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高一数学直线与平面的平行判定和性质经典例题

高一数学直线与平面的平行判定和性质经典例题
高一数学直线与平面的平行判定和性质经典例题

例1 简述下列问题的结论,并画图说明:

(1)直线?a 平面α,直线A a b = ,则b 和α的位置关系如何? (2)直线α?a ,直线a b //,则直线b 和α的位置关系如何? 分析:(1)由图(1)可知:α?b 或A b =α ; (2)由图(2)可知:α//b 或α?b .

说明:此题是考查直线与平面位置关系的例题,要注意各种位置关系的画法与表示方法.

典型例题二

例2 P 是平行四边形ABCD 所在平面外一点,Q 是PA 的中点,求证://PC 平面BDQ .

分析:要证明平面外的一条直线和该平面平行,只要在该平面内找到一条直线和已知直线平行就可以了.

证明:如图所示,连结AC ,交BD 于点O ,

∵四边形ABCD 是平行四边形

∴CO AO =,连结OQ ,则OQ 在平面BDQ 内,且OQ 是APC ?的中位线,

∴OQ PC //. ∵PC 在平面BDQ 外, ∴//PC 平面BDQ .

说明:应用线面平行的判定定理证明线面平行时,关键是在平面内找一条直线与已知直线平行,怎样找这一直线呢?

由于两条直线首先要保证共面,因此常常设法过已知直线作一平面与已知平面相交,如果能证明已知直线和交线平行,那么就能够马上得到结论.这一个证明线面平行的步骤可以总结为:

过直线作平面,得交线,若线线平行,则线面平行.

例3 经过两条异面直线a ,b 之外的一点P ,可以作几个平面都与a ,b 平行?并证明你的结论.

分析:可考虑P 点的不同位置分两种情况讨论. 解:(1)当P 点所在位置使得a ,P (或b ,P )本身确定的平面平行于b (或a )时,过P 点再作不出与a ,b 都平行的平面;

(2)当P 点所在位置a ,P (或b ,P )本身确定的平面与b (或a )不平行时,可过点P 作a a '//,b b //'.由于a ,b 异面,则a ',b '不重合且相交于P .由于P b a ='' ,a ',

b '确定的平面α,则由线面平行判定定理知:α//a ,α//b .可作一个平面都与a ,b 平行.

故应作“0个或1个”平面.

说明:本题解答容易忽视对P 点的不同位置的讨论,漏掉第(1)种情况而得出可作一个平面的错误结论.可见,考虑问题必须全面,应区别不同情形分别进行分类讨论.

典型例题四

例4 平面外的两条平行直线中的一条平行于这个平面,那么另一条直线也平行于这个平面.

已知:直线b a //,//a 平面α,α?b . 求证:α//b .

证明:如图所示,过a 及平面α内一点A 作平面β. 设c =βα ,

∵α//a , ∴c a //. 又∵b a //, ∴c b //.

∵α?b ,α?c , ∴α//b .

说明:根据判定定理,只要在α内找一条直线b c //,根据条件α//a ,为了利用直线和平面平行的性质定理,可以过a 作平面β与α相交,我们常把平面β称为辅助平面,它可以起到桥梁作用,把空间问题向平面问题转化.

和平面几何中添置辅助线一样,在构造辅助平面时,首先要确认这个平面是存在的,例如,本例中就是以“直线及直线外一点确定一个平面”为依据来做出辅助平面的.

典型例题五

例5 已知四面体ABC S -的所有棱长均为a .求:

(1)异面直线AB SC 、的公垂线段EF 及EF 的长; (2)异面直线EF 和SA 所成的角.

分析:依异面直线的公垂线的概念求作异面直线AB SC 、的公垂线段,进而求出其距离;对于异面直线所成的角可采取平移构造法求解.

解:(1)如图,分别取AB SC 、的中点F E 、,连结CF SF 、.

由已知,得SAB ?≌CAB ?. ∴CF SF =,E 是SC 的中点, ∴SC EF ⊥.

同理可证AB EF ⊥

∴EF 是AB SC 、的公垂线段.

在SEF Rt ?中,a SF 2

3

=,a SE 21=.

∴22SE SF EF -=

a a a 2

2

414322=-. (2)取AC 的中点G ,连结EG ,则SA EG //.

∴EF 和GE 所成的锐角或直角就是异面直线EF 和SA 所成的角. 连结FG ,在EFG Rt ?中,a EG 21=,a GF 21=,a EF 2

2=. 由余弦定理,得

222

2

2124142412cos 2

222

2

2

=??-+=??-+=∠a a a

a a EF EG GF EF EG GEF . ∴

45=∠GEF .

故异面直线EF 和SA 所成的角为

45.

说明:对于立体几何问题要注意转化为平面问题来解决,同时要将转化过程简要地写出

来,然后再求值.

典型例题六

例6 如果一条直线与一个平面平行,那么过这个平面内的一点且与这条直线平行的直线必在这个平面内.

已知:直线α//a ,α∈B ,b B ∈,a b //.

求证:α?b .

分析:由于过点B 与a 平行的直线是惟一存在的,因此,本题就是要证明,在平面α外,不存在过B 与a 平行的直线,这是否定性命题,所以使用反证法.

证明:如图所示,设α?b ,过直线a 和点B 作平面β,且'b =αβ . ∵α//a ,∴α//'

b .

这样过B 点就有两条直线b 和'

b 同时平行于直线a ,与平行公理矛盾. ∴b 必在α内.

说明:(1)本例的结论可以直接作为证明问题的依据. (2)本例还可以用同一法来证明,只要改变一下叙述方式.

如上图,过直线a 及点B 作平面β,设'b =αβ .∵α//a ,∴α//'

b . 这样,'

b 与b 都是过B 点平行于a 的直线,根据平行公理,这样的直线只有一条, ∴b 与'

b 重合.∵α?'

b ,∴α?b .

典型例题七

例7 下列命题正确的个数是( ).

(1)若直线l 上有无数个点不在平面α内,则α//l ; (2)若直线l 平行于平面α内的无数条直线,则α//l ;

(3)若直线l 与平面α平行,则l 与平面α内的任一直线平行; (4)若直线l 在平面α外,则α//l .

A .0个

B .1个

C .2个

D .3个

分析:本题考查的是空间直线与平面的位置关系.对三种位置关系定义的准确理解是解本题的关键.要注意直线和平面的位置关系除了按照直线和平面公共点的个数来分类,还可以按照直线是否在平面内来分类.

解:(1)直线l 上有无数个点不在平面α内,并没有说明是所在点都不在平面α内,因而直线可能与平面平行亦有可能与直线相交.解题时要注意“无数”并非“所有”.(2)直线l 虽与α内无数条直线平行,但l 有可能在平面α内,所以直线l 不一定平行α.(3)这是初学直线与平面平行的性质时常见错误,借助教具我们很容易看到.当α//l 时,若α?m 且l m //,则在平面α内,除了与m 平行的直线以外的每一条直线与l 都是异面直线.(4)直线l 在平面α

外,应包括两种情况:α//l 和l 与α相交,所以l 与α不一定平行. 故选A .

说明:如果题中判断两条直线与一平面之间的位置关系,解题时更要注意分类要完整,考虑要全面.如直线l 、m 都平行于α,则l 与m 的位置关系可能平行,可能相交也有可能异面;再如直线m l //、α//l ,则m 与α的位置关系可能是平行,可能是m 在α内.

典型例题八

例8 如图,求证:两条平行线中的一条和已知平面相交,则另一条也与该平面相交. 已知:直线b a //,P a =α平面 .求证:直线b 与平面α相交.

分析:利用b a //转化为平面问题来解决,由b a //可确定一辅助平面β,这样可以把题中相关元素集中使用,既创造了新的线面关系,又将三维降至二维,使得平几知识能够运用.

解:∵b a //,

∴a 和b 可确定平面β. ∵P a =α ,

∴平面α和平面β相交于过点P 的直线l .

