题目列表(包括答案和解析)
1. 点
到直线
的距离
;点
到直线
的距离
;
证明线共点,就是要证明这些直线都过其中两条直线的交点.解决此类问题的一般方法
是:先证其中两条直线交于一点,再证该点也在其他直线上.
例2 如图2,已知空间四边形
分别是
的中点,
分别是
上的点,且
,求证:
相交于同一点
.
证明:
分别是
的中点,
,且
.
又
,
,且
,
,且
.
四边形
是梯形,其两腰必相交,
设两腰
相交于一点
,
平面
,
平面
,
平面
,
平面
,
又平面
平面
,
.
故
相交于同一点
.
证明点共线,常常采用以下两种方法:①转化为证明这些点是某两个平面的公共点,然后根据公理3证得这些点都在这两个平面的交线上;②证明多点共线问题时,通常是过其中两点作一直线,然后证明其他的点都在这条直线上.
例1 如图1,正方体
中,
与截面
关于
点,
交于
点,求证:
三点共线.
证明:
平面
,且
平面
,
是平面
与平面
的公共点.
又
,
平面
.
,
平面
.
也是平面
与平面
的公共点.
是平面
与平面
的交线.
为
与截面
的交点,
平面
,
平面
,即
也是两平面的公共点.
,即
三点共线.
4、一个重要的例题
本例可以作为判定异面直线的定理.
例 过平面外一点与平面内一点的直线,和平面内不经过该点的直线是异面直线.
如图3,已知
,
求证:直线
和
是异面直线.
证明:假设直线
和
不是异面直线,
则
与
一定共面,设为
,则
.
因为
所以由公理3的推论1:经过一条直线及其直线外的一
点,有且只有一个平面,可知,直线
与点
确定一个平面,
即为
,则
与
重合.
所以
,这与
矛盾.
所以直线
与
是异面直线.
3、异面直线的画法
画异面直线时,为了充分显示它们既不平行又不相交的特点,
即不共面的特点,常常要以辅助平面作为衬托,以增强其直观性,通常画成以下几种情形:
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2、不能把异面直线误解为分别在不同平面内的两条直线.
如图1,在长方体
中,
平面
,
平面
,但
与
的位置关系是平行,而不是异面.
又如图2,平面
,
由于
,所以
不是异面直线.
也就是说,在两个不同平面内的直线,它们既可以是平行直线,
也可以是相交直线.
6.平面几何中的结论或者定理在立体几何中不一定成立.在使用过程中应注意加以甄别,看哪些成立,哪些不成立.
5.对于异面直线,它们是既不平行也不相交的,即不存在或者说找不到使它们共面的平面.这一点希望同学们在学习中认真体会.
4.异面直线的概念是研究直线和直线、直线和平面、平面和平面各种位置关系的基础,要注意区分定义中“不同在任何一个平面内”和“不在同一个平面内”的区别,这是正确理解异面直线概念的关键.
3.公理4是立体几何中平行关系过渡的重要原理,因为它是判断两条直线平行的重要方法,即寻找第三条直线分别与前两条平行,并且这种平行关系的传递不受直线条数的限制.
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