课件40张PPT。2019/3/141第九章直线、平面、简单几何体1.平面的表示方法2019年3月14日星期四9.1平面的基本性质2019/3/142教学目的:2019/3/143复习引入 2019/3/144复习引入 …………2019/3/145复习引入 平静的湖面、海平面、……,真的很平吗? 2019/3/146回 顾平面几何研究的对象、内容是什么?对象是平面图形;
内容是平面图形的画法、形状、位置关系、大小计算及应用。2019/3/147立体几何研究的对象、内容是什么? 对象是空间图形(由空间的点、线、面组成的图形,也可以看成空间点的集合)
内容是空间图形的画法、形状、位置关系、大小计算及应用.是平面几何的推广与发展.2019/3/1482019/3/149平面图形2019/3/14102019/3/14112019/3/14122019/3/1413讲解新课 1.平面的两个特征:
①无限延展 ②平的(没有厚度) 常见的桌面,黑板面,平静的水面等都是平面的局部形象. 2019/3/14142.平面的画法:
通常画平行四边形来表示平面 讲解新课 (1)一个平面:水平放置和直立; 当平面是水平放置的时候,通常把平行四边形的锐角画成45°,横边画成邻边的2倍长,如图三、平面的表示法平面AC或平面BD
或平面ABCD平面αα? 平面 ? ABC平面ABC2019/3/1416讲解新课 (2) 直线与平面相交,如图 2019/3/1417讲解新课 (3)两个相交平面:
画两个相交平面时,若一个平面的一部分被另一个平面遮住,应把被遮住部分的线段画成虚线或不画2019/3/14183.平面的画法及其表示方法:讲解新课 ①在空间几何中,常用平行四边形表示平面.
当平面水平放置时,通常把平行四边形的锐角画成45°,横边画成邻边的两倍.
画两个平面相交时,当一个平面的一部分被另一个平面遮住时,应把被遮住的部分画成虚线或不画.2019/3/14194.空间图形是由点、线、面组成的 讲解新课 规定:
直线用两个大写的英文字母或一个小写的英文字母表示,
点用一个大写的英文字母表示,
平面则用一个小写的希腊字母表示.2019/3/1420点A 在平面a内,点B 在平面a外,点P在直线l上,点Q不 在直线l上,PQ四、点、线、平面之间的关系的符号表示(用集合语言描述)2019/3/1421直线L在平面a 内,表示为:直线a与b 相交于点A,表示为:(不在呢?)2019/3/1422表示为:直线 L 在平面 a 之外(II)(I)2019/3/1423表示为:2019/3/1424总结:点、线、面的基本关系:②点A在平面α内点A不在平面α内①点A在直线 ?上点A不在直线 ?上③直线?在平面α内直线?不在平面α内④直线?与直线m相交于点A⑤直线?与平面α相交于点A⑥平面α与平面β相交于直线?2019/3/1425讲解新课 2019/3/1426讲解新课 直线与平面无公共点或相交于一点统称为直线在平面外!2019/3/1427讲解新课 虽然借用于集合符号,但在读法上仍用几何语言.2019/3/1428讲解新课 5.平面图形与空间图形的概念 如果一个图形的所有点都在同一个平面内,则称这个图形为平面图形,否则称为空间图形 . 如:三角形、梯形、平行四边形都是平面图形;三棱锥为空间图形 .ABCDC′2019/3/1429讲解范例 例1 将下列符号语言转化为图形语言: 说明:画图的顺序:先画大件(平面),再画小件(点、线) 2019/3/1430例2 将下列文字语言转化为符号语言:讲解范例 解: 2019/3/1431讲解范例 2019/3/1432课堂练习: 1.判断下列命题的真假,真的打“√”,假的打“×”
(1)可画一个平面,使它的长为4cm,宽为2cm. ( )
(2)一条直线把它所在的平面分成两部分,一个平面把空间分成两部分. ( )
(3)一个平面的面积为20 cm2. ( )
(4)经过面内任意两点的直线,若直线上各点都在这个面内,那么这个面是平面. ( )× × √ √ 2019/3/1433课堂练习: 2.观察(1)、(2)、(3)三个图形,模型说明它们的位置关系有什么不同,并用字母表示各个平面.2019/3/1434课堂练习: 3.如图所示,用符号表示以下各概念:
①点A、B在直线a上 ;
②直线a在平面?内 ;
点C在平面?内 ;
③点D不在平面?内 ;
