§1.2.1 平面的基本性质(2)
教学目标:
1.了解推论1、推论2、推论3,并能运用推论解释生活中的一些现象.
2.初步学习立体几何中的证明.
教学重点:
三个推论的理解和应用.
教学难点:
推论的正确理解和正确应用.
教学过程:
1.复习引入
复习:回顾平面的基本性质的三个公理:公理1、公理2、公理3.
问题:根据公理3,不共线的三个点可以确定一个平面,那么,
一条直线和这条直线外一点能否确定一个平面呢?
两条相交直线呢?
两条平行直线呢?
为什么?
2.公理3的三个推论
推论1:经过一条直线和直线外的一点有且只有一个平面.
已知:直线,点,求证:过点和直线有且只有一个平面。
证明:(存在性):在直线上任取两点、,
∵,∴不共线.
由公理3,经过不共线的三点可确定一个平面,
∵点,根据公理1,∴,即平面经过直线和点。
(唯一性):∵,∴经过直线和点的平面一定经过点,
又∵由公理3可得:经过不共线三点的平面只有一个,
所以,经过和点的平面只有一个。
类似地,得出以下两个推论:(由学生证明)
推论2:经过两条相交直线有且只有一个平面。
证明:(存在性):设,在上取不同于点的点,则,
由推论1得,过直线和点有一个平面,
,,因此,经过有一个平面。
(唯一性):经过的平面一定经过和,由推论1,这样的平面只有一个,
所以经过两条相交直线的平面有且只有一个。
推论3:经过两条平行直线有且只有一个平面。
3.例题讲解
例1.已知:,求证:直线共面。
分析:∵直线与点可以确定平面,∴只需证明都在平面内。
证明:∵,∴直线与点可以确定平面(推论1),
又∵,∴,又∵,∴(公理1),
同理,,,
所以,直线在同一平面内,即它们共面。
例2.如图,长方体中,为棱的中点,画出由,,三点所确定的平面与长方体表面的交线。
分析:确定两个平面的交线,只需找到两个平面的两个公共点,过这两点的直线就是这两个平面的交线(即找公共点或公共棱)。
例3.若,,,试画出平面与平面的交线。
4.练习
(1)若空间三个平面两两相交,则它们的交线有 1或3 条;
(2)四条线段顺次首尾相连,它们最多可确定的平面有 4 个;
(3)给出下列四个命题:若空间四点不共面,则其中无三点共线;若直线上有一点在平面外,则在外;若直线中,与共面且与共面,则与共面;两两相交的三条直线共面.其中正确命题的序号是.
(4)在正方体中,与能够确定一个平面?点能否确定一个平面?画出平面与平面的交线,平面与平面的交线;为棱的中点,画出由三点所确定的平面与正方体表面的交线。
(5)求证:两两相交且不过同一点的三条直线共面。
5.课堂小结
公理三的三个推论及其应用。
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