∵在平面β内l 与两条平行直线a 、b 中一条直线a 相交,

∴l 必定与直线b 也相交,不妨设Q l b = ,又因为b 不在平面α内(若b 在平面α内,则α和β都过相交直线b 和l ,因此α与β重合,a 在α内,和已知矛盾).

所以直线b 和平面α相交.

说明:证明直线和平面相交的常用方法有:证明直线和平面只有一个公共点;否定直线在平面内以及直线和平面平行;用此结论:一条直线如果经过平面内一点,又经过平面外一点,则此直线必与平面相交(此结论可用反证法证明).

典型例题九

例9 如图,求证:经过两条异面直线中的一条,有且仅有一个平面与另一条直线平行.

已知:a 与b 是异面直线.求证:过b 且与a 平行的平面有且只有一个.

分析:本题考查存在性与唯一性命题的证明方法.解题时要理解“有且只有”的含义.“有”就是要证明过直线b 存在一个平面α,且α//a ,“只有”就是要证满足这样条件的平面是唯一的.存在性常用构造法找出(或作出)平面,唯一性常借助于反证法或其它唯一性的结论.

证明:(1)在直线b 上任取一点A ,由点A 和直线a 可确定平面β. 在平面β内过点A 作直线'

a ,使a a //'

,则'

a 和

b 为两相交直线, 所以过'

a 和

b 可确定一平面α. ∵α?b ,a 与b 为异面直线,

∴α?a .

又∵'

//a a ,α?'

a ,

∴α//a .

故经过b 存在一个平面α与a 平行.

(2)如果平面γ也是经过b 且与a 平行的另一个平面, 由上面的推导过程可知γ也是经过相交直线b 和'

a 的.

由经过两相交直线有且仅有一个平面的性质可知,平面α与γ重合, 即满足条件的平面是唯一的.

说明:对于两异面直线a 和b ,过b 存在一平面α且与a 平行,同样过a 也存在一平面β且与b 平行.而且这两个平面也是平行的(以后可证).对于异面直线a 和b 的距离,也可转化为直线a 到平面α的距离,这也是求异面直线的距离的一种方法.

典型例题十

例10 如图,求证:如果一条直线和两个相交平面都平行,那么这条直线和它们的交线平行.

已知:l =βα ,α//a ,β//a ,求证:l a //.

分析:本题考查综合运用线面平行的判定定理和性质定理的能力.利用线面平行的性质定理,可以先证明直线a 分别和两平面的某些直线平行,即线面平行可得线线平行.然后再用线面平行的判定定理和性质定理来证明a 与l 平行.

证明:在平面α内取点P ,使l P ?,过P 和直线a 作平面γ交α于b . ∵α//a ,γ?a ,b =αγ , ∴b a //.

同理过a 作平面δ交β于c . ∵β//a ,δ?a ,c =βδ , ∴c a //. ∴c b //.

∵β?b ,β?c , ∴β//b .

又∵α?b ,l =βα , ∴l b //. 又∵b a //, ∴l a //.

另证:如图,在直线l 上取点M ,

过M 点和直线a 作平面和α相交于直线1l ,和β相交于直线2l .

∵α//a ,∴1//l a , ∵β//a ,∴2//l a ,

但过一点只能作一条直线与另一直线平行. ∴直线1l 和2l 重合.

又∵α?1l ,β?2l , ∴直线1l 、2l 都重合于直线l ,

∴l a //. 说明:“线线平行”与“线面平行”在一定条件下是可以相互转化的,这种转化的思想在立体几何中非常重要.

典型例题十一

例11 正方形ABCD 与正方形ABEF 所在平面相交于AB ,在AE 、

BD 上各取一点P 、Q ,且DQ AP =.求证://PQ 面BCE .

分析:要证线面平行,可以根据判定定理,转化为证明线线平行.关键是在平面BCE 中如何找一直线与PQ 平行.可考察过PQ 的平面与平面BCE 的交线,这样的平面位置不同,所找的交线也不同.

证明一:如图,在平面ABEF 内过P 作AB PM //交BE 于M ,

在平面ABCD 内过Q 作AB QN //交BC 于N ,连结MN .

∵AB PM //,∴

AE

PE

AB PM =. 又∵CD AB QN ////,

BD BQ DC QN =,即BD

BQ

AB QN =. ∵正方形ABEF 与ABCD 有公共边AB , ∴DB AE =.

∵DQ AP =,∴BQ PE =. ∴QN PM =.

又∵AB PM //,AB QN //, ∴QN PM //.

∴四边形PQNM 为平行四边形.

∴MN PQ //. 又∵?MN 面BCE , ∴//PQ 面BCE .

证明二:如图,连结AQ 并延长交BC 于S ,连结ES .

∵AD BS //,∴

QB

DQ

QS AQ =. 又∵正方形ABEF 与正方形ABCD 有公共边AB , ∴DB AE =,

∵DQ AP =,∴QB PE =.

QS

AQ

QB DQ PE AP ==. ∴ES PQ //, 又∵?ES 面BEC , ∴//PQ 面BEC .

说明:从本题中我们可以看出,证线面平行的根本问题是要在平面内找一直线与已知直线平行,此时常用中位线定理、成比例线段、射影法、平行移动、补形等方法,具体用何种方法要视条件而定.此题中我们可以把“两个有公共边的正方形”这一条件改为“两个全等的矩形”,那么题中的结论是否仍然成立?

典型例题十二

例12 三个平面两两相交于三条交线,证明这三条交线或平行、或相交于一点. 已知:a =βα ,b =γβ ,c =αγ .

求证:a 、b 、c 互相平行或相交于一点.

分析:本题考查的是空间三直线的位置关系,我们可以先从熟悉的两条交线的位置关系入手,根据共面的两条直线平行或相交来推论三条交线的位置关系.

证明:∵a =βα ,b =γβ , ∴β?b a 、.

∴a 与b 平行或相交. ①若b a //,如图

∵γ?b ,γ?a ,∴γ//a . 又∵c =αγ ,α?a ,∴c a //. ∴c b a ////.

②若a 与b 相交,如图,设O b a = ,

∴a O ∈,b O ∈.

又∵βα =a ,γβ =b . ∴α∈O ,γ∈O

又∵c =γα ,∴c O ∈.

∴直线a 、b 、c 交于同一点O .

说明:这一结论常用于求一个几何体的截面与各面交线问题,如正方体ABCD 中,

M 、N 分别是1CC 、11B A 的中点,画出点D 、M 、N 的平面与正方体各面的交线,并说

明截面多边形是几边形?

典型例题十三

例13 已知空间四边形ABCD ,AC AB ≠,AE 是ABC ?的BC 边上的高,DF 是BCD ?的BC 边上的中线,求证:AE 和DF 是异面直线.

证法一:(定理法)如图

由题设条件可知点E 、F 不重合,设BCD ?所在平面α.

∴?????????∈??DF

E E A D

F αααAE 和DF 是异面直线. 证法二:(反证法)

若AE 和DF 不是异面直线,则AE 和DF 共面,设过AE 、DF 的平面为β. (1)若E 、F 重合,则E 是BC 的中点,这与题设AC AB ≠相矛盾. (2)若E 、F 不重合,

∵EF B ∈,EF C ∈,β?EF ,∴β?BC . ∵β∈A ,β∈D ,

∴A 、B 、C 、D 四点共面,这与题设ABCD 是空间四边形相矛盾. 综上,假设不成立.

故AE 和DF 是异面直线.

说明:反证法不仅应用于有关数学问题的证明,在其他方面也有广泛的应用. 首先看一个有趣的实际问题:

“三十六口缸,九条船来装,只准装单,不准装双,你说怎么装?” 对于这个问题,同学们可试验做一做.

也许你在试验几次后却无法成功时,觉得这种装法的可能性是不存在的.那么你怎样才能清楚地从理论上解释这种装法是不可能呢?

用反证法可以轻易地解决这个问题.假设这种装法是可行的,每条船装缸数为单数,则9个单数之和仍为单数,与36这个双数矛盾.只须两句话就解决了这个问题.