直线b不在平面?内 .2019/3/14352019/3/14362019/3/14372019/3/1438课堂练习: 3.如图所示,用符号表示以下各概念:
①点A、B在直线a上 ;
②直线a在平面?内 ;
点C在平面?内 ;
③点D不在平面?内 ;
直线b不在平面?内 .2019/3/1439小结 :平面的概念;
平面的画法、表示方法及两个平面相交的画法;点、直线、平面间基本关系的文字语言,图形语言和符号语言之间关系的转换. 2019/3/1440 本讲到此结束,请同学们课后再做好复习.谢谢!再见!作业: 预习三个公理课件38张PPT。2019/3/141第九章直线、平面、简单几何体2.平面的基本性质2019年3月14日星期四9.1平面的基本性质2019/3/142教学目的:2019/3/1431.平面的两个特征:
①无限延展 ②平的(没有厚度)复习回顾 2.平面的画法:
通常画平行四边形来表示平面 3. 直线与平面相交,如图 2019/3/144直线L在平面a 内,表示为:直线a与b 相交于点A,表示为:表示为:直线L与平面相交于点A,2019/3/1454.两个相交平面:
画两个相交平面时,若一个平面的一部分被另一个平面遮住,应把被遮住部分的线段画成虚线或不画复习回顾 2019/3/1465.平面的表示方法:复习回顾 ①2019/3/147复习回顾 2019/3/148直线与平面无公共点或相交于一点统称为直线在平面外!复习回顾 2019/3/1496.平面图形与空间图形的概念 如果一个图形的所有点都在同一个平面内,则称这个图形为平面图形,否则称为空间图形 . 如:三角形、梯形、平行四边形都是平面图形;三棱锥为空间图形 .ABCDC′复习回顾 2019/3/1410 1.正方体的各顶点如图所示,正方体的三个面所在平面 ,分别记作 ,试用适当的符号填空. 平面的基本性质练习(6)平面A1C1CA∩平面D1B1BD=A1B1C1D1O1ABCDOoo1平面的基本性质练习 2.根据下列符号表示的语句,说出有关点、线、面的关系,并画出图形.2019/3/1412讲解新课 平面的基本性质BAa观察图形……CD公理1 如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内 .推理模式: 2019/3/1413讲解新课 平面的基本性质BAaCD公理1 如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内 .应用: 这条公理是判定直线是否在平面内的依据,也可用于验证一个面是否是平面. 如泥瓦工用直的木条刮平地面上的水泥浆 2019/3/1414反之,若一条直线 l 在平面α内,则直线上的所有点均在此平面α内公理1应用(2)证明点在平面内;(1)证明直线在平面内.平面的基本性质
公理1检验物体表面的平整度
2019/3/1415讲解新课 观察图形……βA公理2 如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其它公共点,且所有这些公共点的集合是一条过这个公共点的直线 .平面的基本性质推理模式: 2019/3/1416讲解新课 βA公理2 如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其它公共点,且所有这些公共点的集合是一条过这个公共点的直线 .平面的基本性质应用: ①确定两相交平面的交线位置;
②判定点在直线上 公理2揭示了两个平面相交的主要特征,是判定两平面相交的依据,提供了确定两个平面交线的方法. 指出:今后所说的两个平面(或两条直线),如无特殊说明,均指不同的平面(直线) 2019/3/1417文字语言:如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,这些公共点的集合是一条直线 ;
符号语言:
