高中数学的必修二数学平面的基本性质知识点 高中数学知识点

河南邓州2023-04-27  26

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平面的基本性质

教学目标

1、知识与能力:

(1)巩固平面的基本性质即四条公理和三条推论

(2)能使用公理和推论进行解题

2、过程与方法:

(1)体验在空间确定一个平面的过程与方法;

(2)掌握利用平面的基本性质证明三点共线、三线共点、多线共面的方法。

3、情感态度与价值观:

培养学生认真观察的态度,慎密思考的习惯,提高学生的审美能力和空间想象的能力。

教学重点

平面的三条基本性质即三条推论

教学难点

准确运用三条公理和推论解题

教学过程

一、问题情境

问题1:空间共点的三条直线能确定几个平面空间互相平行的三条直线呢

问题2:如何判断桌子的四条腿的底端是否在一个平面内

二、温故知新

公理1

如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内

公理2

如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其它公共点,这些公共点的集合是经过这个公共点的一条直线

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

公理4(平行公理)平行于同一条直线的两条直线互相平行

把以上各公理及推论进行对比:

三、数学运用

基础训练:(1)已知:;求证:直线AD、BD、CD共面

证明:——公理3推论1

——公理1

同理可证,,直线AD、BD、CD共面

解题反思11。逻辑要严谨

2书写要规范

3证明共面的步骤:

(1)确定平面——公理3及其3个推论

(2)证线“归”面(线在面内如:)——公理1

(3)作出结论。

变式1、如果直线两两相交,那么这三条直线是否共面(口答)

变式2、已知空间不共面的四点,过其中任意三点可以确定一个平面,由这四个点能确定几个平面

变式3、四条线段顺次首尾连接,所得的图形一定是平面图形吗(口答)

(2)已知直线满足:;求证:直线

证明:——公理3推论3

——公理1

直线共面

提高训练:已知,求证:四条直线在同一平面内

思路分析:考虑由直线a,b确定一个平面,再证明直线c,l在此平面上,但十分困难。因而可以开放思路,考虑确定两个平面,再证明两个平面重合,问题迎刃而解。

证明:

——公理3推论3

——公理3推论3

——公理1

因此,平面同时经过两条相交直线所以平面重合。——公理3推论2

直线共面

上面方法称为同一法

拓展训练:如图,三棱锥A-BCD中,E、G分别是BC、AB的中点,F在CD上,H在AD上,且有DF:FC=DH:HA=2:3;求证:EF、GH、BD交于一点[渗透空间问题平面化思想]

思路分析:思路1:开放思路,考虑三个平面,首先证明两条直线在一个面内,并且相交,然后证明交点在两个平面上,据公理2知它在两面唯一的交线——第三条直线上,因此证得三线共点。

证法1:连接,

因E、G分别是BC、AB的中点,故因DF:FC=DH:HA=2:3,故——公理4

共面,由上知,相交,设交点为O,则平面,平面,

所以直线所以EF、GH、BD交于一点。

思路2:首先证明直线GH、BD交于一点P,直线EF、BD交于一点Q,然后证明两点P、Q重合,进而得出EF、GH、BD交于一点。

证法法2:提示:过点H作HO,使得,交点为O,连接OF,证明,

延长GH,EF,使它们与直线BD分别交于点P、Q,由三角形相似可以得出OP=OQ所以点P、Q重合。

链接生活:在正方体木头中,试画出过其中三条棱的中点P、Q、R的平面截得木头的截面形状

解题反思21。逻辑要严谨

2书写要规范

3方法要掌握

(1)证明共面的步骤:

1)确定平面——公理3及其3个推论——公理3及3个推论

2)证线“归”面(线在面内如:)——公理1

3)作出结论。

(2)证明共线的步骤:

①证所有点在第一个面内(如平面)——公理1

②证所有点在第二个面内(如平面)——公理1

③结论1:所有点在两个平面的交线上

④结论2:所有点共线——公理2

(3)证明共点的步骤:

1)证交于一个点——公理3及3个推论

2)证此点在二个面内(如平面)——公理1

3)结论1:此点在两个平面的交线上——————公理2

4)结论2:三条线共点

四、回顾小结

本节主要复习了平面三个公理和三个推论,学会了如何使用公理及其推论解题

五、课外作业(见所发的前置作业)

反馈练习

[121平面的基本性质(2)]

1、经过同一直线上的3个点的平面()