典型例题十四

例14 已知AB 、BC 、CD 是不在同一平面内的三条线段,E 、F 、G 分别是AB 、BC 、CD 的中点,求证:平面EFG 和AC 平行,也和BD 平行.

分析:欲证明AC //平面EFG ,根据直线和平面平等的判定定理只须证明AC 平行平面EFG 内的一条直线,由图可知,只须证明EF AC //.

证明:如图,连结AE 、EG 、EF 、GF . 在ABC ?中,E 、F 分别是AB 、BC 的中点. ∴EF AC //.于是AC //平面EFG . 同理可证,BD //平面EFG .

说明:到目前为止,判定直线和平面平行有以下两种方法:(1)根据直线和平面平行定义;(2)根据直线和平面平行的判定定理.

典型例题十五

例15 已知空间四边形ABCD ,P 、Q 分别是ABC ?和BCD ?的重心, 求证:ACD PQ 平面//.

分析:欲证线面平行,须证线线平行,即要证明PQ 与平面ACD 中的某条直线平行,根据条件,此直线为AD ,如图.

证明:取BC 的中点E .

∵P 是ABC ?的重心,连结AE ,

则1∶3=PE AE ∶,连结DE , ∵Q 为BCD ?的重心,

∴1∶3=QE DE

∶, ∴在AED ?中,AD PQ //.

又ACD AD 平面?,ACD PQ 平面?, ∴ACD PQ 平面//.

说明:(1)本例中构造直线AD 与PQ 平行,是充分借助于题目的条件:P 、Q 分别是

ABC ?和BCD ?的重心,借助于比例的性质证明AD PQ //,该种方法经常使用,望注意把

握.

(2)“欲证线面平行,只须证线线平行”.判定定理给我们提供了一种证明线面平等的方法.根据问题具体情况要熟练运用.

典型例题十六

例16 正方体1111D C B A ABCD -中,E 、G 分别是BC 、11D C 的中点如下图. 求证:D D BB EG 11//平面.

分析:要证明D D BB EG 11//平面,根据线面平等的判定定理,需要在平面D D BB 11内找到与EG 平行的直线,要充分借助于E 、G 为中点这一条件.

证明:取BD 的中点F ,连结EF 、F D 1. ∵E 为BC 的中点,

∴EF 为BCD ?的中位线,则DC EF //,且CD EF 2

1

=. ∵G 为11D C 的中点, ∴CD G D //1且CD G D 2

1

1=

, ∴G D EF 1//且G D EF 1=, ∴四边形G EFD 1为平行四边形,

∴EG F D //1,而111B BDD F D 平面?,11B BDD EG 平面?, ∴11//B BDD EG 平面.

典型例题十七

例17 如果直线α平面//a ,那么直线a 与平面α内的( ).

A .一条直线不相交

B .两条相交直线不相交

C .无数条直线不相交

D .任意一条直线都不相交

解:根据直线和平面平行定义,易知排除A 、B .对于C ,无数条直线可能是一组平行线,也可能是共点线,∴C 也不正确,应排除C .

与平面α内任意一条直线都不相交,才能保证直线a 与平面α平行,∴D 正确. ∴应选D .

说明:本题主要考查直线与平面平行的定义.

典型例题十八

例18 分别和两条异面直线平行的两条直线的位置关系是( ).

A .一定平行

B .一定相交

C .一定异面

D .相交或异面

解:如图中的甲图,分别与异面直线a 、b 平行的两条直线c 、d 是相交关系; 如图中的乙图,分别与异面直线a 、b 平行的两条直线c 、d 是相交关系.

综上,可知应选D .

说明:本题主要考查有关平面、线面平行等基础知识以及空间想象能力.

典型例题十九

例19 a 、b 是两条异面直线,下列结论正确的是( ). A .过不在a 、b 上的任一点,可作一个平面与a 、b 平行

B .过不在a 、b 上的任一点,可作一个直线与a 、b 相交

C .过不在a 、b 上的任一点,可作一个直线与a 、b 都平行

D .过a 可以并且只可以作一平面与b 平行

解:A 错,若点与a 所确定的平面与b 平行时,就不能使这个平面与α平行了. B 错,若点与a 所确定的平面与b 平等时,就不能作一条直线与a ,b 相交. C 错,假如这样的直线存在,根据公理4就可有b a //,这与a ,b 异面矛盾. D 正确,在a 上任取一点A ,过A 点做直线b c //, 则c 与a 确定一个平面与b 平行,这个平面是惟一的. ∴应选D.

说明:本题主要考查异面直线、线线平行、线面平行等基本概念.

典型例题二十

例20 (1)直线b a //,α平面//a ,则b 与平面α的位置关系是_____________. (2)A 是两异面直线a 、b 外的一点,过A 最多可作___________个平面同时与a 、b 平行.

解:(1)当直线b 在平面α外时,α//b ;当直线b 在平面α内时,α?b . ∴应填:α//b 或α?b .

(2)因为过A 点分别作a ,b 的平行线只能作一条,

(分别称'

a ,'

b )经过'

a ,'

b 的平面也是惟一的.所以只能作一个平面; 还有不能作的可能,当这个平面经过a 或b 时,这个平面就不满足条件了. ∴应填:1.

说明:考虑问题要全面,各种可能性都要想到,是解答本题的关键.

典型例题二十一

例21 如图,α//a ,A 是α的另一侧的点,a D C B ∈,,,线段AB ,AC ,AD 交α于E ,F ,G ,若4=BD ,4=CF ,5=AF ,则EG =___________.

解:∵α//a ,ABD EG 平面 α=. ∴EG a //,即EG BD //,

FC

AF AF

BD EG CD BC FG EF AC AF CD FG BC EF +==++===. 则920

4545=+?=+?=FC AF BD AF EG .

∴应填:9

20

说明:本题是一道综合题,考查知识主要有:直线与平面平行性质定理、相似三角形、比例性质等.同时也考查了综合运用知识,分析和解决问题的能力.

高一数学集合练习题及答案-经典

升腾教育高一数学 满分150分 姓名 一、选择题(每题4分,共40分) 1、下列四组对象,能构成集合的是 ( ) A 某班所有高个子的学生 B 著名的艺术家 C 一切很大的书 D 倒数等于它自身的实数 2、集合{a ,b ,c }的真子集共有 个 ( ) A 7 B 8 C 9 D 10 3、若{1,2}?A ?{1,2,3,4,5}则满足条件的集合A 的个数是 ( ) A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 4、若U={1,2,3,4},M={1,2},N={2,3},则C U (M ∪N )= ( ) A . {1,2,3} B. {2} C. {1,3,4} D. {4} 5、方程组 1 1x y x y +=-=- 的解集是 ( ) A .{x=0,y=1} B. {0,1} C. {(0,1)} D. {(x,y)|x=0或y=1} 6、以下六个关系式:{}00∈,{}0??,Q ?3.0, N ∈0, {}{},,a b b a ? , {}2 |20,x x x Z -=∈是空集中,错误的个数是 ( ) A 4 B 3 C 2 D 1 8、设集合A=} { 12x x <<,B=} { x x a <,若A ?B ,则a 的取值范围是 ( ) A } { 2a a ≥ B } { 1a a ≤ C } { 1a a ≥ D } { 2a a ≤ 9、 满足条件M U }{1=}{ 1,2,3的集合M 的个数是 ( ) A 1 B 2 C 3 D 4

二、填空题 11、若}4,3,2,2{-=A ,},|{2 A t t x x B ∈==,用列举法表示B 12、集合A={x| x 2 +x-6=0}, B={x| ax+1=0}, 若B ?A ,则a=__________ 13、设全集U={ } 2 2,3,23a a +-,A={}2,b ,C U A={} 5,则a = ,b = 。 14、集合{}33|>-<=x x x A 或,{}41|><=x x x B 或,A B ?=____________. 三、解答题 17、已知集合A={x| x 2 +2x-8=0}, B={x| x 2 -5x+6=0}, C={x| x 2 -mx+m 2 -19=0}, 若B ∩C ≠Φ,A∩C=Φ,求m 的值 18、已知二次函数f (x )=2 x ax b ++,A=}{ }{ ()222x f x x ==,试求 f ()x 的解析式 19、已知集合{}1,1A =-,B=} { 2 20x x ax b -+=,若B ≠?,且A B A ?= 求实数 a , b 的值。