图形语言:公理2应用(1)判定两个平面的相交;(2)证明点在直线上(如证三线共点或三点共线);公理22019/3/1418若两个平面有一条公共直线,则称这两个平面相交,这条公共直线叫做这两个平面的交线.用图形表示两个相交平面时,应注意些什么?2019/3/1419两个相交平面的常见画法:α?aα?a平卧式竖式2019/3/1420讲解范例 例1∵E∈AB,H∈AD过一点可以做几条直线?两点呢?过空间中一点可以做几个平面?两点呢?三点呢?2019/3/1422讲解新课 观察图形……ABCβ公理3 经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面. 平面的基本性质推理模式: 2019/3/1423讲解新课 ABCβ公理3 经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面. 平面的基本性质应用: ①确定平面;②证明两个平面重合 “有且只有一个”的含义分两部分理解,“有”说明图形存在,但不唯一,“只有一个”说明图形如果有顶多只有一个,但不保证符合条件的图形存在,“有且只有一个”既保证了图形的存在性,又保证了图形的唯一性 .2019/3/1424文字语言:经过不在同一条直线上的三点有且只有一个平面 ;
符号语言:
图形语言:公理3应用(1)确定平面的依据;(2)证明有关点、线共面.公理3A、B、C三点不共线?确定平面ABC2019/3/1425讲解新课 “有且只有一个”的含义分两部分理解,“有”说明图形存在,但不唯一,“只有一个”说明图形如果有顶多只有一个,但不保证符合条件的图形存在,“有且只有一个”既保证了图形的存在性,又保证了图形的唯一性 . 在数学语言的叙述中,“确定一个”,“可以作且只能作一个”与“有且只有一个”是同义词. 因此,在证明有关这类语句的命题时,要从“存在性”和“唯一性”两方面来论证.2019/3/1426课堂练习: 2019/3/1427课堂练习: 2019/3/14282019/3/1429讲解范例 解: (1)(1)2019/3/1430讲解范例 作图: NM(1)(2)2019/3/1431讲解范例 例3 求证:三角形是平面图形. 已知:三角形ABC求证:三角形ABC是平面图形证明:∵三角形ABC的顶点A、B、C不共线α∴三角形ABC上的每一个点都在同一个平面内
∴三角形ABC是平面图形 .2019/3/14322019/3/14332个平面分空间有两种情况:两个平面把空间分成3或4个部分。(1)两平面没有公共点时(2)两平面有公共点时2019/3/14343个平面(2)(3)(4)(5)3个平面把空间分成4,6,7或8个部分。2019/3/1435作图: C′ M A′ D′ S T NPQABCDA1B1C1D1思考题: 进入小结2019/3/1436小结 : 平面的基本性质是研究空间图形性质的理论基础,也是以后演绎推理的逻辑依据. 本课主要的学习内容是平面的基本性质,三条公理中公理1用于判定直线是否在平面内,公理2用于判定两平面相交,公理3是确定平面的依据.“确定一个平面”与“有且只有一个平面”是同义词.“有”即“存在”,“只有一个”即“唯一”.所以证明有关“有且只有一个”语句的命题时,要证两方面——存在性和唯一性.2019/3/1437平面的基本性质公理1: 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内。公理2:如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,这些公共点的集合是一条直线。 公理3:经过不在同一条直线上的三点有且只有一个平面。推论1:经过一条直线和这条直线外的一点有且只有一个平面。推论2: 经过两条相交直线有且只有一个平面。 推论3:经过两条平行直线有且只有一个平面。基本题型证明线共点:先确定两条直线交点,再证交点在第三条直线上。证明点共线:证明这些点同时在两相交平面内证明点共面或线共面:先由一些元素确定一个平面,再证另一些元素也在这个平面内。2019/3/1438 本讲到此结束,请同学们课后再做好复习.谢谢!再见!作业: P11 习题9.1 1~4课件22张PPT。2019/3/141第九章直线、平面、简单几何体4.空间图形在平面内的表示方法2019年3月14日星期四9.1平面的基本性质2019/3/142平面的基本性质BAa公理1 如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内 .推理模式: 复习回顾 2019/3/143反之,若一条直线 l 在平面α内,则直线上的所有点均在此平面α内公理1应用(2)证明点在平面内;(1)证明直线在平面内.公理1检验物体表面的平整度
