充分條件,由面面平行性質(zhì)定理知,若,則內(nèi)任意一條直線都與平行,所以內(nèi)兩條相交直線都與平行是的必要條件,故選B.
【名師點睛】本題考查了空間兩個平面的判定與性質(zhì)及充要條件,滲透直觀想象、邏輯推理素養(yǎng),利用面面平行的判定定理與性質(zhì)定理即可作出判斷.面面平行的判定問題要緊扣面面平行判定定理,最容易犯的錯誤為定理記不住,憑主觀臆斷,如:“若,則”此類的錯誤.
2.【2019年高考全國Ⅲ卷理數(shù)】如圖,點N為正方形ABCD的中心,△ECD為正三角形,平面ECD⊥平面ABCD,M是線段ED的中點,則
A.BM=EN,且直線BM,EN 是相交直線
B.BM≠EN,且直線BM,EN 是相交直線
C.BM=EN,且直線BM,EN 是異面直線
D.BM≠EN,且直線BM,EN 是異面直線
【答案】B
【解析】如圖所示,作于,連接,BD,易得直線BM,EN 是三角形EBD的中線,是相交直線.
過作于,連接,
平面平面,平面,平面,平面,與均為直角三角形.設(shè)正方形邊長為2,易知,,,故選B.
【名師點睛】本題考查空間想象能力和計算能力,解答本題的關(guān)鍵是構(gòu)造直角三角形.解答本題時,先利用垂直關(guān)系,再結(jié)合勾股定理進而解決問題.
3.【2019年高考浙江卷】設(shè)三棱錐V–ABC的底面是正三角形,側(cè)棱長均相等,P是棱VA上的點(不含端點).記直線PB與直線AC所成的角為α,直線PB與平面ABC所成的角為β,二面角P–AC–B的平面角為γ,則
A.β
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