数学必修②·人教A版新课标导学第二章点、直线、平面之间的位置关系2.1空间点、直线、平面之间的位置关系2.1.3空间中直线与平面之间的位置关系2.1.4平面与平面之间的位置关系1自主预习学案2互动探究学案3课时作业学案自主预习学案观察我们的教室,教室的墙面、地面、天花板均可抽象成平面,把日光灯抽象成一条直线,那么日光灯所在直线与墙面、地面、天花板有何位置关系?1.空间中直线与平面的位置关系(1)位置关系:有且只有三种①直线在平面内——有________个公共点;②直线与平面相交——________________公共点;③直线与平面平行——________公共点.直线与平面________或________的情况统称为直线在平面外.[归纳总结]“直线与平面不相交”和“直线与平面没有公共点”表示不同的意义,前者包括直线与平面平行及直线在平面内这两种情况,而后者仅指直线与平面平行.无数有且只有一个没有相交平行(2)符号表示:直线l在平面α内,记为__________;直线l与平面α相交于点M,记为______________;直线l与平面α平行,记为__________.(3)图示:直线l在平面α内,如图a所示;直线l与平面α相交于点M,如图b所示;直线l与平面α平行,如图c所示.l⊂αl∩α=Ml∥α2.两个平面之间的位置关系(1)位置关系:有且只有两种①两个平面平行——________公共点;②两个平面相交——有________公共直线.(2)符号表示:两个平面α、β平行,记为α∥β;两个平面α、β相交于直线l,记为______________.(3)图示:两个平面α、β平行,如图a所示;两个平面α、β相交于直线l,如图b所示.没有一条α∩β=l1.直线m∥平面α,则m与α的公共点有()A.0个B.1个C.2个D.无数个[解析]∵m∥α,∴m与α没有公共点.A2.直线l与平面α有两个公共点,则()A.l⊂αB.l∥αC.l与α相交D.l∈α[解析]如果一条直线上有两个点在一个平面内,那么这条直线就在这个平面内.A3.已知两个不同的平面α、β,若M∈平面α,M∈平面β,则α与β的位置关系是()A.平行B.相交C.重合D.不确定[解析]两个不同的平面若有一个公共点,则这两个平面一定有一条过这个公共点的公共直线.B4.若直线a不在平面α内,则直线a与平面α的公共点的个数为__________.[解析]当直线a与平面平行时,公共点有0个;当直线a与平面α相交时,公共点有1个.0或1互动探究学案下列五个结论中正确结论的个数是()①如果a、b是两条直线,a∥b,那么a平行于经过b的任何一个平面;②如果直线a和平面α满足a∥α,那么a与平面α内的任何一条直线平行;③如果直线a、b满足a∥α,b∥α,那么a∥b;④如果直线a、b和平面α满足a∥b,a∥α,b⊄α,那么b∥α;⑤如果a与平面α上的无数条直线平行,那么直线a必平行于平面α.A.0B.1C.2D.3命题方向1⇨直线与平面的位置关系B典例1[解析]如图所示,在长方体ABCD-A′B′C′D′中,AA′∥BB′,AA′却在过BB′的平面ABB′A′内,故①错;AA′∥平面BB′C′C,BC⊂平面BB′C′C,但AA′不平行于BC,故②错;AA′∥平面BB′C′C,A′D′∥平面BB′C′C,但AA′与A′D′相交,故③错;A′B′∥C′D′,A′B′∥平面ABCD,C′D′⊄平面ABCD,则C′D′∥平面ABCD,故④正确;AA′显然与平面ABB′A′中的无数条直线平行,但AA′⊂平面ABB′A′,故⑤错误,故选B.『规律方法』直线与平面位置关系的判断:(1)空间直线与平面位置关系的分类是解决问题的突破口,这类判断问题,常用分类讨论的方法解决.另外,借助模型(如正方体、长方体等)也是解决这类问题的有效方法.(2)要证明直线在平面内,只要证明直线上两点在平面α内,要证明直线与平面相交,只需说明直线与平面只有一个公共点,要证明直线与平面平行,则必须说明直线与平面没有公共点.〔跟踪练习1〕在下列结论中,不是公理的是()A.平行于同一个平面的两个平面相互平行B.过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面C.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此平面内D.