2019/3/1441.证明点在平面内例1.已知三角形ABC中,点A在平面α内,BC的中点M在平面α内,问:三角形ABC的重心 G是否也在平面α内?BC2019/3/145βA公理2 如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其它公共点,且所有这些公共点的集合是一条过这个公共点的直线 .推理模式: 复习回顾 ①确定两相交平面的交线位置;
②判定点在直线上 应用: 2019/3/146文字语言:如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,这些公共点的集合是一条直线 ;
符号语言:
图形语言:公理2应用(1)判定两个平面的相交;(2)证明点在直线上(如证三线共点或三点共线);公理22019/3/147ABC公理3 经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面. 推理模式: 应用: ①确定平面;②证明两个平面重合 复习回顾 2019/3/148推论1 经过一条直线和直线外的一点有且只有一个平面. 推理模式:推论2 经过两条相交直线有且只有一个平面 推理模式: 推论3 经过两条平行直线有且只有一个平面 .推理模式: 复习回顾 l2019/3/1491.如何将一个直立放置的平面图形画在纸上?2.将一个水平放置的平面图形画在纸上,怎样画才有立体感呢?讲解新课 2019/3/1410问题:(1) 太阳光线(假定太阳光线是平行的)把一个长方形形状的窗框投射到地板上,变成了什么图形?2019/3/1411 (2) 上述窗框的投影图形与原窗框图比较,哪些几何关系或几何量发生了变化?哪些没有发生变化?AB’A’BMM’PP’讲解新课 2019/3/1412直观图: 表示空间图形的平面图形,叫做空间图形的直观图.如何画空间图形的直观图?空间图形直观图的画法斜二测画法讲解新课 2019/3/1413例1 画水平放置的正六边形的直观图.一、平面图形的直观图的画法.四个步骤:取轴、画轴、平行性、长度.空间图形直观图的画法斜二测画法讲解新课 2019/3/1414二、怎样画立体图形的直观图?例2 画棱长为2cm的正方体的直观图.2019/3/1415上述画直观图的方法叫做斜二测画法,规则如下:(2)画直观图时,把它们画成对应的 o’x’、o’y’、 o’ z’ ,使∠x’o’y’= 45 °(或135°), ∠x’o’z’= 90 °. x’o’y’所确定的平面表示水平平面;(1)在已知图形中取水平平面,取互相垂直的轴ox、oy,再取oz轴,使 ∠ xoz=90° 且∠ yoz=90 °;(3)已知图形中平行于x轴、y轴或z轴的线段,在直观图中分别画成平行于x’轴,y’轴,z’轴的线段;(4)已知图形中平行于x轴和z轴的线段,在直观图中保持长度不变;平行于y轴的线段,长度为原来的一半.四个步骤:取轴、画轴、平行性、长度.2019/3/1416练习1:下列说法是否正确? (1)水平放置的正方形的直观图可能是梯形.(2) 两条相交直线的直观图可能平行. (3) 互相垂直的两条直线的直观图仍然互相垂直.(×)(×)(×) (4)等腰三角形的水平放置的直观图仍是等腰三角形.(×)课堂练习: 2019/3/1417B课堂练习: 2019/3/1418C课堂练习: 2019/3/1419D课堂练习: 2019/3/1420练习5 右图是ΔABC利用斜二测画法得到的水平放置的直观图ΔA‘B‘C’,其中A‘B’∥y’轴,B‘C’∥x‘轴,若ΔA‘B‘C’的面积是3,则ΔABC的面积是( ) 练习6 水平放置的正三角形的直观图是一个底边长不变,高为原三角形高的一半的三角形.(×)haah=6c’ 2c’a2019/3/1421小结 :四个步骤:取轴、画轴、平行性、长度.空间图形直观图的画法斜二测画法∠x’o’y’= 45 °(或135°),平行于x轴和z轴的线段,在直观图中保持长度不变;平行于y轴的线段,长度为原来的一半.2019/3/1422 本讲到此结束,请同学们课后再做好复习.谢谢!再见!作业: P11 习题9.1 8~9预习9.2---空间的平行直线和异面直线课件41张PPT。9.1平面的基本性质(2)学习目标理解掌握平面的三个基本公理及其推论
会运用基本公里及推论进行简单的几何证明。
会运用公理证明共面问题。复习提问1、平面的特征是怎样的?
