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交线是什么,交线是什么意思(“平行平面”+“相交平面”——玩转空间几何线面平行问题)

百科 2026-02-19 08:46:33 投稿 阅读:1524次

关于【交线是什么】:交线是什么,今天小编给您分享一下,如果对您有所帮助别忘了关注本站哦。

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  • 1、交线是什么
  • 2、“平行平面”+“相交平面”——玩转空间几何线面平行问题

1、交线是什么

  在二维平面内,交线是指同时在两个二维几何图形上的直线或曲线。例如,两个平面之间或两个曲面之间的交线;平面与曲面的交线等等。两个相交平面的交线为直线,在其余情况,交线一般为曲线。

  在三维空间内,交线是指平面与立体表面的交线或两立体表面的交线。有截交线和相贯线,截交线定义:平面与立体表面的交线,相贯线定义:两立体表面的交线。

  由平面切割立体后,表面所产生的交线称为截交线,该平面称为截平面,被切割后的立体所露出的表面叫截断面。

  两立体相交,在其表面上产生的交线称为相贯线;

  相贯线也是机器零件的一种表面交线,与截交线不同的是,相贯线不是由平面切割几何体形成的,而是由两个几何体互相贯穿产生的。零件表面的相贯线大都是由圆柱、圆锥、球面等回转体表面相交而成。

2、“平行平面”+“相交平面”——玩转空间几何线面平行问题

引子:

空间立体几何题几何法主要分三类:1、求平行关系(线线平行,线面平行和面面平行);2、求垂直关系(线线垂直、线面垂直,面面垂直);3、求任意关系(线线角、线面角、面面角)。今天我们运用作已知直线的“平行平面”+或者作已知直线的“相交平面”的方法简捷明快解答空间立体几何线面平行题最迅捷实用。

游戏规则介绍:

平行关系:两个事物没有交点,在空间几何里比如线线平行是指两条直线在同一平面内没有交点(在空间内也可能是异面关系);线面平行是指一条直线和一个平面没有交点;面面平行是指两个平面没有交点等等。

相交关系:两个事物有交点,在空间几何里比如线线相交是指两条直线有交点形成一个平面;线面相交是指一条直线和一个平面有交点,而且只有一个交点;面面相交是指两个平面有交点,且相交于一条直线等等。

(备注):表面上看,平行关系和相交关系是相反的,互斥的关系,事实上却是相辅相成,互为依托的。

游戏开始:

交线是什么,交线是什么意思(“平行平面”+“相交平面”——玩转空间几何线面平行问题)

小儿垂钓自学始,自得其乐方法来。

第一步:理论分享与证明

1、线面平行,面面平行的性质

线面平行的性质定理:

如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行。(相交平面+平行交线)

理论运用:

过已知做一个平面与已知平面相交,则已知直线与交线平行。

面面平行的性质:

如果两个平面平行,那么其中一个平面内的直线平行于另一个平面。(平行平面+全面性)

理论运用:

若两个平行平行,一个平面所有内直线平行另一个平面。即若能过已知直线作一个平面平行已知平行,则已知直线平行已知平面。

已知:直线A’D’和平面ABCD。

方法:过直线A’D’做一个平面PQA’D’,若平面PQA’D’∥平面ABCD,则直线A’D’∥平面ABCD。(平面PQA’D’里所有直线平行平面ABCD)

下图是平面PQA’D’与平面ABCD相交于180°时的图像(即平面PQA’D’∥平面ABCD)。

交线是什么,交线是什么意思(“平行平面”+“相交平面”——玩转空间几何线面平行问题)

平面PQA’D’∥平面ABCD

2、线面平行,面面平行的判定

线面平行的判定定理:

如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。(平行直线+相交平面)

理论运用:

过已知做一个平面与已知平面相交,交线平行已知直线,则已知直线平行已知平面。

已知:直线A’D’和平面ABCD。

方法:过直线A’D’做一个平面PQA’D’,与已知平面相交于直线A’’D’’;若A’’D’’∥A’D’。则直线A’D’∥平面ABCD。

下图是平面PQA’D’与平面ABCD相交于20°时的图像。

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下图是平面PQA’D’与平面ABCD相交于90°时的图像。

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下图是平面PQA’D’与平面ABCD相交于150°时的图像。

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下图请欣赏:平面PQA’D’与平面ABCD相交于的动态图

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解注:

过已知直线做相交平面与已知平面相交,若交线平行已知直线,则该直线与已知平面平行。即A’’D’’∥A’D’。则直线A’D’∥平面ABCD。

面面平行的判定定理

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。

理论运用:

过一个组相交直线(组成相交平面)分别在已知平面内作已知直线的平行直线,则该相交平面平行已知平面。

第二步:高考真题分享

1、【2019全国一文】

如下图,直四棱柱ABCD-A1B11CD1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E、M、N分别是BC、BB1,A1D的中点。

⑴证明:MN∥平面C1DE;

⑵求点C到平面C1DE的距离。

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2019年高考数学全国一卷文科立体几何试题

分析:

从已知可知,需要证明MN∥平面C1DE,只有两种方法,要么过MN作相交平面,要么过MN作平行平面。因为过 M、N分别做平面C1DE的平行线不是很方便,且面A1MN与面C1DE有交点D,故考虑过MN作相交平面。

解:

连接A1M且延长,同时延长线段AB交A1M点G,连接DG,则DG是新作平面A1MN与已知平面C1DE的交线。若MN∥DG,则MN∥平面C1DG。

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证明:

∵ M是BB1的中点,A1B1∥AB ∴ B是AG的中点。

同理:

∵ B是AG的中点,A1B1∥AB ∴ M是A1G的中点。

∵ N是A1D的中点; ∴ MN是△A1DG的中位线 ∴ MN∥DG

∵ B是AG的中点,BC∥AD,BC=AD ∴ BC与DG的交点是DC的中点

∵ E是DC的中点 ∴ DG通过点E。 ∴ MN∥DE

∴ DE⊆平面C1DE ∴ MN∥平面C1DE

命题得证!

下图请欣赏:过已知直线MN作已知平面C1DE的相交平面A1DG的动态图

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过已知直线作相交平面动态图

2、【2016全国三文】

如图,四棱锥 P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD∥BC, AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M是线段AD上一点,AM=2MD,N是PC的中点。

⑴证明:MN∥平面PAB;

⑵求四面体N-BCM的体积。

交线是什么,交线是什么意思(“平行平面”+“相交平面”——玩转空间几何线面平行问题)

分析:

从已知可知,需要证明MN∥平面PAB,只有两种方法,要么过MN作相交平面,要么过MN作平行平 面。因为过 M、N的平面与平面PAB没有比较容易找的交线,故考虑过MN作平行平面。

解:

过M作MG∥AB交BC于G,连接NG(此时需要证明NG∥PB,或者再作NG’∥PB交BC于G’,证明G与G’重合),此时若平面PAB∥平面MNG,则MN∥平面C1DG。

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证明:

∵ MG∥AB 且BC ∥AD ∴ BG=AM

∵ AD=3, AM=2MD ∴ AM=2 ∴ BG=AM=2

∵ BC=4 ∴ G是BC的中点

∵ N是PC的中点 ∴ MG是△PBC的中位线 ∴ NG∥PB

∵ MG∥AB ∴ 平面GMN∥平面PAB

∴ MN⊆平面GMN ∴ MN∥平面PAB

命题得证!

下图请欣赏:过已知直线MN作已知平面PAB的平行平面MNG的动态图

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过已知直线作平行平面动态图

第三步:小结

线面平行是一个很重要的概念,通过线面平行能得到线线平行,也能通过线面平行得到面面平行。可以说,线面平行是线线平行与线面平行的纽带。从理论分享和高考真题分享得知,证明线面平行的方法有且仅有两个:过已知直线作已知平面的相交平面或者作已知平面的平行平面,即作“平行平面”+“相交平面”能完美解答线面平行的问题。若过已知直线的平面与已知平面有交点,且交线容易找到,则作已知平面的“相交平面”;反过来,若交线不容易找到,得考虑作“平行平面”。二选一的必选题,希望对神兽们有帮助。

第四步:游戏结束!

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