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第07 讲 平面的基本事实与推论
课程标准
学习目标
1.了解平面的概念,掌握平面的画法及表
示方法;
2.掌握平面的基本事实及推论,能用符号
语言描述空间点、直线、平面之间的位置
关系;
3.能用图形、文字、符号三种语言描述三
个基本事实,并能解决空间线面的位置关
系问题.
1、了解平面的基本事实与推论,能用图形、文字、
符号三种语言描述三个基本事实和三个推论,理解三
个基本事实和三个推论的地位与作用
2、会用平面的基本事实证明点共线、线共点、点线共
面三个典型问题,熟悉符号语言、文字语言、图形语
言之间的转换
3、培养学生的直观想象、数学抽象、逻辑推理能力.
知识点01 平面的基本事实
1、基本事实1
(1)内容:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面
(2)图形:
(3)符号表示:A,B,C 三点不共线⇒存在唯一的平面α 使A,B,C∈α
(4)作用:确定一个平面或判断“直线共面”的方法
2、基本事实2
(1)内容:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在这个平面内
(2)图形:
(3)符号表示:A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α⇒l⊂α
(4)作用:①检验平面;②判断直线在平面内;③由直线在平面内判断直线上的点在平面内
3、基本事实3
(1)内容: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
(2)图形:
(3)符号表示:P∈α,P∈β⇒α∩β=l 且P∈l
(4)作用:①判定两平面相交;②作两平面相交的交线;③证明点共线或线共点
【即学即练1】(2025 高一·全国·专题练习)设平面
与平面
相交于直线,直线
,直线
,
,则M
(用符号表示).
知识点02 平面基本事实的推论
推论1:经过一条直线和直线外一点,有且只有一个平面.
推论2:经过两条相交直线,有且只有一个平面.
推论3:经过两条平行直线,有且只有一个平面.
【即学即练2】(24-25 高一下·全国·课后作业)下列四个命题为真命题的是( )
A.过空间中任意三点有且仅有一个平面B.两两相交的三条直线必在同一平面内
C.相交于同一点的三条直线在同一平面内
D.若空间四点不共面,则任意三点不共线
题型01 平面的基本性质及辨析
【典例1】(24-25 高二上·上海崇明·期中)当我们停放自行车时,只要将自行车的排脚放下,自行车就稳
了,这用到了( )
A.三点确定一个平面
B.不在同一直线上的三点确定一个平面
C.两条相交直线确定一个平面
D.两条平行直线确定一个平面
【变式1】(24-25 高二·上海·课堂例题)对于空间三条直线,有下列四个条件:①三条直线两两相交且不
共点②三条直线两两平行③三条直线共点④有两条直线平行,第三条直线和这两条直线都相交.其中,哪
些是使三条直线确定一个平面的充分条件( )
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
【变式2】(24-25 高一·辽宁·期末)能确定一个平面的条件是( )
A.空间的三点
B.一个点和一条直线
C.两条相交直线
D.无数点
【变式3】(24-25 高一·江苏·课后作业)已知
为平面,A,B,M,N 为点,a 为直线,下列推理错误
的是( )
A.A∈a,A∈β,B∈a,B∈β⇒a⊂β
B.M∈
,M∈β,N∈
,N∈β⇒
C.A∈
,A∈β⇒
D.A∈
,B∈
,M∈
,A∈β,B∈β,M∈β,且A,B,M 不共线⇒
,β 重合
【变式4】(24-25 高二上·山西太原·阶段练习)两个平面若有三个公共点,则这两个平面( )
A.相交
B.重合
C.相交或重合
D.以上都不对
题型02 空间位置的画法
【典例2】(24-25 高一下·福建宁德·期中)如图所示,点
,线
,面
之间的数学符号语言关系为
( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
【变式1】(24-25 高一下·全国·课后作业)下图中图形的画法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】(24-25 高一·全国·课后作业)将下列符号语言转化为图形语言:
(1)A∉α, a⊂α.
(2)α∩β=a, P∉α 且P∉β.
(3)a
α, a∩α=A
(4)α∩β=a, α∩γ=c, β∩γ=b, a∩b∩c=O.
【变式4】(2024 高一·江苏·专题练习)(1)用符号语言表示下面的语句,并画出图形.
平面
与平面
交于
,平面
与平面
交于
.
(2)将下面用符号语言表示的关系用文字语言予以叙述,并用图形语言予以表示.
.