2、试用数学符号表示下列命题:
(1)如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内。
(2)如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,且所有这些公共点的集合是一条过这个公共点的直线.
平面的基本性质如果一条直线上的两点在一个平面内, 那么这条直线上所有的点都在这个平面内. 公理1:AB公理1的用途:①判定直线是否在平面内②检查直线是否直,平面是否平③判定直线上的点在不在平面内公理1mpeg.avi 公理2:如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,且所有这些公共点的集合是一条过这个公共点的直线. 公理2的用途:①判定两个平面是否相交②判定点共线、线共点③寻找两个平面交线公理2mpeg.avi经过不在同一条直线上的三点, 有且只有一个平面。 公理3:公理3mpeg.avi平面的基本性质 公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,
那么这条直线上的所有点都在这个平面内。公理2:如果两个平面有一个公共点,那么它们
还有其他公共点,这些公共点的集合是一条直线。 公理3:经过不在同一条直线上的三点有且只有
一个平面。(即不共线的三点确定一平面)推论1: 推论1mpeg.avi 推论1: 经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面 求证:过点A和直线a可以确定一个平面 所以经过点A和直线a有且只有一个平面 唯一性: 如果经过点A和直线a的平面还有一个平面β,那么A∈β, B ∈ β,C ∈ β因为A∈α, B∈α,C∈α, (公理1)故不共线的三点A,B,C既在平面α内又在平面β内.所以平面α和平面β重合.(公理3)推论2: 经过两条相交直线有且只有一个 平面。ABC推论2mpeg.avi推论2:经过两条相交直线,有且只有一个平面 证明:设直线a、b相交于点C,在a、b上分别取不同于点C
的点A和点B,点A,B,C是不在同一条直线上的三点(否
则与a、b为两条相交直线矛盾)
由公理3,过A、B、C三点有且只有一个平面α,
因为a、b各有两点在平面α内,
所以直线a、b在α内,因此过直线a、b有平面α。
因为点A、B、C分别在直线a、b上,
所以它们在过a、b的平面内。
由由公理3,过A、B、C三点的平面只有一个,过直线a、b的平面只有一个。怎样用两根拉紧的细线来检验桌子的四条腿的底端是否共面? 推论3:经过两条平行直线有且只有一个平面。C推论3mpeg.avi推论3:经过两条平行直线,有且只有一个平面 证明:设直线a、b满足a平行于b ,由平行线的定义,直线a、b在同一平面内,这就是说,过直线a、b有平
面α。
设点A为直线a上任一点,则点A在直线b外,点A
和直线b在过直线a、b的平面α内,由公理3的推论1,过点A和直线b的平面只有一个。过直线a、b的平面只
有一个。(1)如果空间几个点或几条直线都在同一平面内,那么我们就说它们共面.(2)如果构成图形的所有点都在同一平面内,这个图形叫做平面图形.(3)如果构成图形的点不都在同一平面内,这种图形叫做立体图形.(4)我们在初中学过的平面图形的某些性质,例如全等、平行、相似等,对空间里的平面图形仍然成立。注:平面的基本性质公理1: 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内。公理2:如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,这些公共点的集合是一条直线。 公理3:经过不在同一条直线上的三点有且只有一个平面。推论1:经过一条直线和这条直线外的一点有且只有一个平面。推论2: 经过两条相交直线有且只有一个平面。 推论3:经过两条平行直线有且只有一个平面。基本题型证明三线共点:先确定两条直线交点,再证交点在第三条直线上。