直线与平面、平面与平面平行的判定(附答案)

直线与平面、平面与平面平行的判定 [学习目标] 1.理解直线与平面平行、平面与平面平行判定定理的含义.2.会用图形语言、文字语言、符号语言准确描述直线与平面平行、平面与平面平行的判定定理,并知道其地位和作用.3.能运用直线与平面平行的判定定理、平面与平面平行的判定定理证明一些空间线面关系的简单问题. 知识点一直线与平面平行的判定定理 语言叙述符号表示图形表示 平面外一条直线与此平面内的一条直线平 行,则该直线与此平面平行 ?? ? ?? a?α b?α a∥b ?a∥α 思考若一条直线平行于一个平面内的一条直线,则这条直线和这个平面平行吗? 答根据直线与平面平行的判定定理可知该结论错误. 知识点二平面与平面平行的判定定理 语言叙述符号表示图形表示 一个平面内的两条相交直线与另一个平 面平行,则这两个平面平行 ?? ? ?? a?α,b?α a∩b=A a∥β,b∥β ?α∥β 思考如果一条直线与两个平行平面中的一个平行,那么这条直线与另一个平面也平行吗?答不一定.这条直线与另一个平面平行或在另一个平面内. 题型一直线与平面平行的判定定理的应用 例1如图,空间四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、 DA的中点. 求证:(1)EH∥平面BCD; (2)BD∥平面EFGH. 证明(1)∵EH为△ABD的中位线, ∴EH∥BD.

∵EH?平面BCD,BD?平面BCD, ∴EH∥平面BCD. (2)∵BD∥EH,BD?平面EFGH, EH?平面EFGH, ∴BD∥平面EFGH. 跟踪训练1在四面体A-BCD中,M,N分别是△ABD和△BCD的重心,求证:MN∥平面ADC. 证明如图所示,连接BM,BN并延长,分别交AD,DC于P,Q两 点,连接PQ. 因为M,N分别是△ABD和△BCD的重心, 所以BM∶MP=BN∶NQ=2∶1. 所以MN∥PQ. 又因为MN?平面ADC,PQ?平面ADC, 所以MN∥平面ADC. 题型二面面平行判定定理的应用 例2如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,点D,E分别是BC与B1C1的中点.求证:平面A1EB∥平面ADC1. 证明由棱柱性质知, B1C1∥BC,B1C1=BC, 又D,E分别为BC,B1C1的中点, 所以C1E綊DB,则四边形C1DBE为平行四边形, 因此EB∥C1D, 又C1D?平面ADC1, EB?平面ADC1, 所以EB∥平面ADC1. 连接DE,同理,EB綊BD,

高一数学圆的方程经典例题

典型例题一 例1圆9 )3 ( )3 (2 2= - + -y x上到直线0 11 4 3= - +y x的距离为1的点有几个? 分析:借助图形直观求解.或先求出直线 1 l、 2 l的方程,从代数计算中寻找解答.解法一:圆9 )3 ( )3 (2 2= - + -y x的圆心为)3,3( 1 O,半径3 = r. 设圆心 1 O到直线0 11 4 3= - +y x的距离为d,则3 2 4 3 11 3 4 3 3 2 2 < = + - ? + ? = d. 如图,在圆心 1 O同侧,与直线0 11 4 3= - +y x平行且距离为1的直线 1 l与圆有两个交点, 这两个交点符合题意. 又1 2 3= - = -d r. ∴与直线0 11 4 3= - +y x平行的圆的切线的两个切点中有一个切点也符合题意.∴符合题意的点共有3个. 解法二:符合题意的点是平行于直线0 11 4 3= - +y x,且与之距离为1的直线和圆的交点. 设所求直线为0 4 3= + +m y x,则1 4 3 11 2 2 = + + = m d, ∴5 11± = + m,即6 - = m,或16 - = m,也即 6 4 3 1 = - +y x l:,或0 16 4 3 2 = - +y x l:. 设圆9 )3 ( )3 (2 2 1 = - + -y x O:的圆心到直线 1 l、 2 l的距离为 1 d、 2 d,则 3 4 3 6 3 4 3 3 2 2 1 = + - ? + ? = d,1 4 3 16 3 4 3 3 2 2 2 = + - ? + ? = d. ∴ 1 l与 1 O相切,与圆 1 O有一个公共点; 2 l与圆 1 O相交,与圆 1 O有两个公共点.即符合 题意的点共3个. 说明:对于本题,若不留心,则易发生以下误解:

《直线与平面平行的判定》教案

直线与平面平行的判定 教学目标 1.知识目标 ⑴进一步熟悉掌握空间直线与平面的位置关系; ⑵理解并掌握直线与平面平行的判定定理、图形语言、符号语言、文字语言; ⑶灵活运用直线与平面的判定定理,把“线面平行”转化为“线线平行”。 2.能力训练 ⑴掌握由“线线平行”证得“线面平行”的数学证明思想; ⑵进一步培养学生的观察能力、空间想象力与类比、转化能力,提高学生的逻辑推理能力。 3.德育渗透 ⑴培养学生的认真、仔细、严谨的学习态度; ⑵建立“实践——理论——再实践”的科学研究方法。 教学重点 直线与平面平行的判定定理 教学难点 直线与平面平行的判定定理的应用 教学方法 启发式、引导式、观察分析、理论联系实际 教具 模型、尺、多媒体设备 教学过程 (一) 内容回顾 师:在上节课我们介绍了直线与平面的位置关系,有几种?可将图形给以什么作为划分的标准? 直线与平面平行 直线与平面相交 直线在平面内 //a α a α ?{} a A α=I

(二)新课导入 1、如何判定直线与平面平行 师:请同学回忆,我们昨天就是受用了什么方法证明直线与平面平行?有直线在平面外能不能说明直线与平面平行? 生:借助定义,说明直线与平面没有公共点。 师:判断直线与平面有没有公共点,需要将直线与平面延展开瞧它们有没有交点,但延展判断并不方便灵敏,那就需要我们挖掘一种新的判定方法。我们来瞧瞧生活中的线面平行能给我们什么启发呢? 若将一本书平放在桌面上,翻动书的封面,观察封面边缘所在直线l 与 书本所在的平面具有怎样的位置关系? 师:您们能用自己的话概括出线面平行的判定定理不? 生:如果平面外一条直线与这个平面内的一条直线平行, 那么这条直线与这个平面平行。 2、分析判定定理的三种语言 师:定理的条件细分有几点? 生:线在平面外,线在平面内,线线平行 (师生互动共同整理出定理的图形语言、符号语言、文字语言) 图形语言 符号语言 文字语言 线线平行, 则线面平行。 (三)例题讲解 师:如果要证明线面平行,关键在哪里? 生:在平面内找到一条直线,证明线线平行。 例1 已知:如图空间四边形ABCD 中,E 、F 分别就是AB 、AD 的中点。求证:EF ∥平面BCD 。 证明:连结BD AE = EB ? EF ∥BD AF =FD EF ?平面BCD ?EF ∥平面BCD BD ?平面BCD 着重强调:①要证EF ∥平面BCD,关键就是在平面BCD 中找到与EF 平行的直线; ②注意证明的书写,先说明图形中增加的辅助点与线,证明步骤严谨。 例2 如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 为DD 1的中点,证明BD 1∥平面AEC 。 观察 l b a αααα////a b a b a ??? ? ?? ??