题型03 空间点共线问题
【典例3】(24-25 高一下·安徽·阶段练习)如图,在正方体
中,
为棱
的中点.设
与平面
的交点为
,则( )
A.三点
共线,且
B.三点
不共线,且
C.三点
共线,且
D.三点
不共线,且
【变式1】(23-24 高二·上海·课堂例题)如图,在正方体
中,已知
是
的中点,且直
线
交平面
于点
,点
的位置关系是 .
【变式2】(2025 高一下·全国·专题练习)已知
三边所在直线分别与平面α 交于
三点,求证:
三点共线.
【变式3】(2025 高一上·全国·专题练习)如图所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,设线段A1C 与平面
ABC1D1交于点Q,求证:B,Q,D1三点共线.
【变式4】(2024 高一下·全国·专题练习)已知
与
所在平面相交,并且
交于一
点.若
,求证:
共线.
题型04 空间线共点问题
【典例4】(24-25 高一下·全国·课后作业)如图所示,已知四面体
中,E,F 分别是AB,AD 上的
点,G,H 分别是BC,CD 上的点,且四边形
是以EF,GH 为底的梯形.求证:直线EG,FH,AC
相交于同一点.
【变式1】(2025 高一·全国·专题练习)如图,在空间四边形ABCD 中,点H,G 分别是AD,CD 的中点,
E,F 分别是边AB,BC 上的点,且
.求证:直线
相交于一点.
【变式2】(2024 高一·江苏·专题练习)如图所示,在正方体
中,
分别为
的中
点.求证:
三线交于一点.
【变式3】(24-25 高一·北京·期中)空间四边形
中,
分别在
上,且满足
,
.
求证:
三线共点.
题型05 空间点共面问题
【典例5】(24-25 高三上·河北承德·期中)如图,在下列正方体中,M,N 为正方体的两个顶点,P,Q 分
别为所在棱的中点,则在这四个正方体中,M,N,P,Q 四点共面的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式1】(24-25 高二上·重庆·阶段练习)下列选项中,
,
,
,分别是所在棱的中点,则这四个
点共面的是( )
A.①②③
B.①③④
C.①②④
D.①③④
【变式2】(24-25 高一下·全国·课后作业)(多选)如图,在四棱锥
中,底面四边形
为
梯形,
.设
,
,
,
的中点分别为
,
,
,
,则( )
A.
B.
C.
四点共面
D.四边形
是梯形
【变式3】(24-25 高二上·上海·期中)在正方体
中,
、
分别为
与
的中点,
求证:
、
、
、
四点共面
【变式4】(24-25 高一下·全国·课后作业)如图所示,四边形
和四边形
都是梯形,
,
,
分别为
,
的中点.
(1)证明:四边形
是平行四边形;
(2)
,
,
,
四点是否共面?为什么?
题型06 空间直线共面问题
【典例6】(24-25 高一·全国·课后作业)如图所示,
,
,
.求证:直线,
,
在同一平面内.
【变式1】(19-20 高一下·全国·课后作业)如图,已知直线
直线1 与
都相交,求证:过
有且只有一个平面.
【变式2】如图,在三棱锥
中,
,
分别为
与
的重心,
,
分别为
,
的
中点.求证:
,
,
三线共面.
【变式3】(24-25 高一下·全国·课后作业)下列四个命题中,正确的是( )
A.不共面的四点中任意三点不共线
B.若点
,
,
,
共面,点
,
,
,
共面,则
,
,
,
,
共面
C.若直线
,
共面,直线
,共面,则直线
,不一定共面
D.依次首尾相接的四条线段必共面
题型07 截面问题
【典例7】(2025·江西·一模)如图,正方体
的棱长为1,
,
分别为
,
的中点,
在
上,且
,平面
与棱
所在直线交于点
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【变式1】(2024 高一下·全国·专题练习)(多选)在正方体
中,点
是棱
上的动点,
则过
三点的截面图形是( )
A.等边三角形
B.矩形
C.等腰梯形
D.正方形
【变式2】(24-25 高一下·全国·课后作业)在棱长为2 的正方体
中,
是棱
的中点,
过
,
,
作正方体的截面,则这个截面的形状是 ,截面的面积是 .
【变式3】(24-25 高一下·江苏镇江·阶段练习)如图,四棱锥
的所有棱长都为2,E 为线段SA 的
中点,过C,D,E 三点的平面与SB 交于点F,则四边形DEFC 的周长为 .
【变式4】(2025·全国·高一专题练习)用一个平面去截一个正方体,截面边数最多有( )
A.5 条
B.6 条
C.7 条
D.8 条
一、单选题
1.(24-25 高二上·上海金山·期末)若点A 与直线能够确定一个平面,则点A 与直线的位置关系是
( ).
