《立体几何》专题13 点线面 学案(Word版含答案)

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《立体几何》专题13-1

点线面

(4套,7页,含答案)

知识点1:

点线面基本概念:

直线、平面都是无限延伸的,平时可以用书本表示平面,用笔表示直线,加以想象,方便理解。

熟悉各种符号:∈、、∩、⊂、⊄;

三个公理:

1.公理1:如果一条直线上的________在一个平面内,那么________________在此平面内.

符号:________________________________.

2.公理2:过______________________的三点,____________一个平面.

3.公理3:如果两个不重合的平面有________公共点,那么它们有且只有________过该点的公共直线.

符号:________________________________.

答案:(答案:两点 这条直线 A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α⇒l⊂α;

答案:不在一条直线上 有且只有;

答案:一个 一条 P∈α,且P∈β⇒α∩β=l,且P∈l;)

典型例题1:

1.下列命题:

①书桌面是平面;

②8个平面重叠起来,要比6个平面重叠起来厚;

③有一个平面的长是50

M,宽是20

M;

④平面是绝对的平、无厚度,可以无限延展的抽象数学概念.

其中正确命题的个数为(答案:A;

[由平面的概念,它是平滑、无厚度、可无限延展的,可以判断命题④正确,其余的命题都不符合平面的概念,所以命题①、②、③都不正确,故选A.])

A.1

B.2

C.3

D.4

2.用符号语言表示下列语句:

(1)点A在平面α内但在平面β外:______________.

(2)直线l经过面α内一点A,α外一点B:________________________.

(3)直线l在面α内也在面β内:____________.

(4)平面α内的两条直线M、n相交于A:____________

答案:(1)A∈α,A∉β(2)A∈α,B∉α且A∈l,B∈l(3)l⊂α且l⊂β(4)M⊂α,n⊂α且M∩n=A;

____________.

3.已知α、β为平面,A、B、M、N为点,a为直线,下列推理错误的是(答案:C;

[∵A∈α,A∈β,∴A∈α∩β.

由公理可知α∩β为经过A的一条直线而不是A.

故α∩β=A的写法错误.])

A.A∈a,A∈β,B∈a,B∈β⇒a⊂β

B.M∈α,M∈β,N∈α,N∈β⇒α∩β=MN

C.A∈α,A∈β⇒α∩β=A

D.A、B、M∈α,A、B、M∈β,且A、B、M不共线⇒α、β重合4.空间中,可以确定一个平面的条件是(答案:C;)

A.两条直线

B.一点和一条直线

C.一个三角形

D.三个点

随堂练习1:

1.下列图形中,不一定是平面图形的是(答案:D;)

A.三角形

B.菱形

C.梯形

D.四边相等的四边形

2.把下列符号叙述所对应的图形(如图)的序号填在题后横线上.

(1)Aα,a⊂α________.

(2)α∩β=a,Pα且Pβ________.

(3)a⊄α,a∩α=A________.

(4)α∩β=a,α∩γ=c,β∩γ=b,a∩b∩c=O____

答案:(1)C(2)D(3)A(4)B;

____.

3.下列四个命题:

①两个相交平面有不在同一直线上的三个公共点;

②经过空间任意三点有且只有一个平面;

③过两平行直线有且只有一个平面;

④在空间两两相交的三条直线必共面.

其中正确命题的序号是_____

答案:③;

___.

4.空间有四个点,如果其中任意三个点不共线,则经过其中三个点的平面有(答案:D;

[四点共面时有1个平面,四点不共面时有4个平面.])

A.2个或3个

B.4个或3个

C.1个或3个

D.1个或4个

知识点2:

线线:

1.空间两条直线的位置关系有且只有三种:__________、__________、_________.

2.异面直线的定义:________________________________的两条直线叫做异面直线.

(可以这样理解:既不平行也不相交的两条直线叫做异面直线)

3.公理4:平行于同一条直线的两条直线____________.

4.等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应______,那么这两个角_____或_____.

答案:(答案:相交直线 平行直线 异面直线;

答案:不同在任何一个平面内;

答案:互相平行;

答案:平行 相等 互补;)

典型例题2:

1.若AB∥A′B′,AC∥A′C′,则有(答案:C;)

A.∠BAC=∠B′A′C′

B.∠BAC+∠B′A′C′=180°

C.∠BAC=∠B′A′C′或∠BAC+∠B′A′C′=180°

D.∠BAC>∠B′A′C′

2.异面直线是指(答案:D;

[解析] 对于A,空间两条不相交的直线有两种可能,一是平行(共面),另一个是异面.∴A应排除.

对于B,分别位于两个平面内的直线,既可能平行也可能相交也可异面,如右图,就是相交的情况,∴B应排除.

