(新人教A版强基版)2024届高考一轮复习数学 第七章 7.4 空间直线、平面的平行 (课件+学案)

资源下载
  1. 二一教育资源

(新人教A版强基版)2024届高考一轮复习数学 第七章 7.4 空间直线、平面的平行 (课件+学案)

资源简介

(共80张PPT)
§7.4 空间直线、 
   平面的平行
第七章 立体几何与空间向量
1.理解空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面的平行关系,并加以证明.
2.掌握直线与平面、平面与平面平行的判定与性质,并会简单应用.
考试要求
内容索引
第一部分
第二部分
第三部分
落实主干知识
探究核心题型
课时精练
落实主干知识




文字语言 图形语言 符号语言
判定定理 如果平面外一条直线与_______ ____的一条直线平行,那么该直线与此平面平行 a∥α
性质定理 一条直线与一个平面平行,如果过该直线的平面与此平面___ ___,那么该直线与交线平行 a∥b
_____
_____
_____
1.线面平行的判定定理和性质定理
a α
b α
a∥b
_____
_____
________
a∥α
a β
α∩β=b
此平面



文字语言 图形语言 符号语言
判定定理 如果一个平面内的两条______ ___与另一个平面平行,那么这两个平面平行 β∥α
_____
_____
________
_____
_____
2.面面平行的判定定理和性质定理
a β
b β
a∩b=P
相交直
线
a∥α
b∥α
性质定理 两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面_____,那么两条_____平行 a∥b
______
________
________
α∥β
α∩γ=a
β∩γ=b
相交
交线
1.垂直于同一条直线的两个平面平行,即若a⊥α,a⊥β,则α∥β.
2.平行于同一个平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.
3.垂直于同一个平面的两条直线平行,即a⊥α,b⊥α,则a∥b.
4.若α∥β,a α,则a∥β.
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若一条直线平行于一个平面内的两条直线,则这条直线平行于这个平面.(   )
(2)若直线a与平面α内无数条直线平行,则a∥α.(   )
(3)若直线a 平面α,直线b 平面β,a∥b,则α∥β.(   )
(4)如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线也相互平行.(   )
×
×
×
×
1.平面α∥平面β的一个充分条件是
A.存在一条直线a,a∥α,a∥β
B.存在一条直线a,a α,a∥β
C.存在两条平行直线a,b,a α,b β,a∥β,b∥α
D.存在两条异面直线a,b,a α,b β,a∥β,b∥α

若α∩β=l,a∥l,a α,a β,则a∥α,a∥β,排除A;
若α∩β=l,a α,a∥l,则a∥β,排除B;
若α∩β=l,a α,a∥l,b β,b∥l,则a∥β,b∥α,排除C.
2.(多选)已知α,β是两个不重合的平面,l,m是两条不同的直线,则下列说法正确的是
A.若l∥m,l∥β,则m∥β或m β
B.若α∥β,m α,l β,则m∥l
C.若m⊥α,l⊥m,则l∥α
D.若m∥α,m β,α∩β=l,则m∥l


对于A,若l∥m,l∥β,则m∥β或m β,A正确;
对于B,若α∥β,m α,l β,则m∥l或l,m异面,B错误;
对于C,若m⊥α,l⊥m,则l∥α或l α,C错误;
对于D,由线面平行的性质知正确.
3.如图是长方体被一平面所截得的几何体,四边形EFGH为截面,则四边形EFGH的形状为___________.
平行四边形
∵平面ABFE∥平面DCGH,
又平面EFGH∩平面ABFE=EF,
平面EFGH∩平面DCGH=HG,
∴EF∥HG.同理EH∥FG,
∴四边形EFGH是平行四边形.
探究核心题型