A.
B.
C.
D.
2.(24-25 高一下·全国·课后作业)空间中有三条直线,如果其中一条直线和其他两条直线都相交,那么
这三条直线能确定的平面个数是( )
A.1 或2
B.3 或4
C.1 或2 或3
D.1 或3 或4
3.(24-25 高一下·全国·课后作业)下列命题是真命题的是( )
A.四边相等的四边形一定是平面图形
B.空间一个点与一条直线可以确定一个平面
C.一个平面的面积可以为
D.相交于同一点的四条直线最多可以确定6 个平面
4.(23-24 高一下·北京·期末)如果两个不重合平面有一个公共点,那么这两个平面( )
A.没有其他公共点
B.仅有这一个公共点
C.仅有两个公共点
D.有无数个公共点
5.(23-24 高一下·广东佛山·期中)下列条件不能确定一个平面的有( )
A.一条直线和直线外一点
B.对边相等的四边形
C.两条相交直线
D.两条平行直线
6.(24-25 高一下·云南昭通·阶段练习)如图,在正方体
中,E、F 分别为
、
的中
点,则下列直线中与直线
相交的是( )
A.直线
B.直线
C.直线
D.直线
7.(24-25 高二下·江西南昌·期末)在空间四边形
的边
、
、
、
上分别取点E、F、G、
H,若
与
相交于一点M,则M( )
A.一定在直线
上;
B.一定在直线
上;
C.可能在直线
上,也可能在直线
上;
D.不在直线
上,也不在直线
上.
8.(23-24 高一下·福建·期末)如图,在棱长为4 的正方体
中,
为棱
的中点,
为
棱
的中点,设直线
与平面
交于点
,则
( )
A.2
B.
C.1
D.
二、多选题
9.(24-25 高一·全国·课后作业)如图所示,在空间四边形
中,点
,
分别是边
的中点,
点
,
分别是边
,
上的点,且
,有以下结论正确的是( )
A.
与
平行;
B.
与
共面;
C.
与
的交点
可能在直线
上,也可能不在直线
上;
D.
与
的交点
一定在直线
上.
10.(23-24 高一下·广西·期末)如图,在三棱柱
中,
分别为
的中
点,则下列说法正确的是( )
A.
四点共面
B.
C.
三线不共点
D.
11.(23-24 高一下·山东德州·期末)棱长为2 的正方体
中,用一平面去截,则下列说法正
确的是( )
A.当截面为三角形时,截面一定为锐角三角形
B.当截面是梯形时,截面不可能为直角梯形
C.若E 为
的中点,平面
截正方体所得截面面积为
D.过棱
,
,
的中点作正方体的截面,截面多边形的周长为
三、填空题
12.(24-25 高一上·陕西宝鸡·期中)有下列四个说法:①过三点确定一个平面;②有三个角为直角的四边
形是矩形;③三条直线两两相交则确定一个平面;④两个相交平面把空间分成四个区域.其中错误说法的序
号是 .
13.(24-25 高一下·全国·课后作业)空间5 点,其中有4 点共面,这5 个点最多可以确定 个平面.
14.(23-24 高一下·安徽·期末)在正方体
中,
分别是
的中点,
,则
过点
的平面截该正方体所得的截面周长为 .
四、解答题
15.(24-25 高一·全国·课后作业)如图,
为空间四边形,点
、
分别是
、
的中点,点
、
分别在
、
上,且
,
.求证:
(1)
、
、
、
四点共面;
(2)
、
必相交且交点在直线
上.
16.(24-25 高二上·上海·阶段练习)如图,在正方体
中,点
、
分别是
、
的
中点.求证:
(1)直线
和
在同一平面上;
(2)直线
、
和
交于一点.
17.(23-24 高一下·四川南充·阶段练习)如图,正三棱柱
内接于圆柱,圆柱底面半径为2,
圆柱高为4.若
,
分别为
,
中点.
(1)求证:
、
、
、
四点共面;
(2)若从圆柱中把该正三棱柱
挖掉,求剩余几何体的表面积.
18.(2025 高一下·全国·专题练习)如图,在正四棱柱
中,
,
,E 为
的
中点,经过BE 的截面与棱
,
分别交于点F,G,直线BG 与EF 不平行.证明:直线BG,EF,
共点.
19.(23-24 高一下·云南大理·期中)如图,四边形
和四边形
都是梯形,
,
且
分别为
的中点.
(1)求证:四边形
是平行四边形;
(2)求证:
四点共面.