共点、共线、共面问题

出处:按学科分类—文体、科学、教育 商务印书馆国际有限公司《高中数理化公式定理大全》第87页(1309字)

1.证线共点证线共点,基本途径是先确定两直线的交点,其次再证其他直线也经过这个点,一般说来,共点的这些直线常常是平面的交线.

2.证点共线 证点共线,基本途径是先证这些点均落在两个相交平面内,再依照公理2,它们必落在其交线上.

3.证点(线)共面 证点(线)共面,基本途径有两条:其一是先由某些元素确定一个平面,再证其余元素都在这一平面内:其二是先证这些元素分别在两个或多个平面内,再证这些平面重合.

例1 如图,已知△ABC在平面α外,直线AB、AC、BC分别与α交于E、F、G,求证:E、F、G三点共线.

策略 要证明E、F、G三点共线,只需证明点G在AB与AC确定的平面β与α的交线上.

证明 设经过AB、AC的平面为β.

∵AB、AC分别与平面α相交于E、F两点,

∴β∩α=直线EF.

又∵BC∩α=G,且直线,

∴G∈直线EF=β∩α,即E、F、G三点共线.

点评 证明三点共线,一般先证两点确定的直线是某两个平面的交线,再证第三个点是两平面的一个公共点,证明“点在直线”.“三点共线”、“三线共点”的命题,通常用公理2.

例2 三个平面α、β、γ两两相交于三条直线,即α∩β=c,β∩γ=a,γ∩α=b,已知直线a和b不平行.

求证:a、b、c三条直线必过同一点.

策略 证若干直线共点时,应先找出其中两条直线的交点,再找出其余直线所在的平面,证明交点是已知直线所在两个平面的公共点.

证明 ∵α∩γ=b,β∩γ=a

∴.

∵a、b不平行,

∴a、b必相交,设a∩b=P.

∵P∈a,,

∴P∈β,同理P∈α.

而α∩β=c,∴P∈c.

∴a、b、c相交于一点P.

即a、b、c三条直线过同一点.

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