对于C,如右图的a,b可看做是平面α内的一条直线a与平面α外的一条直线b,显然它们是相交直线,∴C应排除.只有D符合定义.∴应选D.规律总结:解答这类立体几何的命题的真假判定问题,一方面要熟练掌握立体几何中的有关概念和公理、定理;另一方面要善于寻找特例,构造相关特例模型,能快速、有效地排除相关的选择项.)

A.空间中两条不相交的直线

B.分别位于两个不同平面内的两条直线

C.平面内的一条直线与平面外的一条直线

D.不同在任何一个平面内的两条直线

3.正方体ABCD-A1B1C1D1中,与对角线AC1异面的棱有(答案:C;

[解析] 画一个正方体,不难得出有6条.)

A.3条

B.4条

C.6条

D.8条

4.分别在两个平面内的两条直线的位置关系是______,不平行的两条直线的位置关系是_______,两条直线没有公共点,则它们的位置关系是______,垂直于同一直线的两条直线的位置关系为___

答案:平行、相交、异面 相交、异面 平行、异面 平行、相交、异面;

____.

随堂练习2:

1.如果两条直线a和b没有公共点,那么a与b的位置关系是_____

答案:平行或异面;

___.

2.“a、b为异面直线”是指:

①a∩b=∅,且a不平行b;②a⊂面α,b⊂面β,且a∩b=∅;③a⊂面α,b⊂面β,且α∩β=∅;

④a⊂面α,b⊄面α;⑤不存在面α,使a⊂面α,b⊂面α成立.

上述结论中,正确的是(答案:D;)

A.①④⑤

B.①③④

C.②④

D.①⑤

3.给出下列四个命题:

①垂直于同一直线的两条直线互相平行;

②平行于同一直线的两直线平行;

③若直线a,b,c满足a∥b,b⊥c,则a⊥c;

④若直线l1,l2是异面直线,则与l1,l2都相交的两条直线是异面直线.

其中假命题的个数是(答案:B;

[①④均为假命题.①可举反例,如a、b、c三线两两垂直.

④如图甲时,c、d与异面直线l1、l2交于四个点,此时c、d异面,一定不会平行;

当点A在直线a上运动(其余三点不动),会出现点A与B重合的情形,如图乙所示,此时c、d共面相交.)

A.1

B.2

C.3

D.4

知识点3:

平面:

1.一条直线a和一个平面α有且仅有________________________三种位置关系.(用符号语言表示)

2.两平面α与β有且仅有________和________两种位置关系(用符号语言表示).

答案:(答案:a⊂α,a∩α=A或a∥α;

答案:α∥β α∩β=l;)

典型例题3:

1.下列说法中正确的是(答案:D;

[解析] 镜面可以抽象成平面,但不是平面,所以选项A不正确;平面没有大小,所以选项B和选项C都不正确;故选D.)

A.镜面是一个平面

B.一个平面长10

m,宽5

m

C.一个平面的面积是另一个平面面积的2倍

D.所有的平面都是无限延展的2.经过一点可以作__________个平面;经过两点可作________个平面;经过不在同一直线上的三点可作____

答案:无数,无数,一;

____个平面.

3.指出图中的图形画法是否正确,如不正确,请改正.

(1)如图,直线a在平面α内.

(2)如图,直线a和平面α相交.

(3)如图,直线a和平面α平行.

答案:解(1)(2)(3)的图形画法都不正确.正确画法如下图:

(1)直线a在平面α内:

(2)直线a与平面α相交:

(3)直线a与平面α平行:

4.已知直线a∥平面α,直线b⊂α,则a与b的位置关系是(答案:D;)

A.相交

B.平行

C.异面

D.平行或异面

5.以下结论中,正确的结论序号为_____

答案:②③⑥;

[解析] ①错,②对,见图一,过P有无数条直线都与α平行,这无数条直线都在平面β内,有且只有一个β∥α;

③对,④错,见图二,想一想打开的书页,一支笔与书脊平行;

⑤错,可以在其中一个平面内;⑥对,假设l1不在α内,直线l与点A确定一个平面β,与α相交得交线l′,∵a∥α,∴a∥l′,又l∥l1,∴l1∥l′,这与l1∩l′=A矛盾,故l1⊂α.___.

①过平面α外一点P,有且仅有一条直线与α平行;

②过平面α外一点P,有且仅有一个平面与α平行;

③过直线l外一点P,有且只有一条直线与l平行;

④过直线l外一点P,有且只有一个平面与l平行;

⑤与两个相交平面的交线平行的直线必与两相交平面都平行;

⑥l∥α,A∈α,过A与l平行的直线l1必在α内.

随堂练习3:

1.空间中四点可确定的平面有(答案:D;

[解析] 当这四点共线时,可确定无数个平面;当这四点不共线且共面时,可确定一个平面;当这四点不共面时,其中任三点可确定一个平面,此时可确定4个平面.)