二部

命题点1 直线与平面平行的判定
例1 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为梯形,AB∥CD,PD=AD=AB=2,CD=4,E为PC的中点.
求证:BE∥平面PAD.
题型一
直线与平面平行的判定与性质
方法一 如图,取PD的中点F,连接EF,FA.
由题意知EF为△PDC的中位线,
又∵AB∥CD,AB=2,CD=4,∴AB綉EF,
∴四边形ABEF为平行四边形,∴BE∥AF.
又AF 平面PAD,BE 平面PAD,
∴BE∥平面PAD.
方法二 如图,延长DA,CB相交于H,连接PH,
∵AB∥CD,AB=2,CD=4,
又E为PC的中点,∴BE∥PH,
又BE 平面PAD,PH 平面PAD,∴BE∥平面PAD.
方法三 如图,取CD的中点H,连接BH,HE,
∵E为PC的中点,∴EH∥PD,
又EH 平面PAD,PD 平面PAD,
∴EH∥平面PAD,
又由题意知AB綉DH,∴四边形ABHD为平行四边形,∴BH∥AD,
又AD 平面PAD,BH 平面PAD,∴BH∥平面PAD,
又BH∩EH=H,BH,EH 平面BHE,
∴平面BHE∥平面PAD,
又BE 平面BHE,∴BE∥平面PAD.
命题点2 直线与平面平行的性质
例2 如图所示,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD是平行四边形,M是PC的中点,在DM上取一点G,过G和PA作平面交BD于点H.
求证:PA∥GH.
如图所示,连接AC交BD于点O,连接OM,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴O是AC的中点,
又M是PC的中点,
∴PA∥OM,
又OM 平面BMD,PA 平面BMD,
∴PA∥平面BMD,
又PA 平面PAHG,平面PAHG∩平面BMD=GH,
∴PA∥GH.
(1)判断或证明线面平行的常用方法
①利用线面平行的定义(无公共点).
②利用线面平行的判定定理(a α,b α,a∥b a∥α).
③利用面面平行的性质(α∥β,a α a∥β).
④利用面面平行的性质(α∥β,a β,a∥α a∥β).
(2)应用线面平行的性质定理的关键是确定交线的位置,有时需要经过已知直线作辅助平面确定交线.
思维升华
跟踪训练1 如图,四边形ABCD为长方形,PD=AB=2,AD=4,点E,F分别为AD,PC的中点.设平面PDC∩平面PBE=l.证明:
(1)DF∥平面PBE;
取PB中点G,连接FG,EG,
因为点F为PC的中点,
因为四边形ABCD为长方形,所以BC∥AD,
且BC=AD,
所以DE∥FG,DE=FG,所以四边形DEGF为平行四边形,
所以DF∥GE,因为DF 平面PBE,GE 平面PBE,所以DF∥平面PBE;
(2)DF∥l.
由(1)知DF∥平面PBE,
又DF 平面PDC,平面PDC∩平面PBE=l,
所以DF∥l.
例3 如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形.
(1)证明:平面A1BD∥平面CD1B1.
题型二
平面与平面平行的判定与性质
由题设知BB1∥DD1且BB1=DD1,
所以四边形BB1D1D是平行四边形,
所以BD∥B1D1.
又BD 平面CD1B1,B1D1 平面CD1B1,
所以BD∥平面CD1B1.
因为A1D1∥B1C1∥BC且A1D1=B1C1=BC,
所以四边形A1BCD1是平行四边形,
所以A1B∥D1C.
又A1B 平面CD1B1,D1C 平面CD1B1,
所以A1B∥平面CD1B1.
又因为BD∩A1B=B,BD,A1B 平面A1BD,
所以平面A1BD∥平面CD1B1.
(2)若平面ABCD∩平面CD1B1=l,证明:B1D1∥l.
由(1)知平面A1BD∥平面CD1B1,
又平面ABCD∩平面CD1B1=l,
平面ABCD∩平面A1BD=BD,
所以l∥BD,
又B1D1∥BD,所以B1D1∥l.
(1)证明面面平行的常用方法
①利用面面平行的判定定理.
②利用垂直于同一条直线的两个平面平行(l⊥α,l⊥β α∥β).
③利用面面平行的传递性,即两个平面同时平行于第三个平面,则这两个平面平行(α∥β,β∥γ α∥γ).
(2)当已知两平面平行时,可以得出线面平行,如果要得出线线平行,必须是与第三个平面的交线.
跟踪训练2 如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,过BC的平面与上底面A1B1C1交于GH(GH与B1C1不重合).
(1)求证:BC∥GH;
∵在三棱柱ABC-A1B1C1中,
∴平面ABC∥平面A1B1C1,
又∵平面BCHG∩平面ABC=BC,
且平面BCHG∩平面A1B1C1=HG,
∴由面面平行的性质定理得BC∥GH.
(2)若E,F,G分别是AB,AC,A1B1的中点,求证:平面EFA1∥平面BCHG.
∵E,F分别为AB,AC的中点,∴EF∥BC,
∵EF 平面BCHG,BC 平面BCHG,
∴EF∥平面BCHG.
又G,E分别为A1B1,AB的中点,A1B1綉AB,
∴A1G綉EB,
∴四边形A1EBG是平行四边形,
∴A1E∥GB.
∵A1E 平面BCHG,GB 平面BCHG,
∴A1E∥平面BCHG.
又∵A1E∩EF=E,A1E,EF 平面EFA1,
∴平面EFA1∥平面BCHG.
例4 如图所示,四棱锥P-ABCD的底面是边长为a的正方形,侧棱PA⊥底面ABCD,在侧面PBC内,有BE⊥PC于E,且BE= a,试在AB上找一点F,使EF∥平面PAD.
题型三
平行关系的综合应用
如图,在平面PCD内,过点E作EG∥CD交PD于点G,连接AG,
在AB上取点F,使AF=EG,
因为EG∥CD∥AF,EG=AF,
所以四边形FEGA为平行四边形,所以EF∥AG.
又AG 平面PAD,EF 平面PAD,所以EF∥平面PAD.
所以点F即为所求的点.
又PA⊥平面ABCD,所以PA⊥BC,
又BC⊥AB,PA∩AB=A,所以BC⊥平面PAB.所以PB⊥BC.
所以PC2=BC2+PB2=BC2+AB2+PA2.
故点F是AB上靠近B点的一个三等分点.
解决面面平行问题的关键点
(1)在解决线面、面面平行的判定时,一般遵循从“线线平行”到“线面平行”,再到“面面平行”;而在应用性质定理时,其顺序恰好相反,但也要注意,转化的方向总是由题目的具体条件而定,绝不可过于“模式化”.
(2)解答探索性问题的基本策略是先假设,再严格证明,先猜想再证明是学习和研究的重要思想方法.
跟踪训练3 如图所示,在正方体ABCD -A1B1C1D1中,E,F,G,H分别是BC,CC1,C1D1,AA1的中点.求证:
(1)BF∥HD1;
如图所示,取BB1的中点M,连接MH,MC1,易知AB綉D1C1,∵H,M分别为AA1,BB1的中点,∴HM綉AB,∴HM綉D1C1,∴四边形HMC1D1是平行四边形,
∴HD1∥MC1.
又∵MC1∥BF,∴BF∥HD1.
(2)EG∥平面BB1D1D;
∴四边形OEGD1是平行四边形,∴EG∥D1O.
又EG 平面BB1D1D,D1O 平面BB1D1D,
∴EG∥平面BB1D1D.
(3)平面BDF∥平面B1D1H.
由(1)知BF∥HD1,
又BD∥B1D1,B1D1,HD1 平面B1D1H,BF,BD 平面BDF,且B1D1∩HD1=D1,BD∩BF=B,
∴平面BDF∥平面B1D1H.
课时精练

