2020届二轮复习空间点线面的位置关系教案（全国通用）

2020届二轮复习空间点线面的位置关系教案（全国通用）

‎2020届二轮复习 空间点线面的位置关系 教案（全国通用）‎ 类型一、异面直线的判定 例1如图所示，正方体ABCD-A1B‎1C1D1中，M、N分别是A1B1、B‎1C1的中点。问：‎ ‎（1）AM和CN是否是异面直线？说明理由；（2）D1B和CC1是否是异面直线？说明理由。‎ ‎【解析】（1）不是异面直线。理由：连接MN、A‎1C1、AC。∵M、N分别是A1B1、B‎1C1的中点，∴MN// A‎1C1，又∵A1A CC1，∴A1ACC1为平行四边形。∴A‎1C1//AC，得到MN//AC，∴A、M、N、C在同一平面内，故AM和CN不是异面直线。‎ ‎（2）是异面直线。证明如下：‎ ‎∵ABCD-A1B‎1C1D1是正方体，∴B、C、C1、D1不共面。假设D1B与CC1不是异面直线，则存在平面α，使D1B平面α，CC1平面α，∴D1、B、C、C1∈α，∴与ABCD-A1B‎1C1D1是正方体矛盾。∴假设不成立，即D1B与CC1是异面直线。‎ ‎【点评】（1）易证MN//AC，∴AM与CN不异面。（2）由图易判断D1B和CC1是异面直线，证明时常用反证法。‎ 举一反三：‎ ‎【变式】已知E，F分别是正方体的棱和棱上的点，且，求证：四边形是平行四边形 ‎【证明】由可以证得≌‎ 所以 又可以由正方体的性质证明 所以四边形是平行四边形 类型二、平面的基本性质及平行公理的应用 例2如图，四边形ABEF和ABCD都是直角梯形，∠BAD=∠FAB=900，BCAD，BEFA，G、H分别为FA、FD的中点。‎ ‎（1）证明：四边形BCHG是平行四边形；‎ ‎（2）C、D、F、E四点是否共面？为什么？‎ ‎【解析】（1）‎ ‎（2）方法一：‎ 方法二：如图，延长FE，DC分别与AB交于点M，，∵BEAF，∴B为MA中点。∵BCAD，∴B为中点，∴M与重合，即FE与DC交于点M（），∴C、D、F、E四点共面。‎ ‎【点评】（1）G、H为中点GHAD，又BCAD GHBC；（2）方法一：证明D点在EF、GJ确定的平面内。方法二：延长FE、DC分别与AB交于M，，可证M与 重合，从而FE与DC相交。‎ 类型三、异面直线所成的角 例3空间四边形ABCD中，AB=CD且AB与CD所成的角为300‎ ‎，E、F分别是BC、AD的中点，求EF与AB所成角的大小。‎ ‎【答案】取AC的中点G，连接EG、FG，则EG//AB，GF//CD，且由AB=CD知EG=FG，∴∠GEF（或它的补角）为EF与AB所成的角，∠ＥＧＦ（或它的补角）为ＡＢ与ＣＤ所成的角。‎ ‎∵ＡＢ与CD所成的角为300，∴∠ＥＧＦ=300或1500。由EG=FG知ΔEFG为等腰三角形，当∠ＥＧＦ=300时，∠GEF=750；当∠ＥＧＦ=1500时，∠GEF=150。故EF与AB所成的角为150或750。‎ ‎【解析】要求EF与AB所成的角，可经过某一点作两条直线的平行线，考虑到E、F为中点，故可过E或F作AB的平行线。取AC的中点，平移AB、CD，使已知角和所求的角在一个三角形中求解。‎ ‎【点评】（1）求异面直线所成的角，关键是将其中一条直线平移到某个位置使其与另一条直线相交，或将两条直线同时平移到某个位置，使其相交。平移直线的方法有：①直接平移②中位线平移③补形平移；‎ ‎（2）求异面直线所成角的步骤：‎ ‎①作：通过作平行线，得到相交直线；‎ ‎②证：证明相交直线所成的角为异面直线所成的角；‎ ‎③求：通过解三角形，求出该角。‎ 类型四、点共线、线共点、线共面问题 例4．正方体ABCD-A1B‎1C1D1中，对角线A‎1C与平面BDC1交于O，AC、BD交于点M．‎ 求证：点C1、O、M共线．‎ C O D A B M B1‎ C1‎ D1‎ A1‎ ‎【证明】‎ A1A∥CC1确定平面A1C A1C面A1C O∈面A1C O∈A1C 面BC1D∩直线A1C＝O O∈面BC1D O在面A1C与平面BC1D的交线C1M上 ‎∴C1、O、M共线 举一反三：‎ ‎【高清课堂：空间点线面的位置关系例2】‎ ‎【变式】如图，在四面体ABCD中作截面PQR，若PQ、CB的延长线交于M，RQ、DB的延长线交于N，RP、DC的延长线交于K。求证：M、N、K三点共线。‎ ‎【证明】 因为M∈PQ平面PQR，M∈BC平面BCD，又因为M是平面PQR与平面BCD的一个公共点，即M在平面PQR与平面BCD的交线l上。‎ 同理可证：N、K也在l上，所以M、N、K三点共线。‎