高一数学集合典型例题、经典例题

《集合》常考题型 题型一、集合元素的意义+互异性 例.设集合 {0} 例.已知A ={2,4,a 3-2a 2-a +7},B ={1,a +3,a 2-2a +2,a 3+a 2+3a +7},且A ∩B ={2,5},则A ∪B =____________________________ 解:∵A∩B={2,5},∴5∈A. ∴a 3-2a 2-a +7=5解得a =±1或a =2. ①若a =-1,则B ={1,2,5,4},则A∩B={2,4,5},与已知矛盾,舍去. ②若a =1,则B ={1,4,1,12}不成立,舍去. ③若a =2,则B ={1,5,2,25}符合题意.则A ∪B ={1,2,4,5,25}. 题型二、空集的特殊性 例.已知集合{}{}25,121A x x B x m x m =-<≤=-+≤≤-,且BA , 则实数m 的取值范围为_____________ 例.已知集合{}R x x ax x A ∈=++=,012,{} 0≥=x x B ,且φ=B A I , 求实数a 的取值范围。 解:①当0a =时,{|10,}{1}A x x x R =+=∈=-,此时{|0}A x x ≥=ΦI ; ②当0a ≠时,{|0}A x x ≥=ΦQ I ,A ∴=Φ或关于x 的方程2 10ax x ++=的根均为负数. (1)当A =Φ时,关于x 的方程210ax x ++=无实数根, 140a ?=-<,所以14a > . (2)当关于x 的方程210ax x ++=的根均为负数时, 12121401010a x x a x x a ???=-≥??+=-?? 140a a ?≤?????>?104a <≤. 综上所述,实数a 的取值范围为{0}a a ≥. 题型三、集和的运算 例.设集合S ={x |x >5或x <-1},T ={x |a

直线与平面平行的判定和性质经典练习及详细答案

直线、平面平行的判定及其性质 1. 下列命题中,正确命题的是 ④ . ①若直线l 上有无数个点不在平面α内,则l ∥α; ②若直线l 与平面α平行,则l 与平面α内的任意一条直线都平行; ③如果两条平行直线中的一条直线与一个平面平行,那么另一条直线也与这个平面平行;④若直线l 与平面α平行,则l 与平面α内的任意一条直线都没有公共点. 2. 下列条件中,不能判断两个平面平行的是 (填序号). ①一个平面内的一条直线平行于另一个平面 ②一个平面内的两条直线平行于另一个平面 ③一个平面内有无数条直线平行于另一个平面 ④一个平面内任何一条直线都平行于另一个平面 答案 ①②③ 3. 对于平面α和共面的直线m 、n ,下列命题中假命题是 (填序号). ①若m ⊥α,m ⊥n ,则n ∥α ②若m ∥α,n ∥α,则m ∥n ③若m ?α,n ∥α,则m ∥n ④若m 、n 与α所成的角相等,则m ∥n 答案 ①②④ 4. 已知直线a ,b ,平面α,则以下三个命题: ①若a ∥b ,b ?α,则a ∥α; ②若a ∥b ,a ∥α,则b ∥α; ③若a ∥α,b ∥α,则a ∥b . 其中真命题的个数是 . 答案 0 5. 直线a //平面M ,直线b ? /M ,那么a //b 是b //M 的 条件. A .充分而不必要 B.必要而不充分 C.充要 D.不充分也不必要 6. 能保证直线a 与平面α平行的条件是 A.b a b a //,,αα?? B.b a b //,α? C.c a b a c b //////,,,αα? D.b D b C a B a A b ∈∈∈∈?,,,,α且BD AC = 7. 如果直线a 平行于平面α,则 A.平面α内有且只有一直线与a 平行 B.平面α内无数条直线与a 平行 C.平面α内不存在与a 平行的直线 D.平面α内的任意直线与直线a 都平行 8. 如果两直线a ∥b ,且a ∥平面α,则b 与α的位置关系 A.相交 B.α//b C.α?b D .α//b 或α?b 9. 下列命题正确的个数是

高一数学函数经典习题及答案

函 数 练 习 题 班级 一、 求函数的定义域 1、求下列函数的定义域: ⑴y = ⑵y = ⑶01 (21)111 y x x =+-++ - 2、设函数f x ()的定义域为[]01,,则函数f x ()2 的定义域为_ _ _;函数f x ()-2的定义域为________; 3、若函数(1)f x +的定义域为[]-23,,则函数(21)f x -的定义域是 ;函数1(2)f x +的定义域为 。 4、 知函数f x ()的定义域为 [1,1]-,且函数()()()F x f x m f x m =+--的定义域存在,数m 的取值围。 二、求函数的值域 5、求下列函数的值域: ⑴2 23y x x =+- ()x R ∈ ⑵2 23y x x =+- [1,2]x ∈ ⑶311x y x -=+ ⑷31 1 x y x -=+ (5)x ≥ ⑸ y =⑹ 22 5941x x y x +=-+ ⑺31y x x =-++ ⑻2y x x =- ⑼ y ⑽ 4y = ⑾y x =-

6、已知函数22 2()1 x ax b f x x ++=+的值域为[1,3],求,a b 的值。 三、求函数的解析式 1、 已知函数2 (1)4f x x x -=-,求函数()f x ,(21)f x +的解析式。 2、 已知()f x 是二次函数,且2 (1)(1)24f x f x x x ++-=-,求()f x 的解析式。 3、已知函数()f x 满足2()()34f x f x x +-=+,则()f x = 。 4、设()f x 是R 上的奇函数,且当[0,)x ∈+∞时, ()(1f x x =+,则当(,0)x ∈-∞时()f x =____ _ ()f x 在R 上的解析式为 5、设()f x 与()g x 的定义域是{|,1}x x R x ∈≠±且,()f x 是偶函数,()g x 是奇函数,且1()()1 f x g x x +=-,求()f x 与()g x 的解析表达式 四、求函数的单调区间 6、求下列函数的单调区间: ⑴ 2 23y x x =++ ⑵y =⑶ 2 61y x x =-- 7、函数()f x 在[0,)+∞上是单调递减函数,则2 (1)f x -的单调递增区间是 8、函数236 x y x -= +的递减区间是 ;函数y =的递减区间是 五、综合题 9、判断下列各组中的两个函数是同一函数的为 ( ) ⑴3 ) 5)(3(1+-+= x x x y , 52-=x y ; ⑵111-+=x x y , )1)(1(2-+=x x y ;

高中数学直线平面平行的性质及判定

一、空间几何体的表面积 1棱柱、棱锥的表面积:各个面面积之和 2 圆柱的表面积 3 圆锥的表面积2 r rl S ππ+= 4 圆台的表面积2 2R Rl r rl S ππππ+++= 5 球的表面积2 4R S π= 二、空间几何体的体积 1柱体的体积 h S V ?=底 2锥体的体积 h S V ?=底31 3台体的体积 h S S S S V ?++=)31 下下上上( 4球体的体积 3 34R V π= 三、直线、平面平行的判定与性质 1、直线与平面平行的判定定理 平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行, 用符号表示为a ?α,b ?α,且a ∥b ?a ∥α。 (1)运用直线与平面平行的判定定理时,必须具备三个条件: ①平面外一条直线;②平面内一条直线;③两条直线相互平行. (2)直线与平面平行的判定定理的关键是证明两直线平行,证两直线平行是平面几何的问题,所以该判定定理体现了空间问题平面化的思想. (3)判定直线与平面平行有以下方法:一是判定定理;二是线面平行定义;三是面面平行的性质定理. 【例1】 如右图所示,已知P 、Q 是单位正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的面A 1B 1BA 和面ABCD 的中心. 求证:PQ ∥平面BCC 1B 1. 证:如右图,取B 1B 中点E ,BC 中点F ,连结PE 、QF 、EF , ∵△A 1B 1B 中,P 、E 分别是A 1B 和B 1B 的中点, ∴PE 1 2 A 1 B 1.同理QF 1 2 AB .又A 1B 1AB ,∴PE QF . ∴四边形PEFQ 是平行四边形. ∴PQ ∥EF . 又PQ ?平面BCC 1B 1,EF ?平面BCC 1B 1, ∴PQ ∥平面BCC 1B 1. 2 22r rl S ππ+=

