直線や平面の位置関係(説明ページ)

概要

空間における直線や平面の位置関係について学びます。

平面

平らな面のことを平面と言います。
下敷きを無限に広げた図形のイメージしてください。

平面には以下のような性質があることが知られています。
下敷きやペンなどを使って実際に確認してみてください。

とりあえずこれだけ覚えて!

平面の性質

  • 同一直線上に無い3点を通る平面は1つしか存在しない。
  • 2つの異なる直線を通る平面は1つしか存在しない。
  • 平面と平面の交点は直線になる。

2直線の位置関係

空間内の2直線の位置関係は「平行」「交わる」「ねじれの位置」の3種類あります。

「平行」「交わる」は平面図形の際も登場したので理解しやすいと思いますが、「ねじれの位置」は分かり辛いかもしれません。
初めは、平行でも交わってもないものは「ねじれの位置」にある、くらいの理解で問題ないと思います。

上記図だけではまだ分かり辛いと思うので、簡単な練習問題を用いて理解を深めましょう。

練習問題1(問題)


上記の立方体において、辺ABと
平行な辺は
交わる辺は
ねじれの位置にある辺は

練習問題1(解説)

「平行」「交わる」を最初に見つけ、残ったものが「ねじれの位置」と考えれば分かりやすいと思います。

2平面の位置関係

空間内の2平面の位置関係は「平行」「交わる」の2種類あります。

直線と平面の位置関係

空間内の直線と平面の位置関係は「平行」「交わる」「平面上にある」の3種類あります。

平面と点の距離

平面図形の場合と同様、距離=最短ルートです。
例えば、以下の例の場合、点Aと平面Pとの距離は赤線のようになります。

直線AHと平面Pは垂直に交わっており、直線AHのことを平面Pの垂線と言います。