张喜林制
1.1.1 构成空间几何体的基本元素
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考点知识清单
1.长方体由六个 (包括它的内部)围成,围成长方体的各个____,叫做长方体的——;相邻两个面的公共边,叫做长方体的 ;棱和棱的公共点,叫做长方体的____.长方体有____ 个 面, 条棱,——个顶点.
2.在立体几何中,平面是 ,通常画一个 表示一个平面,平面一般用 来命名,还可以用表示它的 来命名.
3.既不平行又不相交的两条直线叫做 .
4.观察长方体容易看到,除了直线在平面内,还有两种关系:直线与平面____或直线与平面____. 5.观察平面与平面的位置关系,有两个平面相交于一条直线,除此之外,还有两个平面____或两个平面____ 的关系.
要点核心解读
1.空间中点、线、面之间的关系
空间中的线与面都是由点组成的集合,点A在线l上,记作A?l,点A在平面?内,记作A?l,线l在平面?内,记作l??如图1 -1 -1 -1.
2.对平面的深层理解
(1)平面是绝对平的.
(2)平面没有厚度,也可理解成其厚度为零. (3)平面是无限延展的.
(4)平面和点、直线一样,是我们以后研究空间图形的基本对象之一,也是空间图形的一个重要组成部分.
(5)有限的图形.如:三角形、平行四边形等.用平行四边形表示平面,只是一种形式上的表示方法,绝对不能认为平行四边形就是平面.
(6)无限的平面,平面将无限的空间分成两部分,如果想从平面的一侧到另一侧,必须穿过这个平面. (7)平面可以看作空间中点的集合,它当然是一个无限集.
(8)用希腊字母?、?、?等表示平面时,在不会引起混淆的情况下,“平面”二字可以省略不写;但用英文字母表示平面,如平面AC,“平面”二字不可省略,甚至在一些复杂的图形中为了区别起见,还要表示为平面ABCD.表示三角形所在的平面,一般将三个顶点的字母都写出来,如平面ABC、平面ABD等.
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(9)在平面几何中,凡是后引的辅助线都画成虚线,立体几何则不然,凡是被平面遮住的线(简称暗线)都画成虚线或不画;凡是不被遮住的线(简称明线,无论是题中原有的还是后引的辅助线)都画成实线.
3.以特殊的几何体为例观察空间中线、面的关系 以长方体为例,观察得到:
(1)空间中直线的位置关系:平行、相交、异面.
(2)空间中直线与平面的位置关系:直线在平面内,直线与平面相交,直线与平面平行. (3)空间中平面的关系:两个平面相交(包括两个平面垂直),两个平面平行.
典例分类剖析
考点1平面的概念 命题规律
(1)正确理解平面的原始概念,把握其与一般的桌面、黑板面之间的区别, . (2)平面的表示法及画法.
[例1] 判断下列说法是否正确,并说明理由. (1)四条边相等的四边形是菱形;
(2)若四边形的两个对角都是直角,则这个四边形是圆内接四边形; (3)平行四边形是一个平面;
(4)任何一个平面图形都是一个平面;
(5)空间图形中先画的线是实线,后画的线是虚线.
[答案] (1)不正确,因为四条边相等的四边形不一定是平面图形:
(2)不正确,两个对角是直角的四边形有可能是空间四边形,故不一定是圆内接四边形; (3)不正确,平行四边形是平面上四条线段所构成的图形,是不能无限延展的;
(4)不正确.平面和平面图形是完全不同的两个概念.平面图形是有大小的,是不可能无限延展的; (5)不正确,在空间图形中,为了增强图形的立体感,都是把能够看得见的线画成实线,把被平面遮住的线画成虚线(无论是图形中原有的,还是后来引入的辅助线).
[点拨] (1)在立体几何中,我们通常用平行四边形表示平面,但绝不是说平行四边形就是平面. (2)在平面几何中,引入的辅助线都要画成虚线,但在立体几何中却不然.在学习立体几何时,若认识不到这一点,必将影响空间立体感的形成,阻碍空间想象能力的培养, 考点2 空间中线与面之间的关系
命题规律
(1)空间中线与平面的关系有线在平面内和线在平面外两种. (2)空间中平面与平面有相交、平行两种位置关系. [例2] 一个平面将空间分成____个部分,两个平面将空间分成 个部分,三个平面将空间分成____个部分.
[解析] 本题对平面在空间的位置进行分类讨论.一个平面将空间分成2个部分.
两个平面有公共点时将空间分成4个部分,没有公共点时将空间分成3个部分,所以,两个平面将空间分成3个部分或4个部分,
三个平面没有公共点时将空间分成4个部分;有公共点时分别将空间分成6、7、8个部分.如图1—1 -1 -2.
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[答案] 23或44或6或7或8
[点拨] 先对两个平面在空间的位置进行分类讨论,再让第三个平面以不同的形式介入,这种设计分类讨论的程序,在研究空间图形位置关系时会经常用到,
母体迁移1.-个正方体的六个面所在平面将空间分成几个部分?
考点3 长方体的有关概念
命题规律
(1)长方体的特征.
(2)长方体中的线面关系.
[例3] 如图1-1 -1 -3所示,在长方体ABCD?A1B1C1D1中,如果把它的12条棱延伸为直线,6个面延展为平面,那么在这12条直线与6个平面中,回答下列问题:
(1)与直线B1C1平行的平面有哪几个? (2)与直线B1C1垂直的平面有哪几个? (3)与平面BCl平行的平面有哪几个? (4)与平面BC1垂直的平面有哪几个?
[解析] 根据线面平行和垂直的概念判断即可. [答案](1)与直线B1C1平行的平面有:平面AD1平面AC. (2)与直线B1C1垂直的平面有:平面A1B,平面CD1?
(3)与平面BC1平行的平面有:平面AD1?
(4)与平面BC1垂直的平面有:平面AB1平面A1C1?平面CD1?平面AC. 母题迁移2.下列关于长方体的叙述不正确的是( ). A.将一个矩形沿竖直方向平移一段距离可形成一个长方体 B.长方体中相对的面都相互平行
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C.长方体中某一底面上的高的长度就是两平行底面间的距离 D.两底面之间的棱互相平行且等长
考点4 用集合的语言表示平面中点、线、面之问的关系
命题规律
(1)用集合的语言理解点、线、面之间的关系,将点看作元素,线与面看作集合,
(2)A?l,表示点A在直线L上;l??表示L是平面?内的一条直线.
[例4] 若点Q在直线b上,b在平面? 内,则Q、b、?之间的关系可记作( ). C.Qcbcp
A?Q?b?? B?Q?b?? C?Q?b?? D?Q?b??
[试解] .(做后再看答案,发挥母题功能)
[解析]本题考查用集合的语言表示点、线、面之间的关系,关键是弄清点与直线是元素与集合之间的关系,直线与平面是集合与集合之间的关系.
解法一(直接法): ∵点Q在直线b上,?Q?b.
又 ∵ 直线b在平面?内,?b??,?Q?b???答案为B.
解法二(排除法): ∵ 点Q与直线b的关系是元素与集合之间的关系, ∵ 只能用符号“?”或“?”表示
∴ 排除C和D(容易出现Q?b或b??类错误) 又∵ b与?是集合与集合之间的关系,
?∴ 应该用符号“?”或“来表示. ?”∴ A应该排除,答案为B.[答案] B
[点拨]认清点与线、面的实质是元素与集合之间的关系,线与面是集合与集合之间的关系. 母题迁移 3.已知?____.
???m,a??,b??,a?b?A,则直线m与A的位置关系用集合语言表示为
优化分层测讯
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