点线面位置关系的判定
一、基础知识
(一)直线与直线位置关系:
1、线线平行的判定
(1)平行公理:空间中平行于同一直线的两条直线平行
(2)线面平行性质:如果一条直线与平面平行,则过这条直线的平面与已知平面的交线和该直线平行
(3)面面平行性质:
2、线线垂直的判定
(1)两条平行直线,如果其中一条与某直线垂直,则另一条直线也与这条直线垂直 直线与平面位置关系:
(2)线面垂直的性质:如果一条直线与平面垂直,则该直线与平面上的所有直线均垂直
(二)直线与平面的位置关系
1、线面平行判定定理:
(1)若平面外的一条直线l 与平面α上的一条直线平行,则l ∥α
(2)若两个平面平行,则一个平面上的任一直线与另一平面平行
2、线面垂直的判定:
(1)若直线l 与平面α上的两条相交直线垂直,则l ⊥α
(2)两条平行线中若其中一条与平面垂直,则另一条直线也与该平面垂直
(3)如果两个平面垂直,则一个平面上垂直于交线的直线与另一平面垂直
(三)平面与平面的位置关系
1、平面与平面平行的判定:
(1)如果一个平面上的两条相交直线均与另一个平面平行,则两个平面平行
(2)平行于同一个平面的两个平面平行
2、平面与平面垂直的判定
如果一条直线与一个平面垂直,则过这条直线的所有平面均与这个平面垂直
(四)利用空间向量判断线面位置关系
1、刻画直线,平面位置的向量:直线:方向向量 平面:法向量
2、向量关系与线面关系的转化:
设直线a , b 对应的法向量为a , b ,平面α, β对应的法向量为m , n (其中a , b 在α, β外)
(1)a ∥b ⇔a ∥b (2)a ⊥b ⇔a ⊥b (3)a ⊥α⇔a ∥m
(4)a ∥α⇔a ⊥m (5)α∥β⇔m ∥n (6)α⊥β⇔m ⊥n
3、有关向量关系的结论
(1)若a ∥b , b ∥c ,则a ∥c 平行+平行→平行
(2)若a ⊥b , b ∥c ,则a ⊥c 平行+垂直→垂直
(3)若a ⊥b , b ⊥c ,则a , c 的位置关系不定。
4、如何用向量判断位置关系命题真假
(1)条件中的线面关系翻译成向量关系
(2)确定由条件能否得到结论
(3)将结论翻译成线面关系,即可判断命题的真假
二、典型例题:
例1:已知α, β是两个不同的平面,m , n 是两条不同的直线,现给出下列命题:
①若m ⊂α, n ⊂α, m ∥β, n ∥β,则α∥β;②若α⊥β, m ⊂α,则m ⊥β;
③若m ⊥α, m ∥β,则α⊥β;④若m ∥n , m ⊂α,则n ∥α.
其中正确命题的个数是( )
A .0 B.1 C.2 D.3
例2:已知m , n , l 是不同的直线,α, β是不同的平面,以下命题正确的是( )
①若m ∥n ,m ⊂α, n ⊂β,则α∥β;②若m ⊂α, n ⊂β,α∥β,l ⊥m ,则l ⊥n ; ③若m ⊥α, n ⊥β, α∥β,则m ∥n ;④若α⊥β,m ∥α,n ∥β,则m ⊥n ;
A .②③ B.③④ C.②④ D.③
例3:对于直线m , n 和平面α, β,α∥β的一个充分条件为( )
A. m ⊂α, n ⊂β, m ∥β, n ∥α B. m ∥n , m ∥α, n ∥β
C. m ∥n , m ⊥α, n ⊥β D. m ⊥n , m ⊥α, n ⊥β
例4:给定下列四个命题:
①若一个平面内的两条直线与另一个平面都平行,那么这两个平面相互平行;
②若一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面相互垂直;
③垂直于同一直线的两条直线相互平行;
④若两个平面垂直,那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直. 其中,为真命题的是( )
A .①和② B.②和③ C.③和④ D.②和④
例5:已知m ,n 表示两条不同直线,α表示平面,下列说法中正确的是( )
A .若m ⊥α,n ⊂α,则m ⊥n B .若m ∥α,n ∥α则m ∥n
C .若m ⊥α,m ⊥n ,则n ∥α D .若m ∥α,m ⊥n ,则n ⊥α
例6:给出下列命题,其中正确的两个命题是( )
① 直线上有两点到平面的距离相等,则此直线与平面平行。②夹在两个平行平面间的两条异面线段的中点连线平行于这两个平面;③ 直线m ⊥平面α,直线n ⊥m ,则n ∥α;④a , b 是异面直线,则存在唯一的平面α,使它与a , b 都平行且与a , b 距离相等
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ②④
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l ∥α
② 若直线l ∥α,则与平面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与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行
④ 若直线l ∥α,则与平面α内的任意一条直线都没有公共点
