已知三個平面兩兩相交,有三條交線,求證這三條交線交于一點或互相平行.
【答案】
分析:三個平面兩兩相交,有三條交線,這三條交線交于一點,或互相平行.證明時要分三條交線交于一點,和三條交線互相平行兩種情況;(1)證三線交于一點時,先由兩線交于一點,再證這一點也在第三條直線上;(2)證三線平行時,先由兩線平行,再證第三條直線與這兩條平行線中的任一條直線平行即可.
解答:證明:設三個平面為α,β,γ,
且α∩β=c,α∩γ=b,β∩γ=a;∵α∩β=c,α∩γ=b,∴c?α,b?α;
∴c與b交于一點,或互相平行.
(1)如圖①,若c與b交于一點,可設c∩b=P.
由P∈c,且c?β,有P∈β;又由P∈b,b?γ,有P∈γ;∴P∈β∩γ=a;
所以,直線a,b,c交于一點(即P點).
圖①
; 圖②
(2)如圖②,若c∥b,則由b?γ,且c?γ,∴c∥γ;又由c?β,
且β∩γ=a,∴c∥a;所以a,b,c互相平行.
點評:本題考查了空間中的直線平行,或相交的證明,特別是幾何符號語言的應用,是有難度的問題.