8.4.1 平面
一、知识梳理
1.平面的概念:平面是向四周无限______的,常用__________(图形)表示平面。
2.平面的基本性质:
⑴基本事实1:过___________的三个点,有且只有一个平面,即不共线的三点确定一个平面。
⑵基本事实2:如果一条直线上的_______在一个平面内,那么这条直线在这个平面内。
⑶基本事实3:如果两个不重合的平面有__________,那么它们有且只有一条过该点的公共直线。
3.推论:
⑴推论1:经过一条直线和___________一点,有且只有一个平面。
⑵推论2:经过两条_____直线,有且只有一个平面。
⑶推论3:经过两条_____直线,有且只有一个平面。
二、重要题型
知识点一: 平面的概念及表示
1.下列关于平面的命题中正确的是( )
①平静的太平洋面就是一个平面;
②9个平面重叠起来比7个平面重叠起来厚;
③四边形确定一个平面;
④平面可以看成空间中点的集合,它是一个无限集.
A.① B.④ C.②③ D.①④
知识点二 :平面的基本事实
2.下列命题正确的是( )
A.一条直线和一点确定一个平面 B.两条相交直线确定一个平面
C.四点确定一个平面 D.三条平行直线确定一个平面
3.经过空间不过线的四点,可确定的平面个数是( )
A.1 B.4
C.1或4 D.1或3
知识点三: 点共线问题
4.已知△ABC在平面α外,其三边所在的直线满足AB∩α=P,BC∩α=Q,AC∩α=R,如图所示,求证:P,Q,R三点共线.
5. 如图所示,ABCD-A1B1C1D1是正方体,O是B1D1的中点,直线A1C交平面AB1D1于点M,则下列结论正确的是( )
A.A,M,O三点共线 B.A,M,O,A1不共面
C.A,M,C,O不共面 D.B,B1,O,M共面
知识点四 :线共点问题
6.如图,已知在四面体A?BCD中,E,F分别是AB,AD的中点,G,H分别是BC,CD上的点,且==2.求证:直线EG,FH,AC相交于同一点.
三、巩固练习
1.下列说法正确的是( )
A.两条直线确定一个平面
B.梯形一定是平面图形
C.平面α和β有不同在一条直线上的三个交点
D.一条直线和一个点确定一个平面
2.三条两两平行的直线可以确定平面的个数为( )
A.0 B.1
C.0或1 D.1或3
3.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是棱DD1和BB1上的点,MD=DD1,NB=BB1,那么正方体过点M,N,C1的截面图形是( )
A.三角形 B.四边形
C.五边形 D.六边形
4.设平面α与平面β相交于l,直线a?α,直线b?β,a∩b=M,则M________l.
5.如果一条直线与两条直线都相交,这三条直线共可确定 个平面.?
6.如图,已知D,E是△ABC的边AC,BC上的点,平面α经过D,E两点,若直线AB与平面α的交点是P,则点P与直线DE的位置关系是________.?
7.如图,在直角梯形ABDC中,AB∥CD,AB>CD,S是直角梯形ABDC所在平面外一点,画出平面SBD和平面SAC的交线.
8..如图所示,正方体木料ABCD-A1B1C1D1,其中M,N分别是AB,CB的中点,要过D1,M,N三点将木料锯开,请你帮助木工师傅想办法,怎样画线才能顺利完成?
8.4.1平面 答案
一、知识梳理
1.延展,平行四边形。
2. ⑴不在一条直线上,⑵两个点,⑶一个公共点
3. ⑴这条直线外,⑵相交, ⑶平行
二、重要题型
1.B 对于①,平面是抽象的,且是无限延展的,故①错误;对于②,平面是无大小、无厚薄之分的,故②错误;对于③,空间四边形不能确定一个平面,故③错误;对于④,平面是空间中点的集合,是无限集,故④正确.
2.B 根据一条直线和直线外的一点确定一个平面,知A不正确;B显然正确;C中四点不一定共面,故C不正确;三条平行直线可以确定一个平面或三个平面,故D不正确.故选B.
3.C 当这四个点在一个平面内的时候,确定一个平面;当三个点在一个平面上,另一个点在平面外的时候,确定4个平面.故选C.
4.证明:∵AB∩α=P,∴P∈AB,P∈平面α.又AB?平面ABC,∴P∈平面ABC.
∴由基本事实3可知:点P在平面ABC与平面α的交线上,同理可证Q,R也在平面ABC与平面α的交线上.∴P,Q,R三点共线.
5.A 连接A1C1,AC,则A1C1∥AC,∴A1,C1,C,A四点共面.∴A1C?平面ACC1A1.∵M∈A1C,∴M∈平面ACC1A1.又M∈平面AB1D1,∴M在平面ACC1A1与平面AB1D1的交线上.同理O在平面ACC1A1与平面AB1D1的交线上,∴A,M,O三点共线.故选A.
6.证明:∵E,F分别是AB,AD的中点,∴EF∥BD,且EF=BD.
又==2,∴GH∥BD,且GH=BD,∴EF∥GH,且EF>GH,
∴四边形EFHG是梯形,其两腰所在直线必相交.设两腰EG,FH的延长线相交于一点P,
∵EG?平面ABC,FH?平面ACD,∴P∈平面ABC,P∈平面ACD.
又平面ABC∩平面ACD=AC,∴P∈AC,故直线EG,FH,AC相交于同一点.
三、巩固练习
1.B. A选项,两条相交、平行直线确定一个平面,A错.C选项,两个平面有公共点,则有一条过该公共点的公共直线,如没有公共点,则两平面平行,故α,β重合,C错.D选项,一条直线和直线外的一点可以确定一个平面,D错.B选项,两条平行直线确定一个平面,梯形中有一组对边平行,故B对.
2.D 当三条直线是同一平面内的平行直线时,确定一个平面.当三条直线是三棱柱侧棱所在的直线时,确定三个平面.故选D.
3.C 如图,延长C1M交CD的延长线于点P,延长C1N交CB的延长线于点Q,连接PQ交AD于点E,交AB于点F,连接NF,ME,则正方体过点M,N,C1的截面图形是五边形.故选C.
4.∈ 因为a∩b=M,a?α,b?β,所以M∈α,M∈β.又因为α∩β=l,所以M∈l.
5. 1或2或3 如果三条直线都交于一点,且三线不共面,则每两条直线都确定一个平面,共确定3个平面;如果三条直线两两相交,交于不同的三点,则只确定1个平面;如果两条直线不在同一个平面内,另一条与其均相交,则只确定2个平面;如果两条直线平行,另一条与其均相交,则只确定1个平面.综上,这三条直线共可确定1或2或3个平面.
6. P∈直线DE 因为P∈AB,AB?平面ABC,所以P∈平面ABC.又P∈α,平面ABC∩平面α=DE,所以P∈直线DE。
7.解:很明显,点S是平面SBD和平面SAC的一个公共点,即点S在交线上.
由于AB>CD,则分别延长AC和BD交于点E,如图所示,因为E∈AC,AC?平面SAC,
所以E∈平面SAC.同理,可证E∈平面SBD.
所以点E在平面SBD和平面SAC的交线上,则连接SE,直线SE就是平面SBD和平面SAC的交线.
8.解:作法如下:
(1)连接MN并延长交DC的延长线于点F,连接D1F交CC1于点Q,连接QN;
(2)延长NM交DA的延长线于点E,连接D1E交AA1于点P,连接MP;
(3)依次在正方体各个面上画线D1P,PM,MN,NQ,QD1,即为木工师傅所要画的线.