高三数学一轮 8.3 空间点、直线、平面之间的位置关系导学案 理 北师大版.doc

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1、学案42　空间点、线、面之间的位置关系导学目标：1.理解空间直线、平面位置关系的含义.2.了解可以作为推理依据的公理和定理.3.能运用公理、定理和已获得的结论证明一些空间图形的位置关系的简单命题．自主梳理1．平面的基本性质公理1：如果一条直线上的________在一个平面内，那么这条直线在此平面内．公理2：过______________的三点，有且只有一个平面．公理3：如果两个不重合的平面有一个公共点，那么它们有且只有________过该点的公共直线．2．直线与直线的位置关系(1)位置关系的分类(2)异面直线

2、所成的角①定义：设a，b是两条异面直线，经过空间中任一点O作直线a′∥a，b′∥b，把a′与b′所成的____________叫做异面直线a，b所成的角(或夹角)．②范围：______________.3．直线与平面的位置关系有________、______、________三种情况．4．平面与平面的位置关系有______、______两种情况．5．平行公理平行于______________的两条直线互相平行．6．定理空间中如果两个角的两边分别对应平行，那么这两个角____________．自我检测1．(20

3、11·泉州月考)若直线a与b是异面直线，直线b与c是异面直线，则直线a与c的位置关系是(　　)A．相交B．相交或异面C．平行或异面D．平行、相交或异面2．已知a，b是异面直线，直线c∥直线a，则c与b(　　)A．一定是异面直线B．一定是相交直线C．不可能是平行直线D．不可能是相交直线3．如图所示，点P，Q，R，S分别在正方体的四条棱上，且是所在棱的中点，则直线PQ与RS是异面直线的一个图是(　　)4．(2010·全国Ⅰ)直三棱柱ABC—A1B1C1中，若∠BAC＝90°，AB＝AC＝AA1，则异面直线BA1与

4、AC1所成的角等于(　　)A．30°B．45°C．60°D．90°5．下列命题：①空间不同三点确定一个平面；②有三个公共点的两个平面必重合；③空间两两相交的三条直线确定一个平面；④三角形是平面图形；⑤平行四边形、梯形、四边形都是平面图形；⑥垂直于同一直线的两直线平行；⑦一条直线和两平行线中的一条相交，也必和另一条相交；⑧两组对边相等的四边形是平行四边形．其中正确的命题是________．(填序号)探究点一　平面的基本性质例1　如图所示，空间四边形ABCD中，E、F、G分别在AB、BC、CD上，且满足AE∶EB

5、＝CF∶FB＝2∶1，CG∶GD＝3∶1，过E、F、G的平面交AD于H，连接EH.(1)求AH∶HD；(2)求证：EH、FG、BD三线共点．变式迁移1　如图，E、F、G、H分别是空间四边形AB、BC、CD、DA上的点，且EH与FG相交于点O.求证：B、D、O三点共线．探究点二　异面直线所成的角例2　(2009·全国Ⅰ)已知三棱柱ABC—A1B1C1的侧棱与底面边长都相等，A1在底面ABC上的射影为BC的中点，则异面直线AB与CC1所成的角的余弦值为(　　)A.B.C.D.变式迁移2　(2011·淮南月考)在空

6、间四边形ABCD中，已知AD＝1，BC＝，且AD⊥BC，对角线BD＝，AC＝，求AC和BD所成的角．转化与化归思想的应用例　(12分)如图所示，在四棱锥P—ABCD中，底面是边长为2的菱形，∠DAB＝60°，对角线AC与BD交于点O，PO⊥平面ABCD，PB与平面ABCD所成角为60°.(1)求四棱锥的体积；(2)若E是PB的中点，求异面直线DE与PA所成角的余弦值．多角度审题　对(1)只需求出高PO，易得体积；对(2)可利用定义，过E点作PA的平行线，构造三角形再求解．【答题模板】解　(1)在四棱锥P—AB

7、CD中，∵PO⊥平面ABCD，∴∠PBO是PB与平面ABCD所成的角，即∠PBO＝60°，[2分]在Rt△AOB中，∵BO＝AB·sin30°＝1，又PO⊥OB，∴PO＝BO·tan60°＝，∵底面菱形的面积S＝2××2×2×＝2，∴四棱锥P—ABCD的体积VP—ABCD＝×2×＝2.[6分](2)取AB的中点F，连接EF，DF，∵E为PB中点，∴EF∥PA，∴∠DEF为异面直线DE与PA所成角(或其补角)．[8分]在Rt△AOB中，AO＝AB·cos30°＝，∴在Rt△POA中，PA＝，∴EF＝.在正三角形

8、ABD和正三角形PDB中，DF＝DE＝，由余弦定理得cos∠DEF＝[10分]＝＝＝.所以异面直线DE与PA所成角的余弦值为.[12分]【突破思维障碍】求两条异面直线所成角的大小，一般方法是通过平行移动直线，把异面问题转化为共面问题来解决．根据空间等角定理及推论可知，异面直线所成角的大小与顶点位置无关，往往将角的顶点取在其中的一条直线上，特别地，可以取其中一条直线与另一条直线所在平面的交点或异面线段