共面

更新时间:2022-09-17 22:17

共面,又称共平面,几何学术语,是指几何形状在三维空间中共占同一平面的关系。

定义

共面,又称为共平面,是指几何形状在三维空间中落在同一平面上的关系。一般三个点必会共面,而四个点不一定会共面,两条平行直线必共面。

性质

共面具有以下性质:

(1)三个不在一条直线上点必会共面;

(2)一条直线和这直线外一点必共面;

(3)两条直线相交,则它们必共面;

(4)两条平行直线必共面。

共面条件

如果这些点都在一条线上,那么肯定是共面的,所有通过这条线的平面都是结果;如果不都在一条线上,那么不在一条直线上的三个点可以确定一个平面,可以通过待定系数法求出一个平面方程: ,所有的点都满足这个方程,就说明这些点共面。

点共面

公理1:如果一条直线的两点在同一平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内。(此时也称直线在平面内或平面经过该直线。)

说明:公理1实质上给出了直线在平面内的定义,它给我们带来了判断直线在平面内的方法,同时也给出了直线在平面内的性质。即点A∈直线l,点B∈直线l,且点A∈平面α,点B∈平面α,则直线l 平面α。若直线l 平面α且P∈l,则P∈平面α。

公理2:如果两个平面有一个公共点,则它们还有其他的公共点,这些公共点的集合是一条直线。

说明:公理2实质上给出了两个平面相交的定义及两个平面的交线的定义,也给出了两个平面相交的性质。即:若两个平面有一条公共的直线,则称这两个平面相交,这条直线叫做这两个平面的交线。若两个平面相交,则有且只有一条交线。利用公理2,可判定三点共线或三线共点.

公理3:经过不在同一条直线上的三点有且只有一个平面(即不共线的三点确定一个平面)。

推论1:经过一条直线和直线外一点有且只有一个平面。

推论2:经过两条相交直线有且只有一个平面。

推论3:经过两条平行线有且只有一个平面。

说明:若空间几个点或直线都在同一平面内,我们就说它们共面。公理3及推论给了我们判定若干个元素(点、线)共面的方法。

共面直线

共面直线就是指代两条或者多条直线同一个平面内,平行和相交的两条或者多条直线就是共面直线。

直线共面的条件:

(1)两条直线相交,他们共面;

(2)两条直线平行,他们共面。

除上述两种情况外的直线都可以判断为两条直线不共面。

共面向量定理

共面向量是一组有特殊位置关系的向量,即平行于同一个平面的一组向量、零向量与任何一组共面的向量共面,共面定理的定义为能平移到一个平面上的三个向量称为共面向量。共面向量定理是数学学科的基本定理之一,属于高中数学立体几何的教学范畴,主要用于证明两个向量共面,进而证明面面垂直等一系列复杂定理。

共面定理得内容为:如果两个向量a、b不共线,则向量p与向量a、b共面的充要条件是存在有序实数对(x,y),使 ,定义为:能平移到同一平面上的三个向量叫做共面向量。(即一个向量可以写成另外两个向量的线性组合)

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