三部

1.如图,已知P为四边形ABCD外一点,E,F分别为BD,PD上的点,若EF∥平面PBC,则
A.EF∥PA
B.EF∥PB
C.EF∥PC
D.以上均有可能
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

基础保分练
由线面平行的性质定理可知EF∥PB.
2.已知三条互不相同的直线l,m,n和三个互不相同的平面α,β,γ,现给出下列三个命题:
①若l与m为异面直线,l α,m β,则α∥β;
②若α∥β,l α,m β,则l∥m;
③若α∩β=l,γ∩β=m,γ∩α=n,l∥γ,则m∥n.
其中真命题的个数为
A.3 B.2
C.1 D.0

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
对于①,两条异面直线分别在两个平面内,这两个平面可能平行,也可能相交,故①错误;
对于②,两个平行平面内分别有一条直线,这两条直线的位置关系是平行或异面,故②错误;
对于③,因为l∥γ,l α,α∩γ=n,所以由线面平行的性质定理可得l∥n,同理l∥m,所以m∥n,故③正确,
因此真命题的个数为1.
3.在如图所示的三棱柱ABC-A1B1C1中,过A1B1的平面与平面ABC交于DE,则DE与AB的位置关系是
A.异面
B.平行
C.相交
D.以上均有可能

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
在三棱柱ABC -A1B1C1中,AB∥A1B1,
∵AB 平面ABC,A1B1 平面ABC,∴A1B1∥平面ABC,
∵过A1B1的平面与平面ABC交于DE.∴DE∥A1B1,∴DE∥AB.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
4.设α,β,γ为三个不同的平面,m,n是两条不同的直线,在命题“α∩β=m,n γ,且________,则m∥n”中的横线处填入下列三组条件中的一组,使该命题为真命题.
①α∥γ,n β;②m∥γ,n∥β;③n∥β,m γ.
可以填入的条件有
A.①② B.②③
C.①③ D.①②③

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
由面面平行的性质定理可知,①正确;
当n∥β,m γ时,n和m在同一平面内,且没有公共点,所以平行,③正确.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
5.(多选)(2022·济宁模拟)如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,D,E,F为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面DEF平行的是


