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发布时间:2024-07-15 17:50

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1平面的画法
2平面的画法
平面水平的平面可以画成一个平行四边形,锐角画成45°,钝角画成135°,横边是邻边的2倍。
具体画法可以根据题意,方便做题就可以
3平面表示方法
平面表示方法:
(1)用希腊字母α、β、γ写在一个角上。如平面α、平面β。
(2)用四个顶点的字母或者对角线的字母。如平面ABCD、平面AC。
4平面与直线
1、点A在平面α内,记作A∈α;点B不在平面α内,记作B不属于α。
2、点P在直线l上,记作P∈l;点P在直线l外,记作P不属于I。
3、如果直线l上的所有点都在平面α内,就说直线l在平面α内,或者平面α经过直线l,记作l⊂α,否则说直线l在平面α外,记作l不属于α。
4、平面α、β相交于直线l,记作α∩β=l。
5、直线a在平面α内 记作 a⊂α
5公理
公理一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。
公理二过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
公理三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。
公理四平行于同一条直线的两条直线互相平行。
6推论
推论一经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面。
推论二经过两条相交直线,有且只有一个平面。
推论三经过两条平行直线,有且只有一个。
7平面相交的判定
如果两个平面有一个公共点,就说这两个平面相交。
8线面平行的判定
平面外的一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。
9平面平行的判定
一如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行。
二垂直于同一条直线的两个平面平行。
10线面平行的性质
一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线平行。
11平面平行的性质
一如果两个平行平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行。
二如果一条直线在一个平面内,那么与此平面平行的平面与该直线平行。
12线面垂直的判定
一一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直。
二如果一条直线垂直于一个平面,那么与这条直线平行的直线垂直于该平面。
13平面垂直的判定
一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。
14线面垂直的性质
一 垂直于同一个平面的两条直线平行。
二 若直线垂直于平面,则直线垂直于这个平面的所有直线。
三平行于同一条直线的两条直线互相平行。
15平面垂直的性质
两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直。
16符号表示
(1)α∩β=A→α∩β=l,l⊂α
(2)l⊄α,l//m,m⊂α→l//α
(3)m⊂α,n⊂α,m∩n=O,m//β,n//β→α//β
(4)α⊥l,β⊥l→α//β
(5)l//α,l⊂β,α∩β=m→l//m
(6)α//β,α∩γ=l,β∩γ=m→l//m
(7)α//β,l⊂α→l//β
(8)l⊥m,l⊥n,m∩n=O,m⊂α,n⊂α→l⊥α
(9)m//n,α⊥m→n⊥α
(10)l⊂α,l⊥β→α⊥β
(11)α⊥m,α⊥n→m//n
(12)l⊥α,m⊂α→l⊥m
(13)α⊥β,α∩β=l,m⊥l,m⊂α→m⊥β
17平面方程
18平面
在空间中,到两点距离相等的点的轨迹叫做平面。
19平面方程
根据定义,设动点为M(x,y,z),两点分别为(a,b,c)和(d,e,f)
则[(x-a)^2+(y-b)^2+(z-c)^2]^1/2=[(x-d)^2+(y-e)^2+(z-f)^2]^1/2
x^2-2ax+y^2-2by+z^2-2cz+(a^2+b^2+c^2)=x^2-2dx+y^2-2ey+z^2-2fz+(d^2+e^2+f^2)
(2d-2a)x+(2e-2b)y+(2f-2c)z+(a^2-d^2+b^2-e^2+c^2-f^2)=0
形式为ax+by+cz+d=0
20平面的法向量
取平面内三点:A(0,0,-d/c)B(1,1,-(d+b+a)/c)C(0,2,-(d+2b)/c) AC=(0,2,-2b/c)AB=(1,1,-(a+b)/c) 设向量n:(x,y,c)为平面的法向量,则 2y-2b=0 x+y-(a+b)=0 ->y=b x=a 则n=(a,b,c)为平面的一个法向量。
21平面切割
22直线切割平面
直线切割平面是指用直线将平面划分成多个部分。
n条直线最多将平面分割成1+个部分,最少将平面分割成n+1个部分。
证明:(1)有一条直线时,最少分成2部分,最多分成1+1=2部分;
(2)有两条直线时,最少分成4部分,最多分成1+1+2=4部分,此时两直线有一个交点;
(3)有三条直线时,最少分成6部分,最多分成1+1+2+3=7部分,此时三条直线有三个交点;
(4)设直线条数有n条,分成的平面最多有a个,最少有b个,有以下规律:
a=1+1+…+(n-1)+n=+1,此时n条直线有n个交点;b=2n;
23圆切割平面
圆切割平面是指用圆将平面划分成多个部分。
n个圆最多将平面分割成2+n(n-1)个部分,最少将平面分割成2n个部分。
证明:
设n个圆最多可以把平面分成S(n)个部分.
