11.4

点、直线与平面

用公理和图形语言描述空间基本对象的位置关系。

12 分钟立体几何初步
本文章目录

01 · 出发点

用公理描述空间基本对象

点、直线和平面是立体几何的基本对象。纸面上的平行四边形只是平面的示意,真正的平面向四周无限延展。

空间中两条直线除相交和平行外,还可能既不相交也不平行,称为异面直线。这是平面几何中没有的新位置关系。

02 · 概念

基本事实与位置关系

经过不在同一直线上的三点,有且只有一个平面;若一条直线上有两个点在一个平面内,则整条直线在该平面内;两个不重合平面若有公共点,则交于经过该点的一条直线。

直线与直线可相交、平行或异面;直线与平面可在平面内、相交或平行;两个平面可相交或平行。研究关系时应先确认对象是否共面。

03 · 方法

判断并表达空间位置关系

  1. 01

    先依据题设或基本事实确定哪些点、线位于同一平面,再判断相交、平行或异面。

  2. 02

    证明直线在平面内时找直线上两个点属于该平面;确定平面时提供不共线三点等条件。

  3. 03

    画图只辅助理解,结论应以符号关系和公理条件为依据。

04 · 例题

把方法落到具体问题

1确定两个平面的交线

四面体 ABCD 中,点 M 在 AB 上,点 N 在 AC 上,且 M、N 不同于 A。平面 DMN 与平面 ABC 的交线是什么?

  1. 1

    M 在 AB 上、N 在 AC 上,所以 M、N 都属于平面 ABC。

  2. 2

    按平面 DMN 的定义,M、N 也都属于平面 DMN。

  3. 3

    两个不重合平面有两个公共点 M、N,因此它们的交线是直线 MN。

05 · 辨析

容易忽略的条件与边界

回看

本节小结

  • 不共线三点唯一确定一个平面。
  • 直线上两点属于平面可推出整条直线属于平面。
  • 异面直线是空间中特有的位置关系。