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
对于A,AB∥DE,AB 平面DEF,
DE 平面DEF,
∴直线AB与平面DEF平行,故A正确;
对于B,如图1,作平面DEF交正方体的棱于点G,连接FG并延长,交AB的延长线于点H,则AB与平面DEF相交于点H,故B错误;
对于C,AB∥DF,AB 平面DEF,DF 平面DEF,
∴直线AB与平面DEF平行,故C正确;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
对于D,如图2,连接AC,取AC的中点O,连接OD,
又D为BC的中点,∴AB∥OD,
∵OD与平面DEF相交,
∴直线AB与平面DEF相交,故D错误.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
6.(2023·广州模拟)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AM=2MA1,BN=2NB1,过MN作一平面分别交底面△ABC的边BC,AC于点E,F,则
A.MF∥EB
B.A1B1∥NE
C.四边形MNEF为平行四边形
D.四边形MNEF为梯形

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
由于B,E,F三点共面,F∈平面BEF,
M 平面BEF,故MF,EB为异面直线,
故A错误;
由于B1,N,E三点共面,B1∈平面B1NE,
A1 平面B1NE,故A1B1,NE为异面直线,故B错误;
∵在平行四边形AA1B1B中,AM=2MA1,BN=2NB1,
∴AM∥BN,AM=BN,
故四边形AMNB为平行四边形,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
∴MN∥AB.
又MN 平面ABC,AB 平面ABC,
∴MN∥平面ABC.
又MN 平面MNEF,
平面MNEF∩平面ABC=EF,
∴MN∥EF,∴EF∥AB,
显然在△ABC中,EF≠AB,
∴EF≠MN,
∴四边形MNEF为梯形,故C错误,D正确.
7.如图,α∥β,△PAB所在的平面与α,β分别交于CD,
AB,若PC=2,CA=3,CD=1,则AB=_____.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
∵α∥β,∴CD∥AB,
8.如图所示,CD,AB均与平面EFGH平行,E,F,G,H分别在BD,BC,AC,AD上,且CD⊥AB.则四边形EFGH的形状为_______.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
矩形
因为CD∥平面EFGH,CD 平面BCD,平面EFGH∩平面BCD=EF,所以CD∥EF.
同理HG∥CD,所以EF∥HG.同理HE∥GF,所以四边形EFGH为平行四边形.
又因为CD⊥AB,所以HE⊥EF,所以平行四边形EFGH为矩形.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
9.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,S是B1D1的中点,E,F,G分别是BC,CD,SC的中点,求证:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(1)EG∥平面BDD1B1;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
如图,连接SB,因为E,G分别是BC,SC的中点,所以EG∥SB.
又因为SB 平面BDD1B1,
EG 平面BDD1B1,
所以直线EG∥平面BDD1B1.
(2)平面EFG∥平面BDD1B1.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
如图,连接SD,因为F,G分别是CD,SC的中点,所以FG∥SD.
又因为SD 平面BDD1B1,FG 平面BDD1B1,
所以FG∥平面BDD1B1.
又EG∥平面BDD1B1,EG 平面EFG,FG 平面EFG,EG∩FG=G,
所以平面EFG∥平面BDD1B1.
10.如图所示,在等腰梯形ABCD中,已知BC∥AD,BP⊥AD,垂足为P,将△ABP沿BP折起,使平面ABP⊥平面PBCD,连接AD,AC,M为棱AD的中点,连接CM.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
试分别在BP,CD上确定点E,F,使平面MEF∥平面ABC.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
E,F分别为BP,CD的中点时,可使平面MEF∥平面ABC,证明如下:
如图,取BP的中点E,CD的中点F,连接ME,MF,EF.
∵M,F分别为AD,CD的中点,
∴MF∥AC.
∵MF 平面ABC,AC 平面ABC,∴MF∥平面ABC,
又E为BP的中点,且四边形PBCD为梯形,
∴EF∥BC.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
∵EF 平面ABC,BC 平面ABC,∴EF∥平面ABC,
∵MF∩EF=F,MF,EF 平面MEF,
∴平面MEF∥平面ABC.
11.(多选)如图,向透明塑料制成的长方体容器ABCD-A1B1C1D1内灌进一些水,固定容器底面一边BC于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜度的不同,有下面四个结论,其中正确的是
A.没有水的部分始终呈棱柱形
B.水面EFGH所在四边形的面积为定值
C.棱A1D1始终与水面所在的平面平行
D.当容器倾斜如图所示时,BE·BF是定值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
综合提升练