A、有且只有1个B、有且只有3个C、有无数个D、有0个

2、若空间三个平面两两相交,则它们的交线条数是()

A、1或2B、2或3C、1或3D、1或2或3

3、与空间四点距离相等的平面共有()

A、3个或7个B、4个或10个C、4个或无数个D、7个或无数个

4、四条平行直线最多可以确定()

A、三个平面B、四个平面C、五个平面D、六个平面

5、四条线段首尾顺次相连,它们最多可确定的平面个数有个

6、给出以下四个命题:

①若空间四点不共面,则其中无三点共线;

②若直线l上有一点在平面外,则l在外;

③若直线、、中,与共面且与共面,则与共面;

④两两相交的三条直线共面

其中所有正确的命题的序号是

7点P在直线l上,而直线l在平面内,用符号表示为()

ABCD8下列推理,错误的是()

ABCD9下面是四个命题的叙述语(其中A、B表示点,表示直线,表示平面)

①②③④其中叙述方法和推理过程都正确的命题的序号是_______________

10、已知A、B、C不在同一条直线上,求证:直线AB、BC、CA共面

11、求证:如果一条直线与两条平行线都相交,那么这三条直线在同一个平面内

已知:直线、、且,,;

求证:直线、、共面

12、在正方体ABCD-A1B1C1D1中,

①AA1与CC1能否确定一个平面为什么

②点B、C1、D能否确定一个平面为什么

③画出平面ACC1A1与平面BC1D的交线,平面ACD1与平面BDC1的交线

13、两两相交且不共点的四条直线共面(注:有两种情形,见图,试分别证之)

1、定义不同

平面,是指面上任意两点的连线整个落在此面上,一种二维零曲率广延,这样一种面,它与同它相似的面的任何交线是一条直线。

曲面可以看作是一条动线(直线或曲线)在空间连续运动所形成的轨迹,形成曲面的动线称为母线。母线在曲面中的任一位置称为曲面的素线,用来控制母线运动的面、线和点称为导面、导线和导点。

2、表示方法不同

平面通常画成平行四边形,由于平面的无限延展性,平行四边形只表示平面的一个部分,这同画直线时只画一段来表示直线的道理是一样的,另外,有时根据需要也可以用三角形、封闭的曲线图形等表示平面。

曲面的表示法和平面的表示法相似,最基本的要求是应作出决定该曲面各几何元素的投影,如母线、导线、导面等。此外,为了清楚地表达一曲面,一般需画出曲面的外形线,以确定曲面的范围。

3、微分几何方面不同

微分几何研究的对象。直观上,曲面是空间具有两个自由度的点的轨迹。曲面可用方程Z=f(x,y)或F(x,y,z)=0来表示,也可用参数方程x=j(u,v),y=ψ(u,v),z=c(u,v)表示。在最简单的曲面中,除平面外,有旋转面和二次曲面曲面还有直纹面、可展曲面、极小曲面、多面曲面、单侧曲面等。

参考资料:

百度百科-曲面

参考资料:

百度百科-平面

平面基本性质与推论

一、教学目标确立依据

(一)课程标准要求及解读

1

、课程标准要求

借助长方体模型,解空间点线面的基础上,抽象出空间点线面位置关系的定义,

并了解如下可以作为推理依据的公理和定理。

基本性质

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的点

都在这个平面内.

基本性质

2

:经过不在同一直线上的三点,有且只有一个平面

基本性质

3

如果不重合的两个平面有一个公共点,

那么它们有且只有一条过这

个点的公共直线。

2

、课程标准解读

平面的基本性质

1

给出了判断直线在平面内的方法,引出了直线在平面内的定

义。

平面的基本性质

2

及平面的基本性质的三个推论,

说明了怎样的条件可以确定一

个平面,

从而我们知道什么条件下可以画出确定的平面,

什么条件下两个平面互

相重合,这些都是研究空间图形时首先需要明确的。

平面的基本性质

3

主要说明了两个相交平面的特征,

对我们确定或画出两个平面

的交线有重要的指导作用。

平面的基本性质的推论用以确定平面的依据。

(

)

