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1、第三节空间点、直线、平面之间的位置关系2017考纲考题考情考纲要求真题举例命题角度1.理解空间直线、平面位置关系的定义，并了解作为推理依据的公理和定理；2.能运用公理、定理和已获得的结论证明一些空间位置关系的简单命题。2016，山东卷，6,5分(线线、面面位置关系)2015，广东卷，7,5分(线线、面面位置关系)2014，全国卷，11,5分(线面位置关系判定)平面的基本性质是立体几何的基础，而两条异面直线所成的角和距离是高考热点，在新课标高考卷中频频出现。微知识小题练自|主|排|查1平面的基本性质名称图示文字表示符号表示公理1如果一条直线上的两点在一个平面内，那么这条直线在此平面内Al，Bl，
2、且A，Bl公理2过不在同一条直线上的三点，有且只有一个平面A、B、C三点不共线有且只有一个平面，使A、B、C公理3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P，且Pl，且Pl2.空间两直线的位置关系(1)(2)平行公理：公理4：平行于同一直线的两条直线互相平行空间平行线的传递性。(3)等角定理：空间中如果两个角的两边分别对应平行，那么这两个角相等或互补。(4)异面直线所成的角：定义：设a、b是两条异面直线，经过空间任一点O作直线aa，bb，把a与b所成的锐角(或直角)叫做异面直线a与b所成的角(或夹角)。范围：。3直线与平面的位置关系位置关系图示符号表示公共点个数直
3、线l在平面内l无数个直线l与平面相交lA一个直线l与平面平行l0个微点提醒1正确理解异面直线“不同在任何一个平面内”的含义，不要理解成“不在同一个平面内”。2不共线的三点确定一个平面，一定不能丢掉“不共线”条件。3两条异面直线所成角的范围是。4两异面直线所成的角归结到一个三角形的内角时，容易忽视这个三角形的内角可能等于两异面直线所成的角，也可能等于其补角。小|题|快|练一 、走进教材1(必修2P49练习题)若直线a不平行于平面，且a，则下列结论成立的是()A内的所有直线与a异面B内不存在与a平行的直线C内的直线与a都相交D内存在唯一的直线与a平行【解析】若直线a不平行于平面，且a，则线面相交，
4、A选项不正确，内存在直线与a相交；B选项正确，内的直线与直线a的位置关系是相交或者异面，不可能平行；C选项不正确，内只有过直线a与平面的交点的直线与a相交；D选项不正确，因为内的直线与直线a的位置关系是相交或者异面，不可能平行。故选B。【答案】B2(必修2P52B组T1(1)如图是正方体的平面展开图，则在这个正方体中：BM与ED平行；CN与BE是异面直线；CN与BM成60角；DM与BN是异面直线。以上四个命题中，正确命题的序号是()A BC D【解析】展开图复原的正方体如图，不难看出：BM与ED是异面直线，故错误；CN与BE是平行线，故错误；CN与BM成60，故正确；DM与BN是异面直线，故正
5、确。故答案为。故选C。【答案】C二、双基查验1若空间三条直线a，b，c满足ab，bc，则直线a与c()A一定平行B一定相交C一定是异面直线 D一定垂直【解析】因为bc，ab，所以ac，即a与c垂直。故选D。【答案】D2下列命题正确的个数为()经过三点确定一个平面梯形可以确定一个平面两两相交的三条直线最多可以确定三个平面A0个 B1个C2个 D3个【解析】错误，正确。故选C。【答案】C3.如图所示，已知在长方体ABCDEFGH中，AB2，AD2，AE2，则BC和EG所成角的大小是_，AE和BG所成角的大小是_。【解析】BC与EG所成的角等于EG与FG所成的角即EGF，tanEGF1，EGF45，
6、AE与BG所成的角等于BF与BG所成的角即GBF，tanGBF，GBF60。【答案】45604已知空间四边形ABCD中，M，N分别为AB，CD的中点，则下列判断：MN(ACBD)；MN(ACBD)；MN(ACBD)；MN(ACBD)。其中正确的是_。【解析】如图，取BC的中点O，连接MO，NO，则OMAC，ONBD，在MON中，MNOMON(ACBD)，正确。【答案】微考点大课堂考点一 平面的基本质及应用【典例1】如图，在正方体ABCDA1B1C1D1中，E、F分别是AB和AA1的中点，求证：(1)E，C，D1，F四点共面；(2)CE，D1F，DA三线共点。【证明】(1)如图，连接CD1，EF
7、，A1B，E，F分别是AB和AA1的中点，EFA1B且EFA1B。又A1D1綊BC，四边形A1BCD1是平行四边形。A1BCD1，EFCD1，EF与CD1确定一个平面。E，F，C，D1，即E，C，D1，F四点共面。(2)由(1)知，EFCD1，且EFCD1，四边形CD1FE是梯形，CE与D1F必相交。设交点为P，则PCE平面ABCD，且PD1F平面A1ADD1，P平面ABCD且P平面A1ADD1。又平面ABCD平面A1ADD1AD，PAD，CE，D1F，DA三线共点。反思归纳1.证明点或线共面问题的两种方法：首先由所给条件中的部分线(或点)确定一个平面，然后再证其余的线(或点)在这个平面内；将