1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
由题图,显然A是正确的,B是错误的;
对于C,因为A1D1∥BC,BC∥FG,
所以A1D1∥FG且FG 平面EFGH,A1D1 平面EFGH,所以A1D1∥平面EFGH(水面),所以C是正确的;
12.如图所示,在四棱锥P-ABCD中,AB⊥AD,BC∥AD,PA=AD=4,AB=BC=2,PA⊥平面ABCD,点E是线段AB的中点,点F在线段PA上,且EF∥平面PCD,直线PD与平面CEF交于点H,则线段CH的长度为
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
∵PD与平面CEF交于点H,∴平面CEF∩平面PCD=CH.∵EF∥平面PCD,∴EF∥CH,过点H作HM∥PA交AD于点M,连接CM,如图所示.
∵EF∩AP=F,CH∩HM=H,
∴平面AEF∥平面CHM.
13.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1B1与截面AD1C的位置关系是______,A1B与平面DD1C1C的位置关系是______.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
相交
平行
A1B1与截面AD1C相交,
由题意得A1B∥D1C,而A1B 平面DD1C1C,D1C 平面DD1C1C,
所以A1B∥平面DD1C1C.
14.如图,在四面体ABCD中,M,N分别是平面△ACD,△BCD的重心,则四面体的四个面中与MN平行的是___________________.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
平面ABC,平面ABD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
如图,连接AM并延长交CD于E,连接BN并延长交CD于F,由重心性质可知,
又AB 平面ABC,AB 平面ABD,MN 平面ABC,MN 平面ABD,因此,MN∥平面ABC且MN∥平面ABD.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
拓展冲刺练
15.如图所示,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F分别是棱BC,CC1的中点,P是侧面BCC1B1内一点,若A1P∥平面AEF,则线段A1P长度的取值范围是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
如图,取B1C1的中点M,BB1的中点N,连接A1M,A1N,MN,
16.如图,矩形ABCD所在平面与以BC为直径的圆所在平面垂直,O为BC中点,M是圆周上一点,且∠CBM=30°,AB=1,BC=2.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(1)求异面直线AO与CM所成角的余弦值;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
取AD中点N,连接CN,MN,OM,ON,如图,
因为ABCD为矩形,O,N分别为BC,AD中点,
所以AO∥CN,
所以∠MCN(或其补角)就是异面直线AO与CM所成角,
因为平面ABCD⊥平面BCM,平面ABCD∩平面BCM=BC,
在矩形ABCD中,NO⊥BC,NO 平面ABCD,
所以NO⊥平面BCM,
又OM 平面BCM,所以NO⊥OM,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
在△MON中,∠MON=90°,OM=NO=1,
又M是圆周上一点,且∠CBM=30°,
所以CM=1,
(2)设点P是线段AM上的点,且满足AP=λPM,若直线CM∥平面BPD,求实数λ的值.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
如图,连接PB,PD,连接BD交AC于点Q,连接PQ,
因为直线CM∥平面BPD,直线CM 平面ACM,平面BPD∩平面ACM=PQ,
所以CM∥PQ,
因为矩形ABCD的对角线交点Q为AC中点,
所以PQ为△AMC的中位线,
所以P为AM中点,AP=PM,
又AP=λPM,
所以λ的值为1.§7.4 空间直线、平面的平行
考试要求 1.理解空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面的平行关系,并加以证明.
2.掌握直线与平面、平面与平面平行的判定与性质,并会简单应用.
知识梳理
1.线面平行的判定定理和性质定理
文字语言 图形语言 符号语言