直线与平面平行的判定定理

§2.2.1 直线与平面平行的判定 一、学习目标: (1)理解并掌握直线与平面平行的判定定理; (2)进一步培养学生观察、发现的能力和空间想象能力; 二、学习重点与难点 重点:直线与平面平行的判定定理及应用。 难点:直线与平面平行的判定定理的探索及应用。 三、教学过程 (一)知识准备、新课引入 α 提问2:今天我们针对直线与平面平行的位置关系进行探究。根据直线与平面平行的定义(没有公共点)来判定直线与平面平行你认为方便吗?谈谈你的看法,并指出是否有别的判定途径。 (二)探求判定定理 1、直观感知 提问:根据同学们日常生活的观察,你们能感知到并举出直线与平面平行的具体事例吗? 2、动手实践 教师取出预先准备好的直角梯形泡沫板演示: 当把互相平行的一边放在讲台桌面上并转动,观察另一边与桌面的位置给人以的感觉, 当把直角腰放在桌面上并转动,观察另一边与桌面给人的印象是 3、探究思考 (1)上述演示的直线与平面位置关系为何有如此的不同?关键是什么因素起了作用呢? (2)如果平面外的直线a与平面α内的一条直线b平行,那么直线a与平面α平行吗?

4、归纳确认: 直线和平面平行的判定定理: 文字语言: 图形语言: 符号语言: 简单概括:(内外)线线平行 线面平行 温馨提示: 作用:判定或证明线面平行。 关键:在平面内找(或作)出一条直线与面外的直线平行。 思想:空间问题转化为平面问题 5、思考:你能否尝试证明一下线面平行判定定理? (三)应用定理,巩固与提高 例1:已知:空间四边形ABCD 中,E 、F 分别是AB 、AD 试判断EF 与平面BCD 的关系,并予以证明 变式:空间四边形ABCD 中,E 、F 分别是AB 、AD 上的点, 且AE= 31AB ,AF=3 1AD 求证:EF ∥平面BCD . A B C D E F

高一数学必修三知识点总结及典型例题解析

新课标必修3概率部分知识点总结及典型例题解析 ◆ 事件:随机事件( random event ),确定性事件: 必然事件( certain event )和不 可能事件( impossible event ) ? 随机事件的概率(统计定义):一般的,如果随机事件 A 在n 次实验中发生了m 次,当实验的次数n 很大时,我们称事件A 发生的概率为()n m A P ≈ 说明:① 一个随机事件发生于具有随机性,但又存在统计的规律性,在进行大量的重复事件时某个事件是否发生,具有频率的稳定性 ,而频率的稳定性又是必然的,因此偶然性和必然性对立统一 ② 不可能事件和确定事件可以看成随机事件的极端情况 ③ 随机事件的频率是指事件发生的次数和总的试验次数的比值,它具有一定的稳定性,总在某个常数附近摆动,且随着试验次数的不断增多,这个摆动的幅度越来越小,而这个接近的某个常数,我们称之为概事件发生的概率 ④ 概率是有巨大的数据统计后得出的结果,讲的是一种大的整体的趋势,而频率是具体的统计的结果 ⑤ 概率是频率的稳定值,频率是概率的近似值 ? 概率必须满足三个基本要求:① 对任意的一个随机事件A ,有()10≤≤A P ② ()()0,1,=Φ=ΩΦΩP P 则有可能事件分别表示必然事件和不和用③如果事件 ()()()B P A P B A P B A +=+:,则有互斥和 ? 古典概率(Classical probability model ):① 所有基本事件有限个 ② 每个基本事件发生的可能性都相等 满足这两个条件的概率模型成为古典概型 如果一次试验的等可能的基本事件的个数为个n ,则每一个基本事件发生的概率都是n 1,如果某个事件A 包含了其中的m 个等可能的基本事件,则事件A 发生的概率为 ()n m A P = ? 几何概型(geomegtric probability model ):一般地,一个几何区域D 中随机地取一点, 记事件“改点落在其内部的一个区域d 内”为事件A ,则事件A 发生的概率为 ()的侧度 的侧度D d A P = ( 这里要求D 的侧度不为0,其中侧度的意义由D 确定,一般地,线段的侧度为该线段的长度;平面多变形的侧度为该图形的面积;立体图像的侧度为其体积 ) 几何概型的基本特点:① 基本事件等可性 ② 基本事件无限多 颜老师说明:为了便于研究互斥事件,我们所研究的区域都是指的开区域,即不含边界,在区域D 内随机地取点,指的是该点落在区域D 内任何一处都是等可能的,落在任何部分的可能性大小只与该部分的侧度成正比,而与其形状无关。 互斥事件(exclusive events):不能同时发生的两个事件称为互斥事件

高一数学集合练习题及答案经典

发散思维培训班测试题 一、选择题(每题4分,共40分) 1、下列四组对象,能构成集合的是 ( ) A 某班所有高个子的学生 B 著名的艺术家 C 一切很大的书 D 倒数等于它自身的实数 2、集合{a ,b ,c }的真子集共有 个 ( ) A 7 B 8 C 9 D 10 3、若{1,2}?A ?{1,2,3,4,5}则满足条件的集合A 的个数是 ( ) A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 4、若U={1,2,3,4},M={1,2},N={2,3},则C U (M ∪N )= ( ) A . {1,2,3} B. {2} C. {1,3,4} D. {4} 5、方程组 1 1x y x y +=-=- 的解集是 ( ) A .{x=0,y=1} B. {0,1} C. {(0,1)} D. {(x,y)|x=0或y=1} 6、以下六个关系式:{}00∈,{}0??,Q ?3.0, N ∈0, {}{},,a b b a ? ,{}2|20,x x x Z -=∈是空集中,错误的个数是 ( ) A 4 B 3 C 2 D 1 7、点的集合M ={(x,y)|xy≥0}是指 ( ) A.第一象限内的点集 B.第三象限内的点集 C. 第一、第三象限内的点集 D. 不在第二、第四象限内的点集

8、设集合A=}{12x x <<,B=}{x x a <,若A ?B ,则a 的取值范围是 ( ) A }{2a a ≥ B }{1a a ≤ C }{1a a ≥ D } {2a a ≤ 9、 满足条件M }{1=}{1,2,3的集合M 的个数是 ( ) A 1 B 2 C 3 D 4 10、集合{}|2,P x x k k Z ==∈,{}|21,Q x x k k Z ==+∈, {}|41,R x x k k Z ==+∈,且,a P b Q ∈∈,则有 ( ) A a b P +∈ B a b Q +∈ C a b R +∈ D a b +不属于P 、Q 、R 中的任意一个 二、填空题 11、若}4,3,2,2{-=A ,},|{2 A t t x x B ∈==,用列举法表示B 12、集合A={x| x 2+x-6=0}, B={x| ax+1=0}, 若B ?A ,则a=__________ 13、设全集U={}22,3,23a a +-,A={}2,b ,C U A={} 5,则a = ,b = 。 14、集合{}33|>-<=x x x A 或,{}41|><=x x x B 或,A B ?=____________. 15、已知集合A={x|20x x m ++=}, 若A ∩R=?,则实数m 的取值范围是 16、50名学生做的物理、化学两种实验,已知物理实验做得正确得有40人,化学实验做得正确得有31人,两种实验都做错得有4人,则这两种实验都做对的有 人. 三、解答题 17、已知集合A={x| x 2+2x-8=0}, B={x| x 2-5x+6=0}, C={x| x 2-mx+m 2-19=0}, 若B ∩C ≠Φ,A∩C=Φ,求m 的值 18、已知二次函数f (x )=2x ax b ++,A=}{}{ ()222x f x x ==,试求 f ()x 的解析式