证明点共线:证明这些点同时在两相交平面内证明点共面或线共面:先由一些元素确定一个平面,再证另一些元素也在这个平面内。例1?直线AB、BC、CA两两相交,交点分别为A、B、C,判断这三条直线是否共面,并说明理由。(如图) 解:这三条直线共面,因为直线AB和直线AC相交于点A,所以直线AB和AC确定一个 平面α.(推论2)因为B∈AB,C∈AC,所以B∈α,C∈α,故BC α (公理1)因此直线AB,BC,CA都在平面α内,即它们共面.例题讲解 1、选择题:(1)两个平面的公共点的个数可能有......( )(2)三个平面两两相交,则它们交线的条数……( )(A)0 (B)1 (C)2 (D)0或无数(A)最多4条最少3条 (B)最多3条最少1条
(C)最多3条最少2条 (D)最多2条最少1条 DB 反馈练习2、下列各个条件中,可以确定一个平面的是( )
A.三个点 B.两条不重合的直线
C.一个点和一条直线 D.不共点的两两相交的三条直线反馈练习 3、填空题:看看答案吧361.三个公理的符号表示及其作用
2.公理3的三个推论:
推论1? 经过一条直线和这条直线外的一点,有且
只有一个平面
推论2 经过两条相交直线,有且只有一个平面
推论3 经过两条平行直线,有且只有一个平面
3.公理3及其三个推论的作用是确定平面
4.证明若干个点、线共面的方法.
(先证其中某些点、线确定一个平面,再证剩余点、线落在此平面内)【小结】(3)三条直线两两相交,由这三条直线所确定平面的个数是(? )
A.1??????? B.2??????? C.3???????? D.1或33条直线相交于一点时: 三条直线相交于一点,用其中的两条确定平面,最多可以确定3个。(1)3条直线共面时(2)每2条直线确定
一平面时4条直线相交于一点时: 三条直线相交于一点,用其中的两条确定平面,最多可以确定6个。(1)4条直线 全共面时(2)有3条直线共面时(3)每2条直线都确定一平面时2个平面分空间有两种情况:两个平面把空间分成3或4个部分。(1)两平面没有公共点时(2)两平面有公共点时3个平面(2)(3)(4)(5)3个平面把空间分成4,6,7或8个部分。平面的基本性质公理1: 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内。公理2:如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,这些公共点的集合是一条直线。 公理3:经过不在同一条直线上的三点有且只有一个平面。推论1:经过一条直线和这条直线外的一点有且只有一个平面。推论2: 经过两条相交直线有且只有一个平面。 推论3:经过两条平行直线有且只有一个平面。基本题型证明线共点:先确定两条直线交点,再证交点在第三条直线上。证明点共线:证明这些点同时在两相交平面内证明点共面或线共面:先由一些元素确定一个平面,再证另一些元素也在这个平面内。一、共线问题:证明三点共线的方法:
[1]先由两点确定一条直线,然后证明另一个点也在此直线上;
[2]证明三点在两平面的交线上;证明三线共点的方法:
证明两直线的交点在第三直线上,而第三直线又
往往是两平面的交线二、共点问题:MNaAbcBCl三、共面问题:例5:在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
画出过M、N、P三点的截面。ADCBA1B1C1D1MPN四、画平面交线问题:ADCA1B1C1D1PNMBADCA1B1C1D1BNMP 例8、如图,正方体的棱长为4,M、N分别是A1B1和CC1的中点,设平面DMN与棱B1C1相交P点,求线段PN的长.1.三个公理的符号表示及其作用
2.公理3的三个推论:
推论1? 经过一条直线和这条直线外的一点,有且
只有一个平面
推论2 经过两条相交直线,有且只有一个平面
推论3 经过两条平行直线,有且只有一个平面
3.公理3及其三个推论的作用是确定平面
4.证明若干个点、线共面的方法.
(先证其中某些点、线确定一个平面,再证剩余点、线落在此平面内)【小结】 预习提纲空间中的三点共线如何证明?
空间中的三线共点问题又如何叙述呢?