高一数学必修2立体几何概念定理公理整理

(一)平面的三大基本公理和推论:
公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内(即这条直线在这个面内)
如图: A∈α
B∈α
公理2:如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,这些公共点的集合是经过这个公共点的一条直线。
如图:
A∈α
A∈β
公理3:经过不在同一直线上的三点,有且只有一个平面。
如图:A,B,C 为不在同一直线上的三点,有且只有一个平面α,使
推论1:经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面。
如图:B,C∈a,A∈a,有且只有一个平面α,使
已知:有一条直线a 和直线外一点A
求证:经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面
证明:
在直线a 上取任意不重合两点B,C
又∵A∈a
∴A,B,C 不在同一直线上
即过A,B,C 三点有且只有一平面α(公理3)
∵B,C∈a,又B,C∈α,所以a.α(公理1)
所以经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面
==> AB.α
==> α∩β=a 且A∈a
A∈α
B∈α
C∈α
A∈α
a∈α
推论2:经过两条相交直线,有且只有一个平面。
如图:a∩b=A ,有且只有一个平面α,使
已知:直线a∩b=A
求证:经过两条相交直线,有且只有一个平面
证明:
在a , b 上分别取不同于点A 的点B 和点C
则过这不在同一直线上的三个点有且只有一个平面α(公理3)
∵A , B∈b,又A,B∈α;A,C∈a,又A , C∈α
∴a,b∈α(公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那
么这条直线就在这个平面内)
因此平面α是过相交直线a,b 的平面.
假设过直线a,b 还有一个平面β
则A,B,C∈β
则过A,B,C 有两个平面α和β
与公理3 矛盾
∴原假设错误
∴过直线a,b 的平面有且只有一个
∴经过两条相交直线,有且只有一个平面
※(注意不仅要证明“有”,还要证明“只有一个”,证明“只
有一个”时使用的是反证法)
反证法一般程序:1.假设结论错误 2.据理推出假设矛盾
3. 否定原假设 4.肯定结论为真
a∈α
b∈α
推论3:经过两条平行直线,有且只有一个平面。
如图:a// b ,有且只有一个平面α,使
已知:直线a// b
求证:经过两条平行直线,有且只有一个平面
证明:
根据平行线的定义:同一平面内,不相交的两条直线叫做平行
线
∴a


,b 在同一平面内(a,b∈α)
在直线a 上取一点A(A∈a)
假设经过直线a,b 有另一平面β
则β过点A 和直线b
与推论1 矛盾
∴原假设错误
∴经过两条平行直线,有且只有一个平面
※“有”表示存在,“只有”表示唯一,“且”表示联立命题,
所以此问题的证

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