A.1个

B.3个

C.4个

D.1个或4个或无数个

2.若一直线a在平面α内,则正确的图形是([答案] A;)

3.设P表示一个点,a、b表示两条直线,α、β表示两个平面,给出下列四个命题,其中正确的命题是([答案] D;

[解析] 当a∩α=P时,P∈a,P∈α,但a⊄α,∴①错;

a∩β=P时,②错;如图∵a∥b,P∈b,∴P∉a,∴由直线a与点P确定唯一平面α,又a∥b,由a与b确定唯一平面β,但β经过直线a与点P,∴β与α重合,∴b⊂α,故③正确;

两个平面的公共点必在其交线上,故④正确,选D.)

A.①②

B.②③

C.①④

D.③④

①P∈a,P∈α⇒a⊂α

②a∩b=P,b⊂β⇒a⊂β

③a∥b,a⊂α,P∈b,P∈α⇒b⊂α

④α∩β=b,P∈α,P∈β⇒P∈b

4.下列命题正确的有____

[答案] ①⑤;

[解析] ①显然是正确的;②中,直线l还可能与α相交,所以②是错误的;③中,直线l和平面α内过l与α交点的直线都相交而不是异面,所以③是错误的;④中,异面直线中的另一条直线和该平面的关系不能具体确定,它们可以相交,可以平行,还可以在该平面内,所以④是错误的;⑤中,直线l与平面α没有公共点,所以直线l与平面α内的直线没有公共点,即它们平行或异面,所以⑤是正确的;⑥中,分别在两个平行平面内的直线可以平行,也可以异面,所以⑥是错误的.

____.

①若直线与平面有两个公共点,则直线在平面内;

②若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α;

③若直线l与平面α相交,则l与平面α内的任意直线都是异面直线;

④如果两条异面直线中的一条与一个平面平行,则另一条直线一定与该平面相交;

⑤若直线l与平面α平行,则l与平面α内的直线平行或异面;

⑥若平面α∥平面β,直线a⊂α,直线b⊂β,则直线a∥b.《立体几何》专题13-2

点线面

1.若点M在直线b上,b在平面β内,则M、b、β之间的关系可记作(答案:B;)

A.M∈b∈β

B.M∈b⊂β

C.M⊂b⊂β

D.M⊂b∈β

2.空间不共线的四点,可以确定平面的个数是(答案:C;)

A.0

B.1

C.1或4

D.无法确定

3.若AB∥A′B′,AC∥A′C′,则下列结论:

①∠ACB=∠A′C′B′;

②∠ABC+∠A′B′C′=180°;

③∠BAC=∠B′A′C′或∠BAC+∠B′A′C′=180°.一定成立的是__

[答案] ③;

______.

4.如果两条异面直线称为“一对”,那么在正方体的十二条棱中共有异面直线(答案:B;)

A.12对

B.24对

C.36对

D.48对

5.若a和b是异面直线,b和c是异面直线,则a和c的位置关系是(答案:D;

[异面直线不具有传递性,可以以长方体为载体加以说明a、b异面,直线c的位置可如图所示.])

A.异面或平行

B.异面或相交

C.异面

D.相交、平行或异面

6.分别在两个平面内的两条直线间的位置关系是(答案:D;)

A.异面

B.平行

C.相交

D.以上都有可能

7.空间四边形的两条对角线相互垂直,顺次连接四边中点的四边形一定是(答案:B;

[

易证四边形EFGH为平行四边形.

又∵E,F分别为AB,BC的中点,∴EF∥AC,又FG∥BD,∴∠EFG或其补角为AC与BD所成的角.

而AC与BD所成的角为90°,∴∠EFG=90°,故四边形EFGH为矩形.])

A.空间四边形

B.矩形

C.菱形

D.正方形

8.若有两条直线a,b,平面α满足a∥b,a∥α,则b与α的位置关系是(答案:D;)

A.相交

B.b∥α

C.b⊂α

D.b∥α或b⊂α

9.若直线M不平行于平面α,且M⊄α,则下列结论成立的是(答案:B;)

A.α内的所有直线与M异面

B.α内不存在与M平行的直线

C.α内存在唯一的直线与M平行

D.α内的直线与M都相交

10.三个不重合的平面,能把空间分成n部分,则n的所有可能值为________

答案:4,6,7,8;

______.

11.下面四个说法(其中A,B表示点,a表示直线,α表示平面):

①∵A⊂α,B⊂α,∴AB⊂α;

②∵A∈α,B∈α,∴AB∈α;

③∵A∉a,a⊂α,∴A∉α;

④∵A∉α,a⊂α,∴A∉a.其中表述方式和推理都正确的命题的序号是([答案] C;

[解析] ①错,应写为A∈α,B∈α;②错,应写为AB⊂α;③错,推理错误,有可能A∈α;④推理与表述都正确.)

