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高中数学中平面和空间位置关系的定理和推论

2024-03-19 09:46|编辑: 张老师|阅读: 147

摘要

本文梳理了平面的性质与推论、空间中的平行关系、空间中的垂直关系。

今天,北京高考在线重点来研究高中数学中平面和空间位置关系的定理和推论!为了保证学习效果,同学们要及时回顾,还有哪些疑问也可以留言提出。

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一、平面的性质与推论

1、平面的性质:

公理1如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线在这个平面内;

公理2过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面;

2、空间点、直线、平面之间的位置关系:

直线与直线—平行、相交、异面;

直线与平面—平行、相交、直线属于该平面(线在面内,最易忽视);

平面与平面—平行、相交。

3、异面直线:

平面外一点A与平面一点B的连线和平面内不经过点B的直线是异面直线(判定);

所成的角范围(0,90)度(平移法,作平行线相交得到夹角或其补角);

二、空间中的平行关系

1、直线与平面平行的关系

定义:直线和平面没有公共点

判定:不在一个平面内的一条直线和平面内的一条直线平行,则该直线平行于此平面(由线线平行得出)

性质:一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,则这条直线就和两平面的交线平行

2、平面与平面平行关系

定义:两个平面没有公共点

判定:一个平面内有两条相交直线平行于另一个平面,则这两个平面平行

性质:两个平面平行,则其中一个平面内的直线平行于另一个平面;如果两个平行平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行。

3、常利用三角形中位线、平行四边形对边、已知直线作一平面找其交线

三、空间中的垂直关系

1、直线与平面垂直关系

定义:直线与平面内任意一条直线都垂直

判定:如果一条直线与一个平面内的两条相交的直线都垂直,则该直线与此平面垂直

性质:垂直于同一直线的两平面平行

推论:如果在两条平行直线中,有一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面

2、平面与平面垂直关系

定义:两个平面所成的二面角(从一条直线出发的两个半平面所组成的图形)是直二面角(二面角的平面角:以二面角的棱上任一点为端点,在两个半平面内分别作垂直于棱的两条射线所成的角)

判定:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直

性质:两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直

空间两条直线只有三种位置关系:平行、相交、异面。

按是否共面可分为两类:

(1)共面:平行、相交

(2)异面:

异面直线的定义:不同在任何一个平面内的两条直线或既不平行也不相交。

异面直线判定定理:用平面内一点与平面外一点的直线,与平面内不经过该点的直线是异面直线。

两异面直线所成的角:范围为(0°,90°)esp。空间向量法。

两异面直线间距离:公垂线段(有且只有一条)esp。空间向量法。

若从有无公共点的角度看可分为两类:

(1)有且仅有一个公共点——相交直线;

(2)没有公共点——平行或异面。

直线和平面的位置关系:

直线和平面只有三种位置关系:在平面内、与平面相交、与平面平行。

①直线在平面内——有无数个公共点

②直线和平面相交——有且只有一个公共点

直线与平面所成的角:平面的一条斜线和它在这个平面内的射影所成的锐角。

空间向量法(找平面的法向量)

规定:

a、直线与平面垂直时,所成的角为直角;

b、直线与平面平行或在平面内,所成的角为0°角。

由此得直线和平面所成角的取值范围为[0°,90°]。

最小角定理:斜线与平面所成的角是斜线与该平面内任一条直线所成角中的最小角。

三垂线定理及逆定理:如果平面内的一条直线,与这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也与这条斜线垂直。

直线和平面垂直

直线和平面垂直的定义:如果一条直线a和一个平面内的任意一条直线都垂直,我们就说直线a和平面互相垂直。直线a叫做平面的垂线,平面叫做直线a的垂面。

直线与平面垂直的判定定理:如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面。

直线与平面垂直的性质定理:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行。直线和平面平行——没有公共点

直线和平面平行的定义:如果一条直线和一个平面没有公共点,那么我们就说这条直线和这个平面平行。

直线和平面平行的判定定理:如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。

直线和平面平行的性质定理:如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行。

声明:本文由北京高考在线团队(微信公众号:bjgkzx)排版编辑,内容来源于网络整理,如有侵权,请及时联系管理员删除。

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