教材分析

本节课在必修二中是第一张第二节内容,是整个立体几何的基础和工具。

是立体几何的起始课,

平面的概念和平面的性质是立体几何全部理论的基础。

面是把三维空间图形转化为二维平面图形的主要媒介,

在立体几何平面化的过程

中具有重要的桥梁作用。

通过对平面基本性质的学习,

有助于学生更好的学习立

体几何的其他知识本节的重点是平面的基本性质及三种语言的转换。

难点是平面

的基本性质的理解与应用。

课前要充分观察理解教室里的点、

线、

面,

来理解点、

线、面及位置关系。

知识结构图

基本性质

1

推论

1

平面的基本性质

基本性质

2

推论

2

基本性质

3

推论

3

(三)学情分析

通过第一章空间几何体的学习,

学生对于点线面之间的位置关系有初步认识,

节要求学生能够用集合语言表示点线面之间的位置关系,

引导学生对空间中点线

面的位置关系可各种可能性进行分类和研究。对于证明学生可能感觉难度较大。

二、教学目标

1

、在直观认识和理解空间点线面的基础上,能抽象出空间点线面位置关系的定

义。

2

、图形语言符号语言表示点线面之间的位置关系,

3

通过第一节课学习,

在掌握平面的三个基本性质的基础上,

进一步掌握平面基

本性质的三个推论;

三、评价设计

目标

1

评价:

能说出线不在面内的情况,

并用图形表示。

能说出两个平面的位置

关系。

目标

2

评价:

学生对基本性质及推论能说出条件及结论是什么,

并会用图形语言

及符号语言表示。

目标

3

评价:经过小组讨论会证明平面基本性质的三个推论;

四、教学方法

学生从直观认识平面到理性的理解平面,

有一个抽象的过程。

通过这个过程可培

养学生的抽象能力。

要让学生认识平面的三条基本性质的直观背景。

学完这三条

基本性质,

学生营养成用性质理解平面的习惯,

学会用直线和皮面的基本性质进

行推理。

五、教学过程

温故知新,导入新课。

1

平面有哪些性质呢?

2

、一条直线和平面有哪几种关系呢?两个平面呢?

教学重点、难点的学习与完成过程

师:

立体几何中有一些公理,

构成一个公理体系.

人们经过长期的观察和实

践,

把平面的三条基本性质归纳成三条公理.

请同学们思考下列问题

(用幻灯显

示).

问题

1

直线

l

上有一个点

P

在平面

α

内,

直线

l

是否全部落在平面

α

内?

问题

2

直线

l

上有两个点

P

Q

在平面

α

内,

直线

l

是否全部落在平面

α

内?

(用竹针穿过纸板演示问题

1

,用直尺紧贴着玻璃黑板演示问题

2

,学生思

考回答后教师归纳.)

设计意图:形象直观,学生易于接受。

这就是基本性质

1

如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上

的所有的点都在这个平面内..

这里的条件是什么?结论是什么?

生:条件是直线(

a

)上有两点(

A

B

)在平面(

α

)内,结论是:直线(

a

在平面(

α

)内.

师:把条件表示为

A∈a,B∈b

A∈

α

,B∈

α

,把结论表示.

设计意图:学生学会符号语言。

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,

泥瓦工用直的木条刮平地面上的水泥浆.

在这里,

我们用平行四边形来表示平面,

那么平面是不是只有平行四边形这

么个范围呢?

生:不是,因为平面是无限延展的.

师:对,根据基本性质

1

,直线是可以落在平面内的,因为直线是无限延伸

的,

如果平面是有限的,

那么无限延伸的直线又怎么能在有限的平面内呢?所以

平面具有无限延展的特征.

现在我们根据平面的无限延展性来观察一个现象:两个纸板交叉

师:两个平面会不会只有一个公共点?

生甲:只有一个公共点.

生乙:因为平面是无限延展的,应当有很多公共点.

师:生乙答得对,正因为平面是无限延展的,所以有一个公共点,必有无数个公

共点.

那么这无数个公共点在什么位置呢?

(教师随手一压,

一块纸板随即插入

另一块纸板上事先做好的缝隙里)

.可见,这无数个公共点在一条直线上.这说

明,

如果不重合的两个平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过这个点的

公共直线。

设计意图:形象直观,学生易于接受。

此时,

就说两平面相交,

交线就是公共点的集合这就是基本性质

3

其条件和

结论分别是什么?

生:条件是两平面(

α

β

)有一公共点(

A

),结论

是:它们有且只有一条过这个点的直线.