A.①④

B.②③

C.④

D.③

《立体几何》专题13-3

点线面

1.已知平面α与平面β、γ都相交,则这三个平面可能的交线有(答案:D;)

A.1条或2条

B.2条或3条

C.1条或3条

D.1条或2条或3条

2.给出以下命题:

①和一条直线都相交的两条直线在同一平面内;②三条两两相交的直线在同一平面内;

③有三个不同公共点的两个平面重合;④两两平行的三条直线确定三个平面.

其中正确命题的个数是___

答案:0;

_____.

3.分别和两条异面直线平行的两条直线的位置关系是(答案:D;)

A.一定平行

B.一定相交

C.一定异面

D.相交或异面

4.a,b为异面直线,且a⊂α,b⊂β,若α∩β=l,则直线l必定([答案] C;

[解析] 若a,b与l都不相交,则a∥l,b∥l,即a∥b,与a,b是异面直线矛盾.故选C.)

A.与a,b都相交

B.与a,b都不相交

C.至少与a,b之一相交

D.至多与a,b之一相交

5.直线a与直线b相交,直线c也与直线b相交,则直线a与直线c的位置关系是([答案] D;

[解析] 如图所示,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB与AA1相交,A1B1与AA1相交,所以AB∥A1B1;又AD与AA1相交,所以AB与AD相交;又A1D1与AA1相交,所以AB与A1D1异面.故选D.)

A.相交

B.平行

C.异面

D.以上都有可能

6.三个互不重合的平面把空间分成6部分时,它们的交线有(答案:D;)

A.1条

B.2条

C.3条

D.1条或2条

7.平面α∥β,且a⊂α,下列四个结论:

①a和β内的所有直线平行;

②a和β内的无数条直线平行;

③a和β内的任何直线都不平行;

④a和β无公共点.

其中正确的个数为(答案:C;)

A.0

B.1

C.2

D.3

8.若a、b是两条异面直线,且a∥平面α,则b与α的位置关系是_______

答案:b⊂α,b∥α或b与α相交;

___________.

9.下列命题中正确的是([答案] B;

[解析] 当圆心与圆周上两点共线时,由于共线的三点可以确定无数个平面,所以选项A不正确;选项C中,当A,B,C,D共线时,平面α和平面β可能相交,所以选项C不正确;选项D中,两组对边都相等的四边形可能不共面,所以选项D不正确;由于梯形的一组对边平行,则确定一个平面,所以梯形是平面图形,所以选项B正确.)

A.圆心与圆周上两点可以确定一个平面

B.梯形一定是平面图形

C.若A,B,C,D既在平面α内,又在平面β内,则平面α和平面β重合D.两组对边都相等的四边形是平面图形

《立体几何》专题13-4

点线面

1.空间中可以确定一个平面的条件是(答案:C;)

A.两条直线

B.一点和一直线

C.一个三角形

D.三个点

2.已知α∩β=M,a⊂α,b⊂β,a∩b=A,则直线M与A的位置关系用集合符号表示为____

答案:A∈M;

解析 因为α∩β=M,A∈a⊂α,所以A∈α,同理A∈β,故A在α与β的交线M上.

____.

3.如图所示,G、H、M、N分别是正三棱柱的顶点或所在棱的中点,则表示直线GH,MN是异面直线的图形有_____

答案:②④;

解析 ①中HG∥MN.③中GM∥HN且GM≠HN,∴HG、MN必相交.

___(填序号).

4.下列命题中,正确的结论有([答案] B;

[解析] ②④是正确的.)

①如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等;

②如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等;

③如果一个角的两边和另一个角的两边分别垂直,那么这两个角相等或互补;

④如果两条直线同时平行于第三条直线,那么这两条直线互相平行.

A.1个

B.2个

C.3个

D.4个

5.如果平面α外有两点A、B,它们到平面α的距离都是a,则直线AB和平面α的位置关系一定是(答案:C;)

A.平行

B.相交

C.平行或相交

D.AB⊂α

6.如果直线a∥平面α,那么直线a与平面α内的(答案:D;)

A.一条直线不相交

B.两条直线不相交

C.无数条直线不相交

D.任意一条直线不相交

7.正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为AA1和BB1的中点,则该正方体的六个表面中与EF平行的有_

答案:3;

个.

8.下列命题正确的是

(答案:D;)

A.若直线a在平面α外,则直线a∥α;

B.若直线a与平面α有公共点,则a与α相交;

C.若平面α内存在直线与平面β无交点,则α∥β;

D.若平面α内的任意直线与平面β均无交点,则α∥β;

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