8、所有条件分为两部分，然后分别确定平面，再证两平面重合。2证明点共线问题的两种方法：先由两点确定一条直线，再证其他各点都在这条直线上；直接证明这些点都在同一条特定直线上。3证明线共点问题的常用方法是：先证其中两条直线交于一点，再证其他直线经过该点。【变式训练】(1)(2016上海区调研)已知A，B，C，D是空间四点，命题甲：A，B，C，D四点不共面，命题乙：直线AC和BD不相交，则甲是乙成立的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件(2)如图，在正方体ABCDA1B1C1D1中，O为正方形ABCD的中心，H为直线B1D与平面ACD1的交点。求证：D1，H，O三点共线。
9、【解析】(1)若A，B，C，D四点不共面，则直线AC和BD不共面，所以AC和BD不相交；若直线AC和BD不相交，但直线AC和BD平行时，A，B，C，D四点共面，所以甲是乙成立的充分不必要条件。(2)证明：连接BD，B1D1，如图。则BDACO，BB1綊DD1，四边形BB1D1D为平行四边形，又HB1D，B1D平面BB1D1D，则H平面BB1D1D，又H平面ACD1，平面ACD1平面BB1D1DOD1，HOD1。即D1，H，O三点共线。【答案】(1)A(2)见解析考点二 空间两条直线的位置关系多维探究角度一：平行与相交的判定【典例2】(1)(2017济南模拟)如图，在正方体ABCDA1B1C1D
10、1中，点E，F分别在A1D，AC上，且A1E2ED，CF2FA，则EF与BD1的位置关系是()A相交但不垂直B相交且垂直C异面 D平行(2)(2015广东高考)若直线l1和l2是异面直线，l1在平面内，l2在平面内，l是平面与平面的交线，则下列命题正确的是()Al与l1，l2都不相交Bl与l1，l2都相交Cl至多与l1，l2中的一条相交Dl至少与l1，l2中的一条相交【解析】(1)连接D1E并延长，与AD交于点M，因为A1E2ED，可得M为AD的中点，连接BF并延长，交AD于点N，因为CF2FA，可得N为AD的中点，所以M，N重合，且，所以，所以EFBD1。故选D。(2)由直线l1和l2是异面
11、直线可知l1与l2不平行，故l1，l2中至少有一条与l相交。故选D。【答案】(1)D(2)D角度二：异面直线的判定【典例3】在图中，G，N，M，H分别是正三棱柱的顶点或所在棱的中点，则表示直线GH，MN是异面直线的图形有_。(填上所有正确答案的序号)【解析】图中，直线GHMN；图中，G，H，N三点共面，但M面GHN，因此直线GH与MN异面；图中，连接MG，GMHN，因此GH与MN共面；图中，G，M，N共面，但H面GMN，因此GH与MN异面。所以在图中，GH与MN异面。【答案】反思归纳1.线线平行或垂直的判定方法(1)对于平行直线，可利用三角形(梯形)中位线的性质、公理4及线面平行与面面平行的性
12、质定理来判断。(2)对于线线垂直，往往利用线面垂直的定义，由线面垂直得到线线垂直。2异面直线的判定方法(1)反证法：先假设两条直线不是异面直线，即两条直线平行或相交，由假设出发，经过严格的推理，导出矛盾，从而否定假设，肯定两条直线异面。(2)定理：平面外一点A与平面内一点B的连线和平面内不经过点B的直线是异面直线。【变式训练】(1)(2016福州质检)已知命题p：a，b为异面直线，命题q：直线a，b不相交，则p是q的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充分必要条件D既不充分也不必要条件(2)(2016浙江金丽衢联考)已知a，b，c为三条不同的直线，且a平面，b平面，c。若a与b是异面直线，则
13、c至少与a，b中的一条相交；若a不垂直于c，则a与b一定不垂直；若ab，则必有ac；若ab，ac，则必有。其中正确命题的个数是()A0 B1C2 D3【解析】(1)若直线a，b不相交，则a，b平行或异面，所以p是q的充分不必要条件。故选A。(2)中若a与b是异面直线，则c至少与a，b中的一条相交，故正确；中平面平面时，若bc，则b平面，此时不论a，c是否垂直，均有ab，故错误；中当ab时，则a平面，由线面平行的性质定理可得ac，故正确；中若bc，则ab，ac时，a与平面不一定垂直，此时平面与平面也不一定垂直，故错误，所以正确命题的个数是2。故选C。【答案】(1)A(2)C考点三 异面直线所成的角母题发散【典例4】如图在底面为正方形，侧棱垂直于底面的四棱柱ABCDA1B1C1D1中，AA12AB2，则异面直线A1B与AD1所成角的余弦值为()A.B.C. D.【解析】连接BC1，易证BC1AD1，则A1BC1即为异面直线A1B与AD1所成的角。连接A1C1，由AB1，则AA12，A1C1，A1BBC1，故cosA1BC1。则异面直线A1B与AD1所成角的余弦值为。故选D。【答案】D【母题变式】将本典例条件“A
