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91平面的基本性质三
9.1平面的基本性质(三)
教学目的:
1.理解公理三的三个推论.
2.进一步掌握“点线共面”的证明方法.
3.将三条定理及三个推论用符号语言表述,提高几何语言水平.
4.通过公理3导出其三个推论的思考与论证培养逻辑推理能力.
教学重点:用反证法和同一法证明命题的思路.
教学难点:对公理3的三个推论的存在性与唯一性的证明及书写格式.
授课类型:新授课.
课时安排:1课时.
教具:多媒体、实物投影仪.
教学过程:
一、复习引入:
1.平面的概念:平面是没有厚薄的,可以无限延伸,这是平面最基本的属性.
2.平面的画法及其表示方法:
①常用平行四边形表示平面.通常把平行四边形的锐角画成,横边画成邻边的两倍.画两个平面相交时,当一个平面的一部分被另一个平面遮住时,应把被遮住的部分画成虚线或不画.
②一般用一个希腊字母、、……来表示,还可用平行四边形的对角顶点的字母来表示如平面等.
3.空间图形是由点、线、面组成的.
点、线、面的基本位置关系如下表所示:
图形 符号语言 文字语言(读法) 点在直线上. 点不在直线上. 点在平面内. 点不在平面内. 直线、交于点. 直线在平面内. 直线与平面无公共点. 直线与平面交于点. 平面、相交于直线. (平面外的直线)表示或
4 .平面的基本性质
公理1如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内.
推理模式:.如图示:
应用: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.
1说明了平面与曲面的本质区别.通过直线的“直”来刻划平面的“平”,通过直线的“无限延伸”来描述平面的“无限延展性”,它既是判断直线在平面内,又是检验平面的方法.
公理2如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,且所有这些公共点的集合是一条过这个公共点的直线.
推理模式:且且唯一.如图示:
应用:①确定两相交平面的交线位置;②判定点在直线上.
公理2揭示了两个平面相交的主要特征,是判定两平面相交的依据,提供了确定两个平面交线的方法.
公理3经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面.
推理模式:不共线存在唯一的平面,使得.
应用:①确定平面;②证明两个平面重合.
“有且只有一个”的含义分两部分理解,“有”说明图形存在,但不唯一,“只有一个”说明图形如果有顶多只有一个,但不保证符合条件的图形存在,“有且只有一个”既保证了图形的存在性,又保证了图形的唯一性.在数学语言的叙述中,“确定一个”,“可以作且只能作一个”与“有且只有一个”是同义词,因此,在证明有关这类语句的命题时,要从“存在性”和“唯一性”两方面来论证.
5 .平面图形与空间图形的概念:如果一个图形的所有点都在同一个平面内,则称这个图形为平面图形,否则称为空间图形.
二、讲解新课:
推论1经过一条直线和直线外的一点有且只有一个平面.
已知:直线,点是直线外一点.
求证:过点和直线有且只有一个平面.
证明:(存在性):在直线上任取两点、,
∵,∴不共线.
由公理3,经过不共线的三点可确定一个平面,
∵点在平面内,根据公理1,
∴,即平面是经过直线和点的平面.
(唯一性):∵,,,∴点,
由公理3,经过不共线的三点的平面只有一个,
所以,经过和点的平面只有一个.
推理模式:存在唯一的平面,使得,.
推论2经过两条相交直线有且只有一个平面.
已知:直线.
求证:过直线和直线有且只有一个平面.
证明:(存在性):在直线上任取两点A,直线上,
∵,∴不共线.
由公理3,经过不共线的三点可确定一个平面,
∵点在平面内,根据公理1,
∴,即平面是经过直线和直线的平面.
(唯一性):∵,,,
∴点,
由公理3,经过不共线的三点的平面只有一个,
所以,经过直线和直线的平面只有一个.
推理模式:存在唯一的平面,使得.
推论3经过两条平行直线有且只有一个平面.
已知:直线.
求证:过直线和直线有且只有一个平面.
证明:(存在性):
∵∴由平行线的定义,直线和直线在同一个平面内,
即平面是经过直线和直线的平面.
(唯一性):取,,
∵∴点A,B,C不共线且,
由公理3,经过不共线的三点的平面只有一个,
所以,经过直线和直线的平面只有一个.
推理模式:存在唯一的平面,使得.
三、讲解范例:
例1两两相交且不过同一个点的三条直线必在同一平面内.
已知:直线两两相交,交点分别为.
求证:直线共面.
证法一:∵直线,∴直线和可确定平面,
∵,,∴,,
∴,即
即直线共面.
证法二:因为A直线BC上,所以过点A和直线BC确定平面α.(推论1)
因为A∈α,B∈BC,所以B∈α.故ABα,
同理ACα,
所以AB,AC,BC共面.
证法三:
因为A,B,C三点不在一条直线上,所以过A,B,C三点可以确定平面α
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