如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线[解析]由立体几何基本知识知,B为公理2,C为公理1,D为公理3,A不是公理.A已知α,β为平面,A,B,M,N为相异四点,a为直线,下列推理错误的是()A.A∈a,A∈β,B∈a,B∈β⇒a⊂βB.M∈α,M∈β,N∈α,N∈β⇒α∩β=直线MNC.A∈α,A∈β⇒α∩β=AD.A,B,M∈α,A,B,M∈β,且A,B,M不共线⇒α,β重合命题方向2⇨两个平面的位置关系C典例2[解析]在选项A中,∵直线a上两个点A,B都在β内,∴a⊂β,故A正确;在选项B中,∵不同点M,N分别是两个不同平面α,β的公共点,∴α∩β=直线MN,故B正确;在选项C中,∵A∈α,A∈β,∴A∈α∩β,由基本性质3可知α∩β为经过点A的一条直线而不是点A,故α∩β=A的写法错误,故C错误;在选项D中,由不共线的三个点确定一个平面可知D正确.『规律方法』判断两平面之间的位置关系时,可把自然语言转化为图形语言,搞清图形间的相对位置是确定的还是可变的,借助于空间想象能力,确定平面间的位置关系.〔跟踪练习2〕如果在两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相平行,那么两个平面的位置关系一定是()A.平行B.相交C.平行或相交D.不能确定[解析]由题目分别在两个平面内的两直线平行判定两平面是相交或平行.解答本题可逆向考虑画两平行面,看是否能在此两面内画两条平行线.同样画两相交面,看是否能在此两面内画两条平行线,再作出选择(如图所示).C已知:直线a∥b,a∩平面α=P.求证:直线b与平面α相交.[思路分析]解答此类问题要首先把符号语言转化为图形语言,即依据题意作图,然后根据已知条件证明,若直接证明较困难,则宜采用反证法.即先假设原结论不成立,则原结论的反面就成立,然后把原结论的反面和题设条件作为条件进行推理,直到推出一个明显错误的结论.从而肯定原结论正确.推理证明的一种间接方法——反证法典例3[解析]如图,∵a∥b,∴a和b确定平面β,∵a∩α=P,∴平面α和平面β相交于过P点的直线l.∵在平面β内l和两条平行直线a,b中的一条直线a相交,∴l必和b相交于Q,即b∩l=Q,又因为b不在平面α内(若b在α内,则α和β都过两相交直线b和l,因此α和β重合),l在α内,故直线b和平面α相交.『规律方法』应用反证法证题时,要全面考虑反面的各种情况,逐一推出矛盾进行排除,具体步骤为:(1)假设结论不成立;(2)归谬;(3)否定假设,肯定结论.〔跟踪练习3〕如果一条直线经过平面内的一点,又经过平面外的一点,则此直线和平面相交.已知:A∈α,A∈a,B∉α,B∈a.求证:直线a与平面α相交.[解析]假设直线a和平面α不相交,则a∥α或a⊂α.假设a∥α,就与A∈α,A∈a矛盾;假设a⊂α,就与B∉α,B∈a矛盾.∴假设不成立.∴直线a与平面α相交.设P是异面直线a、b外的一点,则过P与a、b都平行的平面()A.有且只有一个B.恰有两个C.没有或只有一个D.有无数个[错解]如图,过P作a1∥a,b1∥b.∵a1∩b1=P,∴过a1、b1有且只有一个平面.故选A.对空间线面位置关系考虑不全面致误典例4C[错因分析]错解是因为对空间概念理解不透彻,对P点位置没有作全面地分析,只考虑了一般情况,而忽略了特殊情形.事实上,当直线a(或b)与点P确定的平面恰与直线b(或a)平行时,与a、b都平行的平面就不存在了.[正解]C[警示]对于空间中的线面和面面位置关系问题,应注意结合实例,全面考虑,认真分析所有可能的情形,才能避免判断失误.1.圆柱的两个底面的位置关系是()A.相交B.平行C.平行或异面D.相交或异面[解析]圆柱的两个底面无公共点,则它们平行.B2.直线a与平面α平行,直线b⊂α,则a与b的位置关系是()A.相交B.平行C.异面D.平行或异面[解析]∵a∥α,∴a与α无公共点,又∵b⊂α,∴a与b无公共点,∴a∥b或a与b异面.D3.若两个平面互相平行,则分别在这两个平行平面内的直线()A.平行B.异面C.相交D.平行或异面[解析]两个平面内的直线必无交点,所以不是异面必是平行.D4.过平面α外一点,作直线l∥α,则这样的直线l有________条.[解析]过平面α外一点可以作无数条直线平行于平面α.无数