直线与平面平行的判定和性质同步练习.doc.docx

高二下9.3 直线与平面平行的判定和性质同步练习 基础练习 1.给出下列四个命题: ①若一直线与一个平面内的一条直线平行,则这直线与这个平面平行. ②若一直线与一平面内的两条直线平行,则这直线与这个平面平行. ③若平面外的一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行. ④若两条平行直线中的一条与一个平面平行,则另一条也与这个平面平行. 其中正确命题的个数是(). A . 0B. 1C. 2D. 3 2.梯形 ABCD 中, AB∥ CD ,AB平面,CD平面,则直线 CD 与平面内的直 线的位置关系只能是(). A .平行B.平行或异面 C.平行或相交D.异面或相交 3.( 1)若直线 a、 b 均平行于平面a,那么 a 与 b 的位置关系是 __________; (2)若直线 a∥ b,且 a∥平面,则 b 与的位置关系是 __________; (3)若直线 a、 b 是异面直线,且 a∥,则 b 与的关系是 __________ . 4.如图 9-空间四边形ABCD 中, E 是边 AB 上的一点,求作过C、E 的一个平面,使对角线 BD 平行于这个平面,并说明理由. 图 9-5.在正方体ABCD -A1B1C1D1中,E、F 分别为A1C1和CC1的中点,求证:直线A1C ∥平面 B1EF . 综合练习 1.直线与平面平行的充要条件是这条直线与平面内的(). A.一条直线不相交 2.给出以下命题,不正确的是(). A.如果两条平行线中的一条与一个平面相交,那么另一条也和这个平面相交 B.如果直线 a 和直线 b 平行,那么直线 a 平行于经过 b 的所有的平面 C.如果 a 和 b 是异面直线,那么经过 a 有且只有一个平面与直线 b 平行

高中数学经典题型50道(另附详细答案)

高中数学经典题型50 道(另附详细答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

高中数学习题库(50道题另附答案) 1.求下列函数的值域: 解法2 令t=sin x,则f(t)=-t2+t+1,∵ |sin x|≤1, ∴ |t|≤1.问题转化为求关于t的二次函数f(t)在闭区间[-1,1]上的最值. 本例题(2)解法2通过换元,将求三角函数的最值问题转化为求二次函数在闭区间上的最值问题,从而达到解决问题的目的,这就是转换的思想.善于从不同角度去观察问题,沟通数学各学科之间的内在联系,是实现转换的关键,转换的目的是将数学问题由陌生化熟悉,由复杂化简单,一句话:由难化易.可见化归是转换的目的,而转换是实现化归段手段。

2. 设有一颗慧星沿一椭圆轨道绕地球运行,地球恰好位于椭圆轨道 的焦点处,当此慧星离地球相距m 万千米和m 3 4万千米时,经过地球和慧星的直线与椭圆的长轴夹角分别为32 π π和,求该慧星与 地球的最近距离。 解:建立如下图所示直角坐标系,设地球位于焦点)0,(c F -处,椭圆 的方程为122 22=+b y a x (图见教材P132页例1)。 当过地球和彗星的直线与椭圆的长轴夹角为3 π 时,由椭圆的几何 意义可知,彗星A 只能满足)3 (3/π π=∠=∠xFA xFA 或。作 m FA FB Ox AB 3 2 21B ==⊥,则于 故由椭圆第二定义可知得????? ??+-=-=)32(34)(2 2 m c c a a c m c c a a c m 两式相减得,2 3)4(21.2,3 2 31 c c c m c a m a c m =-==∴?=代入第一式得 .3 2.32m c c a m c ==-∴=∴ 答:彗星与地球的最近距离为m 3 2万千米。 说明:(1)在天体运行中,彗星绕恒星运行的轨道一般都是椭圆,而恒星正是它的一个焦点,该椭圆的两个焦点,一个是近地点,另一个则是远地点,这两点到恒星的距离一个是c a -,另一个是.c a + (2)以上给出的解答是建立在椭圆的概念和几何意义之上的,以数学概念为根基充分体现了数形结合的思想。另外,数学应用问题的

直线与平面平行的判定定理教案设计

直线与平面平行的判定定理教案设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

§2.2.1 直线与平面平行的判定 (选自人教A版必修②第二章第二节第一课时) 一、教材分析 本节教材选自人教A版数学必修②第二章第二节第一课时,主要内容是直线与平面平行的判定定理的探究与发现、归纳概括、练习与应用。它是在前面已学空间点、线、面的位置关系的基础上,结合有关的实物模型,通过直观感知、操作确认(合情推理,不要求证明)归纳出直线与平面平行的判定定理。学线面平行判定是三大平行判定(线线平行、线面平行、面面平行)的核心,也是高考的高频考点之一,学好线面平行对后续学习面面平行及三大垂直的判定与性质等内容,具有良好的示范作用,同时,它在立体几何学习中起着承上启下的作用,具有重要的意义与地位。本节课的学习对培养学生空间想象能力与逻辑推理能力起到重要作用。线面平行的判定蕴含的数学思想方法主要有数形结合与化归与转化思想。 二、学情分析 本节课的教学对象是高一的学生,他们具备一定的由形象思维转化为逻辑思维的能力。学生在此前已经学习了直线与直线平行的性质及判定、直线与平面平行的定义,对直线与平面平行有了一定的认识,这些都为学生学习本节课做了准备。同时,由于本节课与生活实际相结合,学生的学习兴趣、参与度会比较大。但是由于学生处于学习空间立体几何的初始阶段,学习立体几何所具备的语言表达及空间感与空间想象能力不够,特别是对线面平行(空间立体)转化为线线平行(平面)的化归与转化思想,这是学生首次接触的思想方法,应加以必要的强化与引导。 三、教学目标 (一)知识技能目标 (1)理解直线与平面平行的判定定理并能进行简单应用; (2)培养学生观察、发现问题的能力和空间想象能力。 (二)过程方法目标

高一数学《数列》经典练习题附答案

1.{a n }是首项a 1=1,公差为d =3的等差数列,如果a n =2 005,则序号n 等于( ). A .667 B .668 C .669 D .670 2.在各项都为正数的等比数列{a n }中,首项a 1=3,前三项和为21,则a 3+a 4+a 5=( ). A .33 B .72 C .84 D .189 3.如果a 1,a 2,…,a 8为各项都大于零的等差数列,公差d ≠0,则( ). A .a 1a 8>a 4a 5 B .a 1a 8<a 4a 5 C .a 1+a 8<a 4+a 5 D .a 1a 8=a 4a 5 4.已知方程(x 2-2x +m )(x 2-2x +n )=0的四个根组成一个首项为 41的等差数列,则 |m -n |等于( ). A .1 B .43 C .21 D . 8 3 5.等比数列{a n }中,a 2=9,a 5=243,则{a n }的前4项和为( ). A .81 B .120 C .168 D .192 6.若数列{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2 003+a 2 004>0,a 2 003·a 2 004<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是( ). A .4 005 B .4 006 C .4 007 D .4 008 7.已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列, 则a 2=( ). A .-4 B .-6 C .-8 D . -10 8.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若 35a a =95,则59S S =( ). A .1 B .-1 C .2 D .2 1 9.已知数列-1,a 1,a 2,-4成等差数列,-1,b 1,b 2,b 3,-4成等比数列,则 212b a a -的值是( ). A .21 B .-21 C .-21或21 D .4 1 10.在等差数列{a n }中,a n ≠0,a n -1-2n a +a n +1=0(n ≥2),若S 2n -1=38,则n =( ). A .38 B .20 C .10 D .9 二、填空题 11.设f (x )=221 +x ,利用课本中推导等差数列前n 项和公式的方法,可求得f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+ f (5)+f (6)的值为 . 12.已知等比数列{a n }中, (1)若a 3·a 4·a 5=8,则a 2·a 3·a 4·a 5·a 6= . (2)若a 1+a 2=324,a 3+a 4=36,则a 5+a 6= . (3)若S 4=2,S 8=6,则a 17+a 18+a 19+a 20= .

