(统编版)2020学年高中数学第二章2.1.4平面与平面之间的位置关系学案含解析新人教A版必修9 联系客服

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2.1.3 & 2.1.4 空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系

空间中直线与平面的位置关系 [提出问题] 应县木塔,在山西应县城佛宫寺内,辽清宁二年(1056年)建.塔呈平面八角形,外观五层,夹有暗层四级,实为九层,总高67.31米,底层直径30.27米,是国内外现存最古老最高大的木结构塔式建筑.塔建在4米高的两层石砌台基上,内外两槽立柱,构成双层套筒式结构,柱头间有栏额和普柏枋,柱脚间有地伏等水平构件,内外槽之间有梁枋相连接,使双层套筒紧密结合.暗层中用大量斜撑,结构上起圈梁作用,加强木塔结构的整体性.

问题1:立柱和地面是什么位置关系? 提示:相交.

问题2:柱脚间有地伏等水平构件看成直线,它和地面有什么关系? 提示:在同一平面内.

问题3:直线和平面还有其他关系吗? 提示:平行. [导入新知]

直线与平面的位置关系 位置关系 公共点 符号表示 图形表示 直线a在平面α内 无数个公共点 直线a在平面α外 直线a与平面α相交 直线a与平面α平行 一个公共点 没有公共点 a?α a∩α=A a∥α [化解疑难] 1.利用公共点的个数也可以理解直线与平面的位置关系. (1)当直线与平面无公共点时,直线与平面平行. (2)当直线与平面有一个公共点时,直线与平面相交.

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(3)当直线与平面有两个公共点时,它们就有无数个公共点,这时直线在平面内. 2.直线在平面外包括两种情形:a∥α与a∩α=A.

空间中平面与平面的位置关系 [提出问题] 观察拿在手中的两本书,我们可以想象两本书为两个平面. 问题1:两本书所在的平面可以平行吗?公共点的个数是多少? 提示:可以.无公共点.

问题2:两本书所在的平面可以相交吗?公共点的个数是多少? 提示:可以.有无数个. [导入新知] 两个平面的位置关系

位置关系 两平面平行 图示 表示法 公共点个数 没有公共点 有无数个 两平面相交 α∥β α∩β=l 公共点 (在一条 直线上) [化解疑难] 1.判断面面位置关系时,要利用好长方体(或正方体)这一模型.

2.画两个互相平行的平面时,要注意使表示平面的两个平行四边形的对应边平行.

直线与平面的位置关系 [例1] 下列说法: ①若直线a在平面α外,则a∥α;②若直线a∥b,直线b?α,则a∥α;③若直线a∥b,b?α,那么直线a就平行于平面α内的无数条直线.

其中说法正确的个数为( ) A.0 C.2 [答案] B

B.1 D.3

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[类题通法]

空间中直线与平面只有三种位置关系:直线在平面内、直线与平面相交、直线与平面平行.

在判断直线与平面的位置关系时,这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,以便于正确作出判断,避免凭空臆断.

[活学活用]

下列说法中,正确的个数是( )

①如果两条平行直线中的一条和一个平面相交,那么另一条直线也和这个平面相交;②一条直线和另一条直线平行,它就和经过另一条直线的任何平面都平行;③经过两条异面直线中的一条直线,有一个平面与另一条直线平行;④两条相交直线,其中一条与一个平面平行,则另一条一定与这个平面平行.

A.0 C.2 答案:C

平面与平面的位置关系 [例2] (1)平面α内有无数条直线与平面β平行,问:α∥β是否正确?为什么? (2)平面α内的所有直线与平面β都平行,问:α∥β是否正确?为什么? [解] (1)不正确.

如图所示,设α∩β=l,则在平面α内与l平行的直线可以有无条:a1,a2,…,an,…,它们是一组平行线,这时a1,a2,…,an,…平面β都平行(因为a1,a2,…,an,…与平面β无交点),但此时α数与与

B.1 D.3

β不平行,α∩β=l.

(2)正确.平面α内所有直线与平面β平行,则平面α与平面β无交点,符合平面与平面平行的定义.

[类题通法]

两个平面的位置关系同平面内两条直线的位置关系类似,可以从有无公共点区分:如果两个平面有一个公共点,那么由公理3可知,这两个平面相交于过这个点的一条直线;如果两个平面没有公共点,那么就说这两个平面互相平行.这样我们可以得出两个平面的位置关系:①平行——没有公共点;②相交——有且只有一条公共直线.若平面α与β平行,记作α∥β;若平面α与β相交,且交线为l,记作α∩β=l.

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[活学活用]

1.在底面为正六边形的六棱柱中,互相平行的面视为一组,则共有________组互相平行的面,与其中一个侧面相交的面共有________个.

答案:4 6

2.如图所示,平面ABC与三棱柱ABC-A1B1C1的其他面之间有什么位关系?

解:∵平面ABC与平面A1B1C1无公共点, ∴平面ABC与平面A1B1C1平行.

∵平面ABC与平面ABB1A1有公共直线AB,

∴平面ABC与平面ABB1A1相交.同理可得平面ABC与平面ACC1A1及平面BCC1B1均相交.

3.有关截面图形的形状问题

[典例] (12分)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点Q是棱DD1上的动点,判断过A,Q,B1三点的截面图形的形状.

[解题流程]

[规范解答]

由点Q在线段DD1上移动,当点Q与点D1重合时,截面图形为等边三角形AB1D1,如图甲.(4分)

当点Q与点D重合时,截面图形为矩形AB1C1D,如图乙.(8分)

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