第二节空间图形的基本关系与公理考纲解读1.理解空间直线、平面位置关系的定义.2.了解可以作为推理依据的公理和定理.3.能运用公理、定理和已获得的结论证明一些空间图形的位置关系的简单命题.考向预测1.以考查点、线、面的位置关系为主,同时考查逻辑推理能力与空间想象能力.2.有时考查应用公理、定理证明点共线、线共点、线共面的问题.3.多以选择题、填空题的形式考查,有时也出现在解答题中,属低中档题.知识梳理1.平面的基本性质公理1:如果一条直线上的在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内.公理2:经过的三点,有且只有一个平面.公理3:如果两个平面有一个公共点,那么它们有且只有通过该点的公共直线.公理4:平行于的两条直线互相平行.同一条直线不在同一直线上一条两点2.直线与直线的位置关系(1)位置关系的分类共面直线平行直线相交直线异面直线:不同在任何一个平面内(2)异面直线所成的角①过空间任意一点P分别引两条异面直线a,b的平行线l1,l2(a∥l1,b∥l2),这两条相交直线所成的就是异面直线a,b所成的角.②范围:0,π2.锐角(或直角)3.直线与平面的位置关系有、、三种情况.4.平面与平面的位置关系有、两种情况.5.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.相等或互补相交平行在平面内相交平行基础自测1.(教材改编题)若点M在直线b上,b在平面β内,则M,b,β之间关系可表示为()A.M∈b∈βB.M∈bβC.MbβD.Mb∈β[解析]用集合语言表示,只有B正确.[答案]B2.(文)已知a、b是异面直线,直线c∥直线a,则c与b()A.一定是异面直线B.一定是相交直线C.不可能是平行直线D.不可能是相交直线[解析]a、b是异面直线,直线c∥直线a.因而c不与b平行,否则,若c∥b,则a∥b,与已知矛盾,因而c不与b平行.[答案]C(理)给出下列命题:①和直线都相交的两条直线在同一个平面内;②三条两两相交的直线在同一个平面内;③有三个不同公共点的两个平面重合;④两两平行的三条直线确定三个平面.其中正确命题的个数是()A.0B.1C.2D.3[解析]对于①两条直线可以异面;对于②三条直线若交于一点,则可以异面;对于③这三点若共线,则两平面可以相交;对于④两两平行的三条直线也可以在三个平面.[答案]A3.用a,b,c表示三条不同的直线,γ表示平面,给出下列命题:①若a∥b,b∥c,则a∥c;②若a⊥b,b⊥c,则a⊥c;③若a∥γ,b∥γ,则a∥b;④若a⊥γ,b⊥γ,则a∥b.其中真命题的序号是()A.①②B.②③C.①④D.③④[解析]本题主要考查平面几何,立体几何的线线,线面的关系.①平行关系的传递性.②举反例:a⊥b,b⊥c,则a∥c.[答案]C③举反例:a∥γ,b∥γ,则a与b相交.④垂直于同一平面的两直线互相平行.故①,④正确.4.(文)平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,既与AB共面也与CC1共面的棱的条数为()A.3B.4C.5D.6[解析]如下图,与AB共面也与CC1共面的棱有CD,BC,BB1,AA1,C1D1,共5条.[答案]C(理)直三棱柱ABC-A1B1C1中,若∠BAC=90°,AB=AC=AA1,则异面直线BA1与AC1所成的角等于()A.30°B.45°C.60°D.90°[答案]C[解析]本题考查线线角,考查学生的作图能力和计算能力.分别取AA1、BA、A1C1的中点E、F、G,联结EF、FG、EG.则∠FEG或∠FEG的补角是BA1与AC1所成的角,设BA=AC=AA1=1,则EF=22,EG=22,FG=1+222=62,∴cos∠FEG=12+12-642×22×22=-121=-12,∴BA1与AC1所成的角为60°.解法二:如下图,可补成一个正方体ABCD-A1B1C1D1,∴AC1∥BD1.∴BA1与AC1所成角的大小为∠A1BD1.又易知△A1BD1为正三角形,∴∠A1BD1=60°,∴BA1与AC1成60°的角.5.下列各图是正方体和正四面体.P、Q、R、S分别是所在棱的中点,过四个点共面的图形是________.[答案]①②③[解析]在④选项中,可证Q点所在棱与PRS平行,因此,P、Q、R、S四点不共面.可证①中PQRS为梯形;③中可证PQRS为平行四边形,②中如右图取A1A与BC的中点为M、N,可证明PMQNRS为平面图形,且PMQNRS为正六边形.6.直线AB、ADα,直线CB、CDβ,点E∈AB,点F∈BC,...