判定定理 如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行 a∥α
性质定理 一条直线与一个平面平行,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与交线平行 a∥b
2.面面平行的判定定理和性质定理
文字语言 图形语言 符号语言
判定定理 如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行 β∥α
性质定理 两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行 a∥b
常用结论
1.垂直于同一条直线的两个平面平行,即若a⊥α,a⊥β,则α∥β.
2.平行于同一个平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.
3.垂直于同一个平面的两条直线平行,即a⊥α,b⊥α,则a∥b.
4.若α∥β,a α,则a∥β.
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若一条直线平行于一个平面内的两条直线,则这条直线平行于这个平面.( × )
(2)若直线a与平面α内无数条直线平行,则a∥α.( × )
(3)若直线a 平面α,直线b 平面β,a∥b,则α∥β.( × )
(4)如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线也相互平行.( × )
教材改编题
1.平面α∥平面β的一个充分条件是(  )
A.存在一条直线a,a∥α,a∥β
B.存在一条直线a,a α,a∥β
C.存在两条平行直线a,b,a α,b β,a∥β,b∥α
D.存在两条异面直线a,b,a α,b β,a∥β,b∥α
答案 D
解析 若α∩β=l,a∥l,a α,a β,则a∥α,a∥β,排除A;若α∩β=l,a α,a∥l,则a∥β,排除B;若α∩β=l,a α,a∥l,b β,b∥l,则a∥β,b∥α,排除C.
2.(多选)已知α,β是两个不重合的平面,l,m是两条不同的直线,则下列说法正确的是(  )
A.若l∥m,l∥β,则m∥β或m β
B.若α∥β,m α,l β,则m∥l
C.若m⊥α,l⊥m,则l∥α
D.若m∥α,m β,α∩β=l,则m∥l
答案 AD
解析 对于A,若l∥m,l∥β,则m∥β或m β,A正确;
对于B,若α∥β,m α,l β,则m∥l或l,m异面,B错误;
对于C,若m⊥α,l⊥m,则l∥α或l α,C错误;
对于D,由线面平行的性质知正确.
3. 如图是长方体被一平面所截得的几何体,四边形EFGH为截面,则四边形EFGH的形状为______.
答案 平行四边形
解析 ∵平面ABFE∥平面DCGH,
又平面EFGH∩平面ABFE=EF,
平面EFGH∩平面DCGH=HG,
∴EF∥HG.同理EH∥FG,
∴四边形EFGH是平行四边形.
题型一 直线与平面平行的判定与性质
命题点1 直线与平面平行的判定
例1 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为梯形,AB∥CD, PD=AD=AB=2,CD=4,E为PC的中点.
求证:BE∥平面PAD.
证明 方法一 如图,取PD的中点F,连接EF,FA.
由题意知EF为△PDC的中位线,
∴EF∥CD,且EF=CD=2.
又∵AB∥CD,AB=2,CD=4,∴AB綉EF,
∴四边形ABEF为平行四边形,∴BE∥AF.
又AF 平面PAD,BE 平面PAD,
∴BE∥平面PAD.
方法二 如图,延长DA,CB相交于H,连接PH,
∵AB∥CD,AB=2,CD=4,
∴==,即B为HC的中点,
又E为PC的中点,∴BE∥PH,
又BE 平面PAD,PH 平面PAD,∴BE∥平面PAD.
方法三 如图,取CD的中点H,连接BH,HE,
∵E为PC的中点,∴EH∥PD,
又EH 平面PAD,PD 平面PAD,
∴EH∥平面PAD,
又由题意知AB綉DH,∴四边形ABHD为平行四边形,∴BH∥AD,
又AD 平面PAD,BH 平面PAD,
∴BH∥平面PAD,
又BH∩EH=H,BH,EH 平面BHE,
∴平面BHE∥平面PAD,
又BE 平面BHE,∴BE∥平面PAD.
命题点2 直线与平面平行的性质
例2 如图所示,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD是平行四边形,M是PC的中点,在DM上取一点G,过G和PA作平面交BD于点H.
求证:PA∥GH.
证明 如图所示,连接AC交BD于点O,连接OM,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴O是AC的中点,
又M是PC的中点,
∴PA∥OM,
又OM 平面BMD,PA 平面BMD,
∴PA∥平面BMD,
又PA 平面PAHG,平面PAHG∩平面BMD=GH,
∴PA∥GH.
思维升华 (1)判断或证明线面平行的常用方法
①利用线面平行的定义(无公共点).
②利用线面平行的判定定理(a α,b α,a∥b a∥α).
③利用面面平行的性质(α∥β,a α a∥β).
④利用面面平行的性质(α∥β,a β,a∥α a∥β).
(2)应用线面平行的性质定理的关键是确定交线的位置,有时需要经过已知直线作辅助平面确定交线.
跟踪训练1 如图,四边形ABCD为长方形,PD=AB=2,AD=4,点E,F分别为AD,PC的中点.设平面PDC∩平面PBE=l.证明:
(1)DF∥平面PBE;
(2)DF∥l.
证明 (1)取PB中点G,连接FG,EG,
因为点F为PC的中点,
所以FG∥BC,FG=BC,
因为四边形ABCD为长方形,所以BC∥AD,且BC=AD,
所以DE∥FG,DE=FG,所以四边形DEGF为平行四边形,
所以DF∥GE,因为DF 平面PBE,GE 平面PBE,所以DF∥平面PBE;
(2)由(1)知DF∥平面PBE,
又DF 平面PDC,平面PDC∩平面PBE=l,
所以DF∥l.
题型二 平面与平面平行的判定与性质
例3 如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形.
(1)证明:平面A1BD∥平面CD1B1.
(2)若平面ABCD∩平面CD1B1=l,证明:B1D1∥l.
证明 (1)由题设知BB1∥DD1且BB1=DD1,
所以四边形BB1D1D是平行四边形,
所以BD∥B1D1.
又BD 平面CD1B1,B1D1 平面CD1B1,
所以BD∥平面CD1B1.
因为A1D1∥B1C1∥BC且A1D1=B1C1=BC,
所以四边形A1BCD1是平行四边形,
所以A1B∥D1C.
又A1B 平面CD1B1,D1C 平面CD1B1,
所以A1B∥平面CD1B1.
又因为BD∩A1B=B,BD,A1B 平面A1BD,
所以平面A1BD∥平面CD1B1.
(2)由(1)知平面A1BD∥平面CD1B1,
又平面ABCD∩平面CD1B1=l,
平面ABCD∩平面A1BD=BD,
所以l∥BD,
又B1D1∥BD,所以B1D1∥l.
思维升华 (1)证明面面平行的常用方法
①利用面面平行的判定定理.
②利用垂直于同一条直线的两个平面平行(l⊥α,l⊥β α∥β).
③利用面面平行的传递性,即两个平面同时平行于第三个平面,则这两个平面平行(α∥β,β∥γ α∥γ).
(2)当已知两平面平行时,可以得出线面平行,如果要得出线线平行,必须是与第三个平面的交线.
跟踪训练2 如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,过BC的平面与上底面A1B1C1交于GH(GH与B1C1不重合).
(1)求证:BC∥GH;
(2)若E,F,G分别是AB,AC,A1B1的中点,求证:平面EFA1∥平面BCHG.
证明 (1)∵在三棱柱ABC-A1B1C1中,
∴平面ABC∥平面A1B1C1,
又∵平面BCHG∩平面ABC=BC,
且平面BCHG∩平面A1B1C1=HG,
∴由面面平行的性质定理得BC∥GH.
(2)∵E,F分别为AB,AC的中点,∴EF∥BC,
∵EF 平面BCHG,BC 平面BCHG,
∴EF∥平面BCHG.
又G,E分别为A1B1,AB的中点,A1B1綉AB,
∴A1G綉EB,
∴四边形A1EBG是平行四边形,
∴A1E∥GB.
∵A1E 平面BCHG,GB 平面BCHG,
∴A1E∥平面BCHG.
又∵A1E∩EF=E,A1E,EF 平面EFA1,
∴平面EFA1∥平面BCHG.
题型三 平行关系的综合应用
例4 如图所示,四棱锥P-ABCD的底面是边长为a的正方形,侧棱PA⊥底面ABCD,在侧面PBC内,有BE⊥PC于E,且BE=a,试在AB上找一点F,使EF∥平面PAD.
解 如图,在平面PCD内,过点E作EG∥CD交PD于点G,连接AG,
在AB上取点F,使AF=EG,
因为EG∥CD∥AF,EG=AF,
所以四边形FEGA为平行四边形,所以EF∥AG.
又AG 平面PAD,EF 平面PAD,所以EF∥平面PAD.
所以点F即为所求的点.
又PA⊥平面ABCD,所以PA⊥BC,
又BC⊥AB,PA∩AB=A,所以BC⊥平面PAB.所以PB⊥BC.
所以PC2=BC2+PB2=BC2+AB2+PA2.
设PA=x,则PC=,由PB·BC=PC·BE,得·a=·a,
所以x=a,即PA=a,所以PC=a.
又CE==a,所以=,所以==,
即GE=CD=a,所以AF=a.
故点F是AB上靠近B点的一个三等分点.
思维升华 解决面面平行问题的关键点
(1)在解决线面、面面平行的判定时,一般遵循从“线线平行”到“线面平行”,再到“面面平行”;而在应用性质定理时,其顺序恰好相反,但也要注意,转化的方向总是由题目的具体条件而定,绝不可过于“模式化”.
(2)解答探索性问题的基本策略是先假设,再严格证明,先猜想再证明是学习和研究的重要思想方法.
跟踪训练3 如图所示,在正方体ABCD -A1B1C1D1中,E,F,G,H分别是BC,CC1,C1D1,AA1的中点.求证:
(1)BF∥HD1;
(2)EG∥平面BB1D1D;
(3)平面BDF∥平面B1D1H.
证明 (1)如图所示,取BB1的中点M,连接MH,MC1,易知AB綉D1C1,∵H,M分别为AA1,BB1的中点,∴HM綉AB,∴HM綉D1C1,∴四边形HMC1D1是平行四边形,
∴HD1∥MC1.
又∵MC1∥BF,∴BF∥HD1.
(2)取BD的中点O,连接EO,D1O,则OE綉DC,
又D1G綉DC,∴OE綉D1G,
∴四边形OEGD1是平行四边形,∴EG∥D1O.
又EG 平面BB1D1D,D1O 平面BB1D1D,
∴EG∥平面BB1D1D.
(3)由(1)知BF∥HD1,
又BD∥B1D1,B1D1,HD1 平面B1D1H,BF,BD 平面BDF,且B1D1∩HD1=D1,BD∩BF=B,
∴平面BDF∥平面B1D1H.
课时精练
1. 如图,已知P为四边形ABCD外一点,E,F分别为BD,PD上的点,若EF∥平面PBC,则(  )
A.EF∥PA
B.EF∥PB
C.EF∥PC
D.以上均有可能
答案 B
解析 由线面平行的性质定理可知EF∥PB.
2.已知三条互不相同的直线l,m,n和三个互不相同的平面α,β,γ,现给出下列三个命题:
①若l与m为异面直线,l α,m β,则α∥β;
②若α∥β,l α,m β,则l∥m;
③若α∩β=l,γ∩β=m,γ∩α=n,l∥γ,则m∥n.
其中真命题的个数为(  )
A.3 B.2 C.1 D.0
答案 C
解析 对于①,两条异面直线分别在两个平面内,这两个平面可能平行,也可能相交,故①错误;
对于②,两个平行平面内分别有一条直线,这两条直线的位置关系是平行或异面,故②错误;
对于③,因为l∥γ,l α,α∩γ=n,所以由线面平行的性质定理可得l∥n,同理l∥m,所以m∥n,故③正确,
因此真命题的个数为1.
3. 在如图所示的三棱柱ABC -A1B1C1中,过A1B1的平面与平面ABC交于DE,则DE与AB的位置关系是(  )
A.异面
B.平行
C.相交
D.以上均有可能
答案 B
解析 在三棱柱ABC -A1B1C1中,AB∥A1B1,
∵AB 平面ABC,A1B1 平面ABC,∴A1B1∥平面ABC,
∵过A1B1的平面与平面ABC交于DE.∴DE∥A1B1,∴DE∥AB.
4.设α,β,γ为三个不同的平面,m,n是两条不同的直线,在命题“α∩β=m,n γ,且________,则m∥n”中的横线处填入下列三组条件中的一组,使该命题为真命题.
①α∥γ,n β;②m∥γ,n∥β;③n∥β,m γ.
可以填入的条件有(  )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
答案 C
解析 由面面平行的性质定理可知,①正确;当n∥β,m γ时,n和m在同一平面内,且没有公共点,所以平行,③正确.
5.(多选)(2022·济宁模拟)如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,D,E,F为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面DEF平行的是(  )
答案 AC
解析 对于A,AB∥DE,AB 平面DEF,
DE 平面DEF,
∴直线AB与平面DEF平行,故A正确;
对于B,如图1,作平面DEF交正方体的棱于点G,连接FG并延长,交AB的延长线于点H,则AB与平面DEF相交于点H,故B错误;
对于C,AB∥DF,AB 平面DEF,DF 平面DEF,
∴直线AB与平面DEF平行,故C正确;
对于D,如图2,连接AC,取AC的中点O,连接OD,
又D为BC的中点,∴AB∥OD,
∵OD与平面DEF相交,
∴直线AB与平面DEF相交,故D错误.
6. (2023·广州模拟)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AM=2MA1,BN=2NB1,过MN作一平面分别交底面△ABC的边BC,AC于点E,F,则(  )
A.MF∥EB
B.A1B1∥NE
C.四边形MNEF为平行四边形
D.四边形MNEF为梯形
答案 D
解析 由于B,E,F三点共面,F∈平面BEF,
M 平面BEF,故MF,EB为异面直线,
故A错误;
由于B1,N,E三点共面,B1∈平面B1NE,A1 平面B1NE,故A1B1,NE为异面直线,故B错误;
∵在平行四边形AA1B1B中,AM=2MA1,
BN=2NB1,
∴AM∥BN,AM=BN,
故四边形AMNB为平行四边形,
∴MN∥AB.
又MN 平面ABC,AB 平面ABC,
∴MN∥平面ABC.
又MN 