师:条件表示为

A∈

α

,A∈

β

,结论表示为:

α

β

a

,A∈a,图形表示

基本性质

3

判定两平面相交的依据,提供了确定相交平面的交线的方法.

下面请同学们思考下列问题(用幻灯显示):

问题

1

:经过空间一个已知点

A

可能有几个平面?

问题

2

:经过空间两个已知点

A

B

可能有几个平面?

问题

3

:经过空间三个已知点

A

B

C

可能有几个平面?

平面向量是高一的知识点,想要学习好需要学生把握好概念和运算,下面是我给大家带来的有关于高中数学平面向量知识点的具体介绍,希望能够帮助到大家。

高一数学平面向量知识点

向量:既有大小,又有方向的量

数量:只有大小,没有方向的量

有向线段的三要素:起点、方向、长度

零向量:长度为的向量

单位向量:长度等于个单位的向量

相等向量:长度相等且方向相同的向量

&向量的运算

加法运算

AB+BC=AC,这种计算法则叫做向量加法的三角形法则。

已知两个从同一点O出发的两个向量OA、OB,以OA、OB为邻边作平行四边形OACB,则以O为起点的对角线OC就是向量OA、OB的和,这种计算法则叫做向量加法的平行四边形法则。

对于零向量和任意向量a,有:0+a=a+0=a。

|a+b|≤|a|+|b|。

向量的加法满足所有的加法运算定律。

减法运算

与a长度相等,方向相反的向量,叫做a的相反向量,-(-a)=a,零向量的相反向量仍然是零向量。

(1)a+(-a)=(-a)+a=0(2)a-b=a+(-b)。

数乘运算

实数λ与向量a的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作λa,|λa|=|λ||a|,当λ > 0时,λa的方向和a的方向相同,当λ< 0时,λa的方向和a的方向相反,当λ = 0时,λa = 0。

设λ、μ是实数,那么:(1)(λμ)a = λ(μa)(2)(λμ)a = λa μa(3)λ(a ± b) = λa ±λb(4)(-λ)a =-(λa) = λ(-a)。

向量的加法运算、减法运算、数乘运算统称线性运算。

向量的数量积

已知两个非零向量a、b,那么|a||b|cos θ叫做a与b的数量积或内积,记作ab,θ是a与b的夹角,|a|cos θ(|b|cos θ)叫做向量a在b方向上(b在a方向上)的投影。零向量与任意向量的数量积为0。

ab的几何意义:数量积ab等于a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cosθ的乘积。

两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和。

高一必修二数学平面的基本性质知识点

平面的基本性质

教学目标

1、知识与能力:

(1)巩固平面的基本性质即四条公理和三条推论

(2)能使用公理和推论进行解题

2、过程与方法:

(1)体验在空间确定一个平面的过程与方法;

(2)掌握利用平面的基本性质证明三点共线、三线共点、多线共面的方法。

3、情感态度与价值观:

培养学生认真观察的态度,慎密思考的习惯,提高学生的审美能力和空间想象的能力。

教学重点

平面的三条基本性质即三条推论

教学难点

准确运用三条公理和推论解题

教学过程

一、问题情境

问题1:空间共点的三条直线能确定几个平面空间互相平行的三条直线呢

问题2:如何判断桌子的四条腿的底端是否在一个平面内

二、温故知新

公理1

如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内

公理2

如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其它公共点,这些公共点的集合是经过这个公共点的一条直线

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

公理 4(平行公理) 平行于同一条直线的两条直线互相平行

把以上各公理及推论进行对比:

三、数学运用

基础训练:(1)已知: ;求证:直线AD、BD、CD共面

证明: ——公理3推论1

——公理1

同理可证, , 直线AD、BD、CD共面

解题反思11。逻辑要严谨

2书写要规范

3证明共面的步骤:

(1)确定平面——公理3及其3个推论

(2)证线“归” 面(线在面内如: )——公理1

(3)作出结论。

变式1、如果直线两两相交,那么这三条直线是否共面(口答)

变式2、已知空间不共面的四点,过其中任意三点可以确定一个平面,由这四个点能确定几个平面

变式3、四条线段顺次首尾连接,所得的图形一定是平面图形吗(口答)

(2)已知直线 满足: ;求证:直线

证明: ——公理3推论3

——公理1

直线 共面

提高训练:已知 ,求证: 四条直线在同一平面内

思路分析:考虑由直线a,b确定一个平面,再证明直线c,l在此平面上,但十分困难。因而可以开放思路,考虑确定两个平面,再证明两个平面重合,问题迎刃而解。

证明:

——公理3推论3

——公理3推论3

——公理1

因此,平面 同时经过两条相交直线 所以平面 重合。——公理3推论2

直线 共面

上面方法称为同一法

拓展训练:如图,三棱锥A-BCD中,E、G分别是BC、AB的中点,F在CD上,H在AD上,且有DF:FC=DH:HA=2:3;求证:EF、GH、BD交于一点[渗透空间问题平面化思想]

思路分析:思路1:开放思路,考虑三个平面,首先证明两条直线在一个面内,并且相交,然后证明交点在两个平面上,据公理2知它在两面唯一的交线——第三条直线上,因此证得三线共点。

证法1:连接 ,

因 E、G分别是BC、AB的中点,故 因DF:FC=DH:HA=2:3,故 ——公理4

共面,由上知, 相交,设交点为O,则 平面 , 平面 ,

所以 直线 所以EF、GH、BD交于一点。

思路2:首先证明直线 GH、BD交于一点P,直线EF 、BD交于一点Q,然后证明两点P、Q重合,进而得出EF、GH、BD交于一点。

证法法2:提示:过点H作HO,使得 ,交点为O,连接OF,证明 ,

延长GH,EF,使它们与直线BD分别交于点P、Q,由三角形相似可以得出OP=OQ所以点P、Q重合。

链接生活:在正方体木头中,试画出过其中三条棱的中点P、Q、R的平面截得木头的截面形状

解题反思21。逻辑要严谨

2书写要规范

3方法要掌握

(1)证明共面的步骤:

1)确定平面——公理3及其3个推论——公理3及3个推论

2)证线“归” 面(线在面内如: )——公理1

3)作出结论。

(2)证明共线的步骤:

①证所有点在第一个面内(如平面 )——公理1

②证所有点在第二个面内(如平面 ) ——公理1

③结论1:所有点在两个平面的交线上

④结论2:所有点共线——公理2

(3)证明共点的步骤:

1)证交于一个点——公理3及3个推论

2)证此点在二个面内(如平面 ) ——公理1

3)结论1:此点在两个平面的交线上——————公理2

4)结论2:三条线共点

四、回顾小结

本节主要复习了平面三个公理和三个推论,学会了如何使用公理及其推论解题

五、课外作业(见所发的前置作业)

反馈练习

[ 121 平面的基本性质(2)]

1、经过同一直线上的3个点的平面( )

A、有且只有1个 B、有且只有3个 C、有无数个 D、有0个

2、若空间三个平面两两相交,则它们的交线条数是( )

A、1或2 B、2或3 C、1或3 D、1或2或3

3、与空间四点距离相等的平面共有( )

A、3个或7个 B、4个或10个 C、4个或无数个 D、7个或无数个

4、四条平行直线最多可以确定( )

A、三个平面 B、四个平面 C、五个平面 D、六个平面

5、四条线段首尾顺次相连,它们最多可确定的平面个数有 个

6、给出以下四个命题:

①若空间四点不共面,则其中无三点共线;

②若直线l上有一点在平面 外,则l在 外;

③若直线 、 、 中, 与 共面且 与 共面,则 与 共面;

④两两相交的三条直线共面

其中所有正确的命题的序号是

7点P在直线l上,而直线l在平面 内,用符号表示为( )

A B C D 8下列推理,错误的是( )

A B C D 9下面是四个命题的叙述语(其中A、B表示点, 表示直线, 表示平面)

① ② ③ ④ 其中叙述方法和推理过程都正确的命题的序号是_______________

10、已知A、B、C不在同一条直线上,求证:直线AB、BC、CA共面

11、求证:如果一条直线与两条平行线都相交,那么这三条直线在同一个平面内

已知:直线 、 、 且 , , ;

求证:直线 、 、 共面

12、在正方体ABCD-A1B1C1D1中,

①AA1与CC1能否确定一个平面为什么

②点B、C1、D能否确定一个平面为什么

③画出平面ACC1A1与平面BC1D的交线,平面ACD1与平面BDC1的交线

以上就是关于高中数学的必修二数学平面的基本性质知识点 高中数学知识点全部的内容,包括:高中数学的必修二数学平面的基本性质知识点 高中数学知识点、平面和曲面的区别是、所有平面图形共有的基本属性,性质..等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!

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