求證兩兩相交而不過同一點的四條直線必在同一個平面內(nèi).
【答案】
分析:解決此題,先要畫出圖形,前三條線只能畫成“兩兩相交,且不交于同一點”,這樣才能保證第四條線與前三條全相交,這樣的話圖形一共可以分為兩類.然后,我們可以根據(jù)推論1或者推論2,先把平面確定好,然后再根據(jù)公理1,進一步證明其余的直線也在這個平面里.
解答:證明:第一種情形(如圖1):四條直線l
1,l
2,l
3,l
4沒有三條直線過同一點,
這時它們共有六個交點A、B、C、D、E、F,它們各不相同,
因直線l
1,l
2相交于點A,可決定一平面α;
因點B、C、D、E均在平面α內(nèi),
所以直線l
3,l
4也在平面α內(nèi),
故直線l
1,l
2,l
3,l
4同在平面α內(nèi).
第二種情形(如圖2):四條直線l
1,l
2,l
3,l
4中有三條,
例如l
1,l
2,l
3,過同一點A,
因直線l
4不過點A,
故由點A及直線l
4可決定一平面α,
因直線l
4與直線l
1,l
2,l
3,相交,
設交點為B、C、D,
則點B、C、D在直線l
4上,從而在平面α內(nèi),
因此,直線l
1,l
2,l
3,各有兩點在平面α內(nèi),
即這三條直線在平面α內(nèi),
故四直線l
1,l
2,l
3,l
4在同一平內(nèi).
點評:此題難度系數(shù)不大,關(guān)鍵在于畫對圖形.重點考查了推論1、2與公理1,這些都是很簡單的道理,但是能夠運用起來,卻不是那么容易,做題時不要煩躁,理清線條,定理運用其實很簡單!