付娜
摘 要 在高中數(shù)學的學習中,往往會遇到求一個截面截幾何體所成的圖形;有時也會遇到用幾何法解決無棱二面角的題目。在解決這類題目時必須要先求解平面的交線,才能解決相關(guān)的問題。針對交線的求法,本文給出了三個方法。
關(guān)鍵詞 交線;求法;平面交線
在高中數(shù)學的學習中,往往會遇到求一個截面截幾何體所成的圖形;有時也會遇到用幾何法解決無棱二面角的題目。在解決這類題目時必須要先求解平面的交線,才能解決相關(guān)的問題。下面就談?wù)剝上嘟黄矫娼痪€的求法。
例1:如圖1,E、F是CC1、BB1上任意點,且EF與棱BC不平行。求平面ABC與平面AFE的交線。
分析:由公理1:兩點確定一條直線可得,只需確定兩平面的兩個公共點即可。由圖平面ABC與平面AFE有一個公共點 A,另一個公共點可由兩平面的相交直線EF、BC確定。延長EF、BC使其交于G點,則直線 為兩平面的交線(如圖2)。
例1中,存在兩條相交直線,且其交點異于兩平面已知交點。如果據(jù)圖中不能直接找到交點異于已知點的兩相交直線,又如何求平面的交線呢?
例2:如圖3,E、F是D1C1、B1B上任意點,求平面ABC與平面AFE的交線。
分析:由于兩平面有一個公共點A,再找一個公共點即可確定交線。另一交點的求法如下:
在平面AFE中,找一條線段,且此線段是平面ABC的斜線段,如圖EF是平面ABC的斜線段。過線段端點作平面ABC的垂線段,分別為EG、FB。由于EG∥FB且EG≠FB,所以EGBD=F為梯形,EF、GB恰為兩腰,所以必交于一點H,此時 即為兩平面另一公共點,連接AH,即得交線為AH(圖4)。此法過程即是:選斜線段,過端點作垂線段。
如果兩平面沒有異于已知公共點的相交直線,且一平面有平行另一平面的直線,除了用例2的方法,又如何作兩平面的交線呢?
例3:如圖5,四邊形ABCD是正方形,PB⊥平面ABCD。求平面PAB與平面PCD的交線。
分析:線面平行的性質(zhì):一條直線與一個平面平行,則過這條直線的任一平面與此平面的交線與該直線平行。由此可得:CD∥平面PAB,則CD∥平面PAB與平面PCD的交線。在平面 內(nèi),過兩平面的公共點P作直線PE∥CD,則PE即為兩平面的交線(圖6)。)
例4:求交線的方法,利用了線面平行的性質(zhì)定理。當一個平面內(nèi)存在一條直線平行另一個平面時,可選用例3的方法求解交線。
本文給出了相交平面交線的三種求法,其中第2個例子所介紹的方法在任何時候都可以采用。當兩個相交平面存在相交直線時,可采用例1方法求交線;當一個平面內(nèi)存在一條直線平行另一個平面時,可選用例3的方法求解交線。
參考文獻:
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作者簡介:付 娜,女,四川省眉山中學校教師。