
8.4 空間點、直線、平面之間的位置關(guān)系
8.4.2 空間點、直線、平面之間的位置關(guān)系
1.異面直線的定義和畫法(1)定義:_______________________的兩條直線叫做異面直線.(2)畫法:如果直線a,b為異面直線,為了表示它們不共面的特點,作圖時,通常用一個或兩個_______襯托.
空間中直線與直線的位置關(guān)系
不同在任何一個平面內(nèi)
2.空間中直線與直線的位置關(guān)系
空間中直線與平面的位置關(guān)系
空間中平面與平面的位置關(guān)系
[知識解讀] 對異面直線的理解(1)異面直線是不同在任何一個平面內(nèi)的兩條直線.(2)注意異面直線定義中“任何”兩字,它指空間中的所有平面,因此異面直線也可以理解為:在空間中找不到一個平面,使其同時經(jīng)過a,b兩條直線.
如圖,在長方體ABCD-A1B1C1D1中,(1)直線A1B與直線D1C的位置關(guān)系是_______;(2)直線A1B與直線B1C的位置關(guān)系是_______;(3)直線D1D與直線D1C的位置關(guān)系是_______;(4)直線AB與直線B1C的位置關(guān)系是_______.
[解析] (1)在長方體ABCD-A1B1C1D1中,A1D1∥BC,∴四邊形A1BCD1為平行四邊形,∴A1B∥D1C.(2)直線A1B與直線B1C不同在任何一個平面內(nèi).(3)直線D1D與直線D1C相交于點D1.(4)直線AB與直線B1C不同在任何一個平面內(nèi).
[歸納提升] 判定兩條直線是異面直線的方法(1)定義法:證明兩條直線既不平行又不相交.(2)重要結(jié)論:連接平面內(nèi)一點與平面外一點的直線,和這個平面內(nèi)不經(jīng)過此點的直線是異面直線.用符號語言可表示為l?α,A?α,B∈α,B?l?AB與l是異面直線(如圖).
【對點練習(xí)】? 正方體ABCD-A1B1C1D1中,棱所在直線與直線BA1是異面直線的條數(shù)為( )A.4 B.5 C.6 D.7[解析] 如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,與直線BA1是異面的直線有CD,C1D1,C1C,D1D,B1C1,AD,共6條,故選C.
下列五個結(jié)論中正確結(jié)論的個數(shù)是( )①如果a、b是兩條直線,a∥b,那么a平行于經(jīng)過b的任何一個平面;②如果直線a和平面α滿足a∥α,那么a與平面α 內(nèi)的任何一條直線平行;③如果直線a、b滿足a∥α,b∥α,那么a∥b;④如果直線a、b和平面α滿足a∥b,a∥α,b?α,那么b∥α;⑤如果a與平面α上的無數(shù)條直線平行,那么直線a必平行于平面α.A.0 B.1 C.2 D.3
[解析] 如圖所示,在長方體ABCD-A′B′C′D′中,AA′∥BB′,AA′卻在過BB′的平面ABB′A′內(nèi),故①錯;AA′∥平面BB′C′C,BC?平面BB′C′C,但AA′不平行于BC,故②錯;AA′∥平面BB′C′C,A′D′∥平面BB′C′C,但AA′與A′D′相交,故③錯;A′B′∥C′D′,A′B′∥平面ABCD,C′D′?平面ABCD,則C′D′∥平面ABCD,故④正確;AA′顯然與平面ABB′A′中的無數(shù)條直線平行,但AA′?平面ABB′A′,故⑤錯誤,故選B.
[歸納提升] 直線與平面位置關(guān)系的判斷:(1)空間直線與平面位置關(guān)系的分類是解決問題的突破口,這類判斷問題,常用分類討論的方法解決.另外,借助模型(如正方體、長方體等)也是解決這類問題的有效方法.(2)要證明直線在平面內(nèi),只要證明直線上兩點在平面α內(nèi),要證明直線與平面相交,只需說明直線與平面只有一個公共點,要證明直線與平面平行,則必須說明直線與平面沒有公共點.
【對點練習(xí)】? 在長方體ABCD-A1B1C1D1中,指出B1C,BD1與各面的位置關(guān)系.[解析] (1)B1C?平面BCC1B1,B1C∥平面ADD1A1,B1C與其余4個面相交.(2)BD1與6個面都相交.
觀察下面的兩個圖:(1)一樓、二樓的地面所在平面的位置關(guān)系是什么?(2)房頂所在平面的位置關(guān)系是什么?(3)怎樣用圖形表示兩平面的位置關(guān)系?
[解析] (1)平行.(2)相交.(3)①兩平行平面的畫法:畫兩平行的平面時要注意把表示平面的兩個平行四邊形畫成對應(yīng)邊平行.
②兩相交平面的畫法:先畫表示兩個平面的平行四邊形的相交兩邊,如圖(1).再畫表示兩平面交線的線段,如圖(2).再過圖(1)中線段的端點分別畫線段使它平行且等于(2)表示交線的線段,如圖(3).再畫表示平面的平行四邊形的其他邊,如圖(4).
[歸納提升] 平面與平面的位置關(guān)系的判斷方法:(1)平面與平面相交的判斷,主要以基本事實3為依據(jù)找出一個交點.(2)平面與平面平行的判斷,主要說明兩個平面沒有公共點.
【對點練習(xí)】? 以下四個命題中,正確的命題有( )①在平面α內(nèi)有兩條直線和平面β平行,那么這兩個平面平行;②在平面α內(nèi)有無數(shù)條直線和平面β平行,那么這兩個平面平行;③平面α內(nèi)△ABC的三個頂點在平面β的同一側(cè)且到平面β的距離相等且不為0,那么這兩個平面平行;④平面α內(nèi)有無數(shù)個點到平面β的距離相等且不為0,那么這兩個平面平行或相交.A.③④ B.②③④ C.②④ D.①④
設(shè)P是異面直線a、b外的一點,則過P與a、b都平行的平面( )A.有且只有一個 B.恰有兩個C.沒有或只有一個D.有無數(shù)個
對空間線面位置關(guān)系考慮不全面致誤
[錯解] 如圖,過P作a1∥a,b1∥b.∵a1∩b1=P,∴過a1、b1有且只有一個平面.故選A.[錯因分析] 錯解是因為對空間概念理解不透徹,對P點位置沒有作全面地分析,只考慮了一般情況,而忽略了特殊情形.事實上,當(dāng)直線a(或b)與點P確定的平面恰與直線b(或a)平行時,與a、b都平行的平面就不存在了.[正解] C[誤區(qū)警示] 對于空間中的線面和面面位置關(guān)系問題,應(yīng)注意結(jié)合實例,全面考慮,認(rèn)真分析所有可能的情形,才能避免判斷失誤.
【對點練習(xí)】? 若a和b是異面直線,b和c是異面直線,則a和c的位置關(guān)系是( )A.平行 B.異面C.相交 D.平行、相交或異面
[解析] 可借助長方體來判斷.如圖,在長方體ABCD-A′B′C′D′中,A′D′所在直線為a,AB所在直線為b,已知a和b是異面直線,b和c是異面直線,則c可以是長方體ABCD-A′B′C′D′中的B′C′,CC′,DD′.故a和c可以平行、相交或異面.
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