则可得:
S(1)=2;
S(2)=4;
...
前n-1个圆最多将平面分成S(n-1)个部分,此时,对于第n个圆来说,它与先前的n-1个圆最多有2(n-1)个交点,即此第n个圆最多被这2(n-1)个交点分成2(n-1)条圆弧段.由于每增加一个圆弧段,便可将原来的某个区域分为两个区域(此处最好看图分析).因此,第n个圆使平面增加了2(n-1)个区域.因此可得递推关系式:
S(n)=S(n-1)+2(n-1), 其中n大于等于2.
由此递推关系式得到:
S(n)=S(1)+2*1+2*2+...+2*(n-1)=2+n*(n-1)=2+n(n-1);
即n个圆最多可以把平面分成2+n(n-1)个部分。
证明最少同直线。
24三角形切割平面
三角形切割平面是指用三角形将平面划分成多个部分。
n个三角形最多将平面分割成3n(n-1)+2个部分,最少将平面分割成2n个部分。
证明:平面本身是1部分.一个三角形将平面分成三角形内、外2部分,即增加了1部分,
两个三角形不相交时将平面分成3部分,相交时,交点越多分成的部分越多(见下图);
由上图看出,新增加的部分数与增加的交点数相同,所以,再画第3个三角形时,应使每条边的交点尽量多;
对于每个三角形,因为1条直线最多与三角形的两条边相交,所以第3个三角形的每条边最多与前面2个三角形的各两条边相交,共可产生3×(2×2)=12(个)交点,即增加12部分;
因此,3个三角形最多可以把平面分成:1+1+6+12=20(部分);
由上面的分析,当画第n(n≥2)个三角形时,每条边最多与前面已画的(n-1)个三角形的各两条边相交,
共可产生交点:3×[(n-l)×2]=6(n-1)(个),能新增加6(n-1)部分,
因为1个三角形时有2部分,所以n个三角形最多将平面分成的部分数是:
2+6×[1+2+…+(n-1)]=2+6×=2+3n(n-1),
证明最少同直线。
25有关平面的关系
26直线和平面
设直线方程为x=kz+b,y=lz+a,平面方程为cx+dy+ez+f=0,p=k+l+e,q=a+b+f
属于:p=0,q=0
平行:p=0,q≠0
相交:p≠0
垂直:c/k=l/d=e
27平面和平面
设平面a的方程为ax+by+cz+d=0平面b的方程为a1x+b1y+c1z+d1=0
((|a||+|b|+|c|+|d|)^2(|a1+|b1+|c1|+|d1|)^2>0)
相交:不平行也不重合
平行:a/a1=b/b1=c/c1≠d/d1
重合:a/a1=b/b1=c/c1=d/d1
垂直:aa1+bb1+cc1+dd1=0
28空间与平面
29空间的角
设平面e、f的法向量为c、d 直线m的方向向量为a (把直线z=kx+b,z=ly+a的方向向量(k,l,1)代入,
把平面ax+by+cz+d=0的法向量(a,b,c)代入
直线和平面所成的角:
设b为m和e所成的角,则b=π/2±<a,c>。sinb=|cos<a,c>|=|a*c|/|a||c|
二面角:当双法向量的朝向一致时,平面e、f的法向量为c、d
设二面角e-e∩f-f为a,那么a=π-<c,d>=π-|c*d|/|c||d|
当双法向量的朝向不一致时,平面e、f的法向量为c、d
设二面角e-e∩f-f为a,那么a=<c,d>=|c*d|/|c||d|
30空间距离的求解
点到平面的距离:设PA为平面的一条斜线,O是P点在a内的,PA和a所成的角为b,n为a的法向量。
易得:|PO|=|PA|sinb=|PA|*|cos<PA,n>|=|PA|*(|PA*n|/|PA||n|)=|PA*n|/|PA|
直线到平面的距离为在直线上一点到平面的距离;
平面到平面的距离为在平面上一点到平面的距离;
点到直线的距离:A∈l,O是P点在l上的射影,PA和l所成的角为b,s为l的方向向量。
易得:|PO|=|PA|*|sinb|=|PA|*|sin<PA,s>|=|(PA|^2|s|^2|-|PA*s|^2)^1/2/|s|