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文檔簡介
日常生活和學(xué)習(xí)中,總離不開幾何圖形,這些幾何圖形大致可分為兩種:一種是我們在初步已研究的平面圖形,這種圖形上的點都在同一平面上,如三角形、圓……另一種圖形上的點不全在一個平面上,如廠房、書桌等。同學(xué)們以后走上工作崗位后,只知道平面幾何知識顯然不夠,這就要進(jìn)一步研究學(xué)習(xí)空間圖形。平面幾何研究的對象是平面圖形(點、線以及組合)的形狀、大小、位置關(guān)系,而立體幾何研究的對象是空間圖形的形狀、大小、位置關(guān)系。兩者的區(qū)別:平面圖形——所研究的對象都在同一平面內(nèi);空間圖形——所研究的對象不一定在同一平面內(nèi)。兩者的關(guān)系:前者為后者的特殊情形。由上可知,在解決立體幾何問題的時候,要利用立體幾何的有關(guān)概念和性質(zhì),而不能隨便把平面幾何的性質(zhì)用于立體幾何問題;只有所研究的對象在同一平面上的時候,才能利用平面幾何的有關(guān)性質(zhì)。但是,許多空間問題可以轉(zhuǎn)化為平面問題來解決,這里就涉及到數(shù)學(xué)中的重要思想——轉(zhuǎn)化思想。.平面及其基本性質(zhì)PlanesandTheirBasicPropertiesone海南省洋浦中學(xué):趙生碧.實例引入觀察.實例引入觀察.
實例引入觀察.生活中的一些物體通常呈平面形,課桌面、黑板面、海面都給我們以平面的形象.你還能從生活中舉出類似平面形的物體嗎?引入新課
幾何里所說的“平面”(plane)就是從這樣的一些物體中抽象出來的,但是,幾何里的平面是無限延展的..DCAB平面ABCD平面AC或平面BDADCBEF平面記作:平面的表示平面記作:平面
常把希臘字母α、β、γ等寫在代表平面的平行四邊形的一個角上,如平面α、平面β等;也可以用代表平面的四邊形的四個頂點,或者相對的兩個頂點的大寫英文字母作為這個平面的名稱..平面的畫法我們常常把水平的平面畫成一個平行四邊形,用平行四邊形表示平面.
DCAB.平面的畫法【思考1】下列平行四邊形表示的平面的大致位置如何?.【思考2】當(dāng)兩個平面相交時,你認(rèn)為下列哪個圖形的立體感強(qiáng)?你能指出其畫法要點嗎?(1)畫出交線;(2)被遮擋部分畫虛線.平面的畫法.ADCBEF被遮擋部分用虛線表示為了增強(qiáng)立體感,常常把被遮擋部分用虛線畫出來.平面的畫法.AlABlAl點A在直線l上.點A不在直線l上.Al直線l在平面上.直線l在平面上.平面經(jīng)過直線l.【討論】點線平面的位置關(guān)系有哪些?.AB點A在平面內(nèi),記作.記作.點B在平面外,讀作讀作點與平面的位置關(guān)系平面內(nèi)有無數(shù)個點,平面可以看成點的集合.點在平面內(nèi)和點在平面外都可以用元素與集合的屬于、不屬于關(guān)系來表示..如圖,用符號表示下列圖形中點、直線、平面之間的位置關(guān)系.a(chǎn)lABalPb(1)(2)解:在(1)中,在(2)中,【鞏固深化,發(fā)展思維】.【探究】:平面的基本性質(zhì)11:如果直線l與平面α有一個公共點P,那么直線l是否在平面α內(nèi)?2:如圖,設(shè)直線l與平面α有一個公共點A,點B為直線l上另一個點,當(dāng)點B逐漸與平面α靠近時,直線l上其余各點與平面α的位置關(guān)系如何變化?.AABα.3:如圖,當(dāng)點A、B落在平面α內(nèi)時,直線l上其余各點與平面α的位置關(guān)系如何?由此可得什么結(jié)論?公理1
如果一條直線上的兩點在一個平面內(nèi),那么這條直線在此平面內(nèi).【思考】公理1如何用符號語言表述?它有什么理論作用?..ABα.2、如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,判斷下列命題是否正確,并說明理由.(1)直線AC1在平面CC1B1B內(nèi);(2)設(shè)正方體上、下底面中心分別為O、O1,則平面AA1C1C與平面BB1D1D的交線為OO1。BB1D1A1DACC1OO1.探究新知
(一):平面的基本性質(zhì)2
思考1:空間中,經(jīng)過兩點有且只有一條直線,即兩點確定一條直線,那么兩點能否確定一個平面?經(jīng)過三點、四點可以作多少個平面?思考2:照相機(jī),測量儀等器材的支架為何要做成三腳架?.思考3:經(jīng)過任意三點都能確定一個平面嗎?由此可得什么結(jié)論?公理2
過不在一條直線上的三點,有且只有一個平面.
...ABC進(jìn)一步思考
:公理2可簡述為“不共線的三點確定一個平面”,它有什么理論作用?.探究新知
(二):平面的基本性質(zhì)2
思考4:如圖,把三角板的一個角立在課桌面上,三角板所在的平面與桌面所在的平面是否只相交于一點B?為什么?BB思考5:如果兩條不重合的直線有公共點,則其公共點只有一個.如果兩個不重合的平面有公共點,其公共點有多少個?這些公共點的位置關(guān)系如何?.觀察長方體,你能發(fā)現(xiàn)長方體的兩個相交平面有沒有公共直線嗎?觀察
這條公共直線B’C’叫做這兩個平面A’B’C’D’和平面BB’C’C的交線.
另一方面,相鄰兩個平面有一個公共點,如平面A’B’C’D’和平面BB’C’C有一個公共點B’,經(jīng)過點B有且只有一條過該點的公共直線B’C’..思考6:根據(jù)上述分析可得什么結(jié)論?P公理3
如果兩個不重合的平面有一個公共點,那么它們有且只有一條過該點的公共直線..公理3如果兩個不重合的平面有一個公共點,那么它們有且只有一條過該點的公共直線.作用:①判斷兩個平面相交的依據(jù).②判斷多點共線的依據(jù).lP平面公理.理論遷移例1如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,判斷下列命題是否正確,并說明理由.(1)直線AC1在平面A1B1C1D1內(nèi);(2)設(shè)正方體上、下底面中心分別為O、O1,則平面AA1C1C與平面BB1D1D的交線為OO1;(3)由點A,O,C可以確定一個平面;(4)平面AB1C1與平面AC1D重合..BB1D1A1DACC1OO1(1)直線AC1在平面A1B1C1D1內(nèi);(2)設(shè)正方體上、下底面中心分別為O、O1,則平面AA1C1C與平面BB1D1D的交線為OO1;(3)由點A,O,C可以確定一個平面;(4)平面AB1C1與平面AC1D重合..1、求證:經(jīng)過一條直線和直線外一點,有且只有一條平面.
2、求證:經(jīng)過兩條相交直線有且只有一個平面.
3、求證:經(jīng)過兩條平行直線有且只有一個平面.
【探究】.例2:直線AB、BC、CA兩兩相交,交點分別為A、B、C,證明這三條直線共面.理論遷移證明1:∵AB、AC相交,∴AB、AC確定一個平面,設(shè)為α∵B∈AB,C∈AC∴B∈α,C∈α∴BCα因此AB、AC、BC都在平面α內(nèi).即AB、AC、BC共面.證明2:∵AB、AC相交;∴AB、AC確定一個平面α∴點A、B、C∈α,且不共線;∵AB、BC相交∴AB、BC確定一個平面β∴點
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