高中数学-直线与平面平行判定和性质

高中数学-立体几何典型例题一 例1 简述下列问题的结论,并画图说明: (1)直线?a 平面α,直线A a b =I ,则b 和α的位置关系如何? (2)直线α?a ,直线a b //,则直线b 和α的位置关系如何? 分析:(1)由图(1)可知:α?b 或A b =αI ; (2)由图(2)可知:α//b 或α?b . 说明:此题是考查直线与平面位置关系的例题,要注意各种位置关系的画法与表示方法. 典型例题二 例2 P 是平行四边形ABCD 所在平面外一点,Q 是PA 的中点,求证://PC 平面BDQ . 分析:要证明平面外的一条直线和该平面平行,只要在该平面内找到一条直线和已知直线平行就可以了. 证明:如图所示,连结AC ,交BD 于点O , ∵四边形ABCD 是平行四边形 ∴CO AO =,连结OQ ,则OQ 在平面BDQ 内, 且OQ 是 APC ?的中位线, ∴OQ PC //. ∵PC 在平面BDQ 外, ∴//PC 平面BDQ . 说明:应用线面平行的判定定理证明线面平行时,关键是在平面内找一条直线与已知直线平行,怎样找这一直线呢? 由于两条直线首先要保证共面,因此常常设法过已知直线作一平面与已知平面相交,如果能证明已知直线和交线平行,那么就能够马上得到结论.这一个证明线面平行的步骤可以总结为: 过直线作平面,得交线,若线线平行,则线面平行. 典型例题三

例3 经过两条异面直线a ,b 之外的一点P ,可以作几个平面都与a ,b 平行?并证明你的结论. 分析:可考虑P 点的不同位置分两种情况讨论. 解:(1)当P 点所在位置使得a ,P (或b ,P )本身确定的平面平行于b (或a )时,过P 点再作不出与a ,b 都平行的平面; (2)当P 点所在位置a ,P (或b ,P )本身确定的平面与b (或a )不平行时,可过点P 作a a '//,b b //'.由于a ,b 异面,则a ',b '不重合且相交于P .由于P b a =''I ,a ',b '确定的平面α,则由线面平行判定定理知:α//a ,α//b .可作一个平面都与a ,b 平行. 故应作“0个或1个”平面. 说明:本题解答容易忽视对P 点的不同位置的讨论,漏掉第(1)种情况而得出可作一个平面的错误结论.可见,考虑问题必须全面,应区别不同情形分别进行分类讨论. 典型例题四 例4 平面外的两条平行直线中的一条平行于这个平面,那么另一条直线也平行于这个平面. 已知:直线b a //,//a 平面α,α?b . 求证:α//b . 证明:如图所示,过a 及平面α内一点A 作平面β. 设c =βαI , ∵α//a , ∴c a //. 又∵b a //, ∴c b //. ∵α?b ,α?c , ∴α//b . 说明:根据判定定理,只要在α内找一条直线b c //,根据条件α//a ,为了利用直线和平面平行的性质定理,可以过a 作平面β与α相交,我们常把平面β称为辅助平面,它可以起到桥梁作用,把空间问题向平面问题转化. 和平面几何中添置辅助线一样,在构造辅助平面时,首先要确认这个平面是存在的,例如,本例中就是以“直线及直线外一点确定一个平面”为依据来做出辅助平面的. 典型例题五 例5 已知四面体ABC S -的所有棱长均为a .求: (1)异面直线AB SC 、的公垂线段EF 及EF 的长; (2)异面直线EF 和SA 所成的角. AB SC 、分析:依异面直线的公垂线的概念求作异面直线的公垂线段,进而求出其距离;对于异面直线所成的角可 采取平移

高一数学下学期知识点复习+经典例题(解析)

知识点复习 知识点梳理 (一)正弦定理:R C c B b A a 2sin sin sin ===(其中R 表示三角形的外接 圆半径) 适用情况:(1)已知两角和一边,求其他边或其他角; (2)已知两边和对角,求其他边或其他角。 变形:① 2sin a R A =,2sin b R B =,2sin c R C = ②sin 2a A R =,sin 2b B R =,sin 2c C R = ③ sin sin sin a b c A B C ++++=2R ④::sin :sin :sin a b c A B C = (二)余弦定理:2 b =B a c c a cos 22 2-+(求边),cosB=ac b c a 22 22-+(求 角) 适用情况:(1)已知三边,求角;(2)已知两边和一角,求其他边或其他角。 (三)三角形的面积:① =?= a h a S 21;② ==A bc S sin 2 1 ; ③C B A R S sin sin sin 22=; ④R abc S 4=; ⑤))()((c p b p a p p S ---=;⑥pr S =(其中2 a b c p ++=,r 为内切圆半 径) (四)三角形内切圆的半径:2S r a b c ?=++,特别地,2a b c r +-=斜直 (五)△ABC 射影定理:A c C a b cos cos ?+?=,…

(六)三角边角关系: (1)在ABC ?中,A B C ++=π;sin()A B +=sin C ;cos()A B +=cos C - cos 2 A B += sin 2 C ; 2 cos 2sin C B A =+ (2)边关系:a + b > c ,b + c > a ,c + a > b ,a -b < c ,b -c < a ,c -a > b ; (3)大边对大角:B A b a >?> 考点剖析 (一)考查正弦定理与余弦定理的混合使用 例1、在△ABC 中,已知A>B>C,且A=2C, 8,4=+=c a b ,求c a 、的长. 例1、解:由正弦定理,得C c A a sin sin = ∵A=2C ∴ C c C a sin 2sin = ∴C c a cos 2= 又8=+c a ∴ c c cocC 28-= ① 由余弦定理,得 C C c C ab b a c 2 2 2 222cos 1616cos 4cos 2-+=-+= ② 入②,得 )舍(44或524516???==??? ????==a c a c ∴516524==c a , 例2、如图所示,在等边三角形中,,AB a =O 为三角形的中心,过O 的直线交AB 于M ,交AC 于N ,求 22 11 OM ON + 的最大值和最小值. 例2、【解】由于O 为正三角形ABC 的中心,∴3 3 AO a = , 6 MAO NAO π ∠=∠= ,设MOA α∠=,则23 3 π π α≤≤ ,

直线与平面平行的判定定理教案设计

§2.2.1 直线与平面平行的判定 (选自人教A版必修②第二章第二节第一课时) 一、教材分析 本节教材选自人教A版数学必修②第二章第二节第一课时,主要内容是直线与平面平行的判定定理的探究与发现、归纳概括、练习与应用。它是在前面已学空间点、线、面的位置关系的基础上,结合有关的实物模型,通过直观感知、操作确认(合情推理,不要求证明)归纳出直线与平面平行的判定定理。学线面平行判定是三大平行判定(线线平行、线面平行、面面平行)的核心,也是高考的高频考点之一,学好线面平行对后续学习面面平行及三大垂直的判定与性质等内容,具有良好的示范作用,同时,它在立体几何学习中起着承上启下的作用,具有重要的意义与地位。本节课的学习对培养学生空间想象能力与逻辑推理能力起到重要作用。线面平行的判定蕴含的数学思想方法主要有数形结合与化归与转化思想。 二、学情分析 本节课的教学对象是高一的学生,他们具备一定的由形象思维转化为逻辑思维的能力。学生在此前已经学习了直线与直线平行的性质及判定、直线与平面平行的定义,对直线与平面平行有了一定的认识,这些都为学生学习本节课做了准备。同时,由于本节课与生活实际相结合,学生的学习兴趣、参与度会比较大。但是由于学生处于学习空间立体几何的初始阶段,学习立体几何所具备的语言表达及空间感与空间想象能力不够,特别是对线面平行(空间立体)转化为线线平行(平面)的化归与转化思想,这是学生首次接触的思想方法,应加以必要的强化与引导。 三、教学目标 (一)知识技能目标 (1)理解直线与平面平行的判定定理并能进行简单应用; (2)培养学生观察、发现问题的能力和空间想象能力。 (二)过程方法目标 (1)启发式:以实物(门、书、直角梯形卡纸)为媒介,启发、诱导学生逐步经历定理的直观感知过程;

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