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 例8:直线a , b 为两异面直线,下列结论正确的是( )
A. 过不在a , b 上的任何一点,可作一个平面与a , b 都平行
B. 过不在a , b 上的任何一点,可作一个直线与a , b 都相交
C. 过不在a , b 上的任何一点,可作一个直线与a , b 都平行
D. 过a 有且只有一个平面与b 平行
三、历年好题精选
1、(2016,山东胶州高三期末)设α, β, γ为不同的平面,m , n , l 为不同的直线,则m ⊥β的一个充分条件为( )
A. α⊥β, α β=l , m ⊥l B. α γ=m , α⊥γ, β⊥γ
C. α⊥γ, β⊥γ, m ⊥α D. n ⊥α, n ⊥β, m ⊥α
2、给出下面四个命题:
①“直线a ∥直线b ”的充要条件是“a 平行于b 所在的平面”;
②“直线l ⊥平面α内所有直线”的充要条件是“l ⊥平面α”;
③“直线a ,b 为异面直线”的充分不必要条件是“直线a ,b 不相交”;
④“平面α∥平面β”的必要不充分条件是“α内存在不共线三点到β的距离相等”. 其中正确命题的序号是( )
A .①② B .②③ C .③④ D .②④
3、(2016,大连二十中期中考试)已知三个互不重合的平面α, β, γ,且α β=a , α γ=b , β γ=c ,给出下列命题( )
① 若a ⊥b , a ⊥c ,则b ⊥c ② 若a b =P ,则a c =P
③ 若a ⊥b , a ⊥c ,则α⊥γ ④ 若a ∥b ,则a ∥c
其中正确命题的个数为( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
4、(江西中南五校联考)已知m , n 是两条不同的直线,α, β, γ是三个不同的平面,则下列....
命题中正确的是( )
A. 若α⊥γ, α⊥β, 则γ//β B. 若m //n , m ⊂α, n ⊂β, 则α//β
C. 若m //n , m ⊥α, n ⊥β, 则α//β D. 若m //n , m //α, 则n //α
5、(2016,宁波高三期末)已知平面α与平面β交于直线l , 且直线a ⊂α, 直线b ⊂β, 则下列命题错误的是 ( ) ..
A .若α⊥β, a ⊥b ,且b 与l 不垂直,则a ⊥l B .若α⊥β,b ⊥l ,则a ⊥b
C .若a ⊥b ,b ⊥l ,且a 与l 不平行,则α⊥β D .若a ⊥l ,b ⊥l ,则α⊥β
点线面位置关系的判定
一、基础知识
(一)直线与直线位置关系:
1、线线平行的判定
(1)平行公理:空间中平行于同一直线的两条直线平行
(2)线面平行性质:如果一条直线与平面平行,则过这条直线的平面与已知平面的交线和该直线平行
(3)面面平行性质:
2、线线垂直的判定
(1)两条平行直线,如果其中一条与某直线垂直,则另一条直线也与这条直线垂直 直线与平面位置关系:
(2)线面垂直的性质:如果一条直线与平面垂直,则该直线与平面上的所有直线均垂直
(二)直线与平面的位置关系
1、线面平行判定定理:
(1)若平面外的一条直线l 与平面α上的一条直线平行,则l ∥α
(2)若两个平面平行,则一个平面上的任一直线与另一平面平行
2、线面垂直的判定:
(1)若直线l 与平面α上的两条相交直线垂直,则l ⊥α
(2)两条平行线中若其中一条与平面垂直,则另一条直线也与该平面垂直
(3)如果两个平面垂直,则一个平面上垂直于交线的直线与另一平面垂直
(三)平面与平面的位置关系
1、平面与平面平行的判定:
(1)如果一个平面上的两条相交直线均与另一个平面平行,则两个平面平行
(2)平行于同一个平面的两个平面平行
2、平面与平面垂直的判定
如果一条直线与一个平面垂直,则过这条直线的所有平面均与这个平面垂直
(四)利用空间向量判断线面位置关系
1、刻画直线,平面位置的向量:直线:方向向量 平面:法向量
2、向量关系与线面关系的转化:
设直线a , b 对应的法向量为a , b ,平面α, β对应的法向量为m , n (其中a , b 在α, β外)
(1)a ∥b ⇔a ∥b (2)a ⊥b ⇔a ⊥b (3)a ⊥α⇔a ∥m
(4)a ∥α⇔a ⊥m (5)α∥β⇔m ∥n (6)α⊥β⇔m ⊥n
3、有关向量关系的结论
(1)若a ∥b , b ∥c ,则a ∥c 平行+平行→平行
(2)若a ⊥b , b ∥c ,则a ⊥c 平行+垂直→垂直
(3)若a ⊥b , b ⊥c ,则a , c 的位置关系不定。
4、如何用向量判断位置关系命题真假
(1)条件中的线面关系翻译成向量关系
(2)确定由条件能否得到结论
(3)将结论翻译成线面关系,即可判断命题的真假
二、典型例题:
例1:已知α, β是两个不同的平面,m , n 是两条不同的直线,现给出下列命题:
①若m ⊂α, n ⊂α, m ∥β, n ∥β,则α∥β;②若α⊥β, m ⊂α,则m ⊥β;
③若m ⊥α, m ∥β,则α⊥β;④若m ∥n , m ⊂α,则n ∥α.
