第二章 点、直线、平面之间的位置关系
一、平面
1、含义:平面是无限延展的 2、“3个公理”
公理 内容 如果一条直线上的两点在一个公理1 平面内,那么这条直线在此平面内 图形 符号 A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α ⇒l⊂α A,B,C三点不共过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面 公理2 线⇒存在唯一的α,使A,B,C∈α 推论:① 一条直线和其外一点可确定一个平面 ②两条相交直线可确定一个平面 ③两条平行直线可确定一个平面 如果两个不重合的平面有一个公公理3 共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线
P∈α,P∈β ⇒α∩β=l,且P∈l 二、空间中点、直线、面的位置关系(“3种关系”) 1、空间两条直线的位置关系
位置关系 共面 相交 平行 特 点 同一平面内,有且只有一个公共点 同一平面内,没有公共点 不同在任何一个平面内,没有公共点 异面直线 第 1 页
异面直线的画法 1.异面直线所成角θ的范围是【锐角(或直角)】 00<θ≤900 2.当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a⊥b; 2.直线与平面的位置关系
位置关系 公共点 符号表示 图形表示 直线a在平面α内 无数个公共点 a⊂α 直线a在平面α外 直线a与平面α相交 直线a与平面α平行 一个公共点 a∩α=A 没有公共点 a∥α 3.两个平面的位置关系
位置关系 图示 表示法 公共点个数 两平面平行 α∥β 没有公共点 有无数个公共两平面相交
α∩β=l 点(在一条直线上)
第 2 页
三、平行(3种) 线线平行 线面平行 面面平行 babp//a//b//a a∥αa⊂β⇒a∥b α∩β=b a⊄αb⊂α⇒a∥α a∥bα∥βα∩γ=a⇒a∥b β∩γ=b//a// ababpm//nmnQa//nb//ma a⊥α l// l垂直于同一条直线 的两平面平行 ⇒a∥b b⊥α垂直于同一平面的 两直线平行
a∥b⇒a∥c. b∥c //// //第 3 页
四、垂直(3种) 线线垂直 线面垂直 面面垂直 lla ababplla lb al l 异面直线所成角 α⊥βα∩β=l⇒a⊥β a⊂αa⊥l// ba a//b五、角(3种)
直线与平面所成角度 第 4 页
二面角
平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角 范围:(0,90] 范围:[0,90] 当直线AP与平面垂直时,它们所成的角是90°. 当直线与平面平行或在平面内时,它们所成的角是0°. 范围:[0,180]
第三章 直线与方程
一、倾斜角和斜率
1、倾斜角:直线的倾斜角α的取值范围是0°≤α<180°,并规定与x轴平行或重合的直线的倾斜角为0°.
2、斜率:k = tan α =
y2-y1
(x≠x) x2-x112
直线 倾斜角 斜率
0°<α<90° >0 α=90° 不存在 90°<α<180° <0 α=0° 0 二、直线的位置关系
直线方程 ykxb l1:A1xB1yC10(A1,B1不同时为0), l2:A2xB2yC20(A2,B2不同时为0) 第 5 页
l1//l2k1k2,b1b2l1∥l2⇔l1,l2斜率都不存在 平行 l1//l2A1B1C1A2B2C2 A1B2A2B1与直线l:AxByC0平行的直线, 可设所求方程为AxByC10(c1c) l1l2k1k21. 垂直 l1l2A1A2B1B20 与直线AxByC0垂直的直线,可设所求方程为BxAyC10. 一条直线的斜率不存在,同时另一条直线的斜率等于零 l1与l2相交A1B1. A2B2l1与l2相交A1B2A2B10. l1与l2重合A1B2A2B10,AC12A2B10; 相交 l1与l2相交⇔k1≠k2. 重合 l1//l2k1k2,b1b2 l1与l2重合A1B1C1 A2B2C2三、直线的方程
1. 点斜式:直线l过点P0(x0,y0),且斜率为k,其方程为yy0k(xx0). 2. 斜截式:直线l的斜率为k,在y轴上截距为b,其方程为ykxb. 3.两点式:直线l经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),其方程为
yy1xx1(x1x2,y1y2) y2y1x2x1xay1(不过原点的直线) b4. 截距式:直线l在x、y轴上的截距分别为a、b,其方程为5.一般式:AxByC0(A、B不同时为0)
直线一般式方程AxByC0(B0)化为斜截式方程yx为C的直线. BABCA,表示斜率为,y轴上截距
BB四、解含有参数的直线恒过定点的问题
xx00(1)方法一:化为点斜式yy0k(xx0).令,直线必过定点(x0,y0)
yy00(2)方法二:含有一个参数的二元一次方程若能整理为
A1x+B1y+C1+λ(A2x+B2y+C2)=0,其中λ是参数, A1x+B1y+C1=0,
联立解得.
A2x+B2y+C2=0
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五、距离公式
1、两点间的距离公式:|P1P2|=x1-x22+y1-y22 2、点到直线的距离:
点P(x0,y0)到直线l:AxByC0的距离公式为d3、两平行线距离
两条平行直线l1:AxByC10,l2:AxByC20之间的距离公式d|C1C2|AB22|Ax0By0C|AB22
六、对称问题
1、点关于点对称
点A(a,b)关于点P(x0,y0)对称,求A坐标
acx0 解:设A(c,d),则联立2求得
bdy022、点关于线对称
点N(x0,y0)关于直线l:Ax+By+C=0的对称点M(x,y)可由 y-y0A
-B=-1AB≠0x-x0·
方程组
x+x0y+y0A·+B·22+C=0
求得.
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