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二、相交

空间中点、线、面的位置关系 · 高一
讲清楚它是什么

定义 在同一平面内,有且只有一个公共点的两条直线叫做相交直线,这个公共点叫做交点。

从哪来 本知识点为高一第1讲起点,无前置知识点记录。

为什么 在平面几何中,两条不重合的直线位置关系只有两种:平行或相交。若两直线不平行,根据欧几里得几何公理体系,它们必然在平面内延伸并相遇。由于直线是无限延伸的,一旦相遇,若交点不止一个,则两直线重合(有无数个公共点),这与“不重合”的前提矛盾。因此,不重合且不平行的两直线,其公共点有且仅有一个。

直观演示法
适合形象思维强、抽象逻辑较弱的学生。 利用两根细木条或激光笔在黑板上演示。先让两根木条平行放置,然后固定一端,旋转另一端,让学生观察从“平行”到“相交”的动态过程。强调“只有一个接触点”这一视觉特征,通过反复调整角度,让学生直观感受到无论角度如何变化,只要不重合,交点始终唯一。
逻辑推导法
适合逻辑严密、喜欢探究原理的学生。 从直线的定义出发,引导思考:如果两条直线有两个公共点A和B,那么根据“两点确定一条直线”,这两条直线必须都经过A和B,从而这两条直线完全重合。既然题目规定是“两条直线”(隐含不重合),那么它们就不可能有两个或更多公共点。既然不平行(无公共点),那必然有公共点,所以只能是“一个”。
代数对应法
适合擅长代数运算、为解析几何做铺垫的学生。 引入二元一次方程组的概念。两条直线可表示为 $a_1x + b_1y + c_1 = 0$ 和 $a_2x + b_2y + c_2 = 0$。相交意味着方程组有唯一解 $(x, y)$。通过计算系数行列式 $a_1b_2 - a_2b_1 \neq 0$ 来判定唯一解的存在性。让学生理解“相交”在代数上就是“线性无关”,从而建立几何与代数的联系。
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练一道
基础题
已知直线 $l_1: x + y - 1 = 0$ 与直线 $l_2: 2x - y + 3 = 0$,判断它们的位置关系,若相交,求交点坐标。
变式
已知直线 $l_1: (m-1)x + 2y + 3 = 0$ 与直线 $l_2: x + (m+1)y + 1 = 0$ 相交,求实数 $m$ 的取值范围。
试试手自己判
检测题
下列说法正确的是( ) A. 两条直线相交,交点只有一个 B. 两条直线相交,交点可能有多个 C. 两条直线不相交,则一定平行 D. 两条直线相交,则它们一定垂直
看答案和判分标准
答案:A
判对标准:
- 选A:正确。符合平面几何中相交直线的定义。
- 选B:错误。混淆了直线与曲线,或误解了直线的性质。
- 选C:错误。忽略了“同一平面内”的前提,在空间中还有异面直线。
- 选D:错误。垂直是相交的特殊情况,相交不一定垂直。
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