其中正确命题的个数是( )
A .0 B.1 C.2 D.3
例2:已知m , n , l 是不同的直线,α, β是不同的平面,以下命题正确的是( )
①若m ∥n ,m ⊂α, n ⊂β,则α∥β;②若m ⊂α, n ⊂β,α∥β,l ⊥m ,则l ⊥n ; ③若m ⊥α, n ⊥β, α∥β,则m ∥n ;④若α⊥β,m ∥α,n ∥β,则m ⊥n ;
A .②③ B.③④ C.②④ D.③
例3:对于直线m , n 和平面α, β,α∥β的一个充分条件为( )
A. m ⊂α, n ⊂β, m ∥β, n ∥α B. m ∥n , m ∥α, n ∥β
C. m ∥n , m ⊥α, n ⊥β D. m ⊥n , m ⊥α, n ⊥β
例4:给定下列四个命题:
①若一个平面内的两条直线与另一个平面都平行,那么这两个平面相互平行;
②若一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面相互垂直;
③垂直于同一直线的两条直线相互平行;
④若两个平面垂直,那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直. 其中,为真命题的是( )
A .①和② B.②和③ C.③和④ D.②和④
例5:已知m ,n 表示两条不同直线,α表示平面,下列说法中正确的是( )
A .若m ⊥α,n ⊂α,则m ⊥n B .若m ∥α,n ∥α则m ∥n
C .若m ⊥α,m ⊥n ,则n ∥α D .若m ∥α,m ⊥n ,则n ⊥α
例6:给出下列命题,其中正确的两个命题是( )
① 直线上有两点到平面的距离相等,则此直线与平面平行。②夹在两个平行平面间的两条异面线段的中点连线平行于这两个平面;③ 直线m ⊥平面α,直线n ⊥m ,则n ∥α;④a , b 是异面直线,则存在唯一的平面α,使它与a , b 都平行且与a , b 距离相等
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ②④
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l ∥α
② 若直线l ∥α,则与平面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与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行
④ 若直线l ∥α,则与平面α内的任意一条直线都没有公共点
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 例8:直线a , b 为两异面直线,下列结论正确的是( )
A. 过不在a , b 上的任何一点,可作一个平面与a , b 都平行
B. 过不在a , b 上的任何一点,可作一个直线与a , b 都相交
C. 过不在a , b 上的任何一点,可作一个直线与a , b 都平行
D. 过a 有且只有一个平面与b 平行
三、历年好题精选
1、(2016,山东胶州高三期末)设α, β, γ为不同的平面,m , n , l 为不同的直线,则m ⊥β的一个充分条件为( )
A. α⊥β, α β=l , m ⊥l B. α γ=m , α⊥γ, β⊥γ
C. α⊥γ, β⊥γ, m ⊥α D. n ⊥α, n ⊥β, m ⊥α
2、给出下面四个命题:
①“直线a ∥直线b ”的充要条件是“a 平行于b 所在的平面”;
②“直线l ⊥平面α内所有直线”的充要条件是“l ⊥平面α”;
③“直线a ,b 为异面直线”的充分不必要条件是“直线a ,b 不相交”;
④“平面α∥平面β”的必要不充分条件是“α内存在不共线三点到β的距离相等”. 其中正确命题的序号是( )
A .①② B .②③ C .③④ D .②④
3、(2016,大连二十中期中考试)已知三个互不重合的平面α, β, γ,且α β=a , α γ=b , β γ=c ,给出下列命题( )
① 若a ⊥b , a ⊥c ,则b ⊥c ② 若a b =P ,则a c =P
③ 若a ⊥b , a ⊥c ,则α⊥γ ④ 若a ∥b ,则a ∥c
其中正确命题的个数为( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
4、(江西中南五校联考)已知m , n 是两条不同的直线,α, β, γ是三个不同的平面,则下列....
命题中正确的是( )
A. 若α⊥γ, α⊥β, 则γ//β B. 若m //n , m ⊂α, n ⊂β, 则α//β
C. 若m //n , m ⊥α, n ⊥β, 则α//β D. 若m //n , m //α, 则n //α
5、(2016,宁波高三期末)已知平面α与平面β交于直线l , 且直线a ⊂α, 直线b ⊂β, 则下列命题错误的是 ( ) ..
A .若α⊥β, a ⊥b ,且b 与l 不垂直,则a ⊥l B .若α⊥β,b ⊥l ,则a ⊥b
C .若a ⊥b ,b ⊥l ,且a 与l 不平行,则α⊥β D .若a ⊥l ,b ⊥l ,则α⊥β