福建省南平市光澤縣光澤一中 芮科明
立體幾何中線、面的位置關(guān)系包括線與線、線與面、面與面之間的平行或垂直關(guān)系,這里面的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜,而高考選擇、填空題常常會(huì)在這里面做文章,令很多考生頗感頭疼。掌握好下面三大利器,可以讓同學(xué)們贏得信心,真正做到考場上得心應(yīng)手、十拿九穩(wěn),這三大利器就是:牢記定義、定理;重視幾個(gè)常用的結(jié)論;合理使用舉反例法。下面分三點(diǎn)來逐一加以說明。
為了使思路更加清晰,可以借助下面的網(wǎng)絡(luò)圖。
對于線、面的平行關(guān)系,有下面的網(wǎng)絡(luò)圖,如圖1。
序號(hào)(1)~(5)分別代表以下判斷定理或性質(zhì)定理.
第一,線面平行的判定定理:如果平面外的一條直線和平面內(nèi)的一條直線平行,那么這條直線和這個(gè)平面平行。
第二,線面平行的性質(zhì)定理:如果一條直線和一個(gè)平面平行,經(jīng)過這條直線的平面和這個(gè)平面相交,那么這條直線和交線平行。
第三,面面平行的判定定理:一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線分別平行于另一個(gè)平面,這兩個(gè)平面平行。
第四,兩個(gè)平面平行,其中一個(gè)平面內(nèi)的直線必平行于另一個(gè)平面。
第五,如果兩個(gè)平行平面同時(shí)和第三個(gè)平面相交,那么它們的交線平行。
第四和第五,均可視為面面平行的性質(zhì)定理。
對于線、面的垂直關(guān)系,有下面的網(wǎng)絡(luò)圖,如圖2。
序號(hào)(6)~(9)分別代表以下判斷定理或性質(zhì)定理:
第六,線面垂直的判定定理:如果一直線和平面內(nèi)的兩相交直線垂直,這條直線就垂直于這個(gè)平面。
第七,線面垂直的性質(zhì)定理:若一直線垂直于一平面,這條直線垂直于平面內(nèi)所有直線。這條性質(zhì)實(shí)際上是由線面垂直的定義得到的。
第八,面面垂直的判定定理:一個(gè)平面經(jīng)過另一個(gè)平面的垂線,這兩個(gè)平面互相垂直。
第九,面面垂直的性質(zhì)定理:如果兩個(gè)平面垂直,那么在—個(gè)平面內(nèi)垂直于交線的直線必垂直于另—個(gè)平面。
通過以上兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)圖,如果再進(jìn)一步針對每個(gè)定理逐一畫出圖形、寫成符號(hào)語言,那么有關(guān)定理可以說基本上完成了識(shí)記這關(guān)鍵的一步。
光憑判定定理和性質(zhì)定理顯然還不足以對一些命題進(jìn)行快速的判斷,我們還需掌握一些定理以外的常用結(jié)論。同樣我們可以利用下面的網(wǎng)絡(luò)圖3來幫助記憶:
序號(hào)(10)~(13)分別代表以下有用的結(jié)論:
第十,如果兩條平行線中的一條垂直于一個(gè)平面,那么另一條也垂直于這個(gè)平面。
第十一,垂直于同一個(gè)平面的兩條直線平行。
第十二,垂直于同一條直線的兩個(gè)平面平行。
第十三,一直線垂直于兩個(gè)平行平面中的一個(gè)平面,它也垂直于另一個(gè)平面。
把上述定理、常用結(jié)論(1)~(13)全部匯總到一起,就可以得到下面的網(wǎng)絡(luò)圖。
在此基礎(chǔ)上,再記住三個(gè)個(gè)關(guān)于平行的傳遞性結(jié)論。
第十四,和第三條直線都平行的兩條直線平行。
第十五,和第三個(gè)平面都平行的兩個(gè)平面平行。
第十七,平行于同一個(gè)平面的兩條直線未必平行,平行于同一條直線的兩個(gè)平面也未必平行。
對于一個(gè)假命題,往往利用舉反例的方法來判斷,會(huì)很湊效。由于舉反例法僅適用于對假命題的判斷,故要“合理使用”。
例:(2013廣東(理))設(shè)m,n是兩條不同的直線,α,β是兩個(gè)不同的平面,
下列命題中正確的是( )
A.若α⊥β,m?α,n?β,則m⊥n
B.若α//β,m?α,n?β,則m/ /n
C.若m⊥n,m?α,n?β,則α⊥β
D.若m⊥α,m/ /n,n/ /β, 則α⊥β
分析:用排除法,由畫圖可知選項(xiàng)A中m和n也可能平行,排除A,選項(xiàng)B中m和n也可能異面,排除B,對于選項(xiàng)C,宜采用舉反例法,如圖5
在正方體ABCD—A1B1C1D1中,A1D1?平面A1B1C1D1,BC?平面ABCD,A1D1⊥BC 但是平面A1B1C1D1與平面ABCD是平行關(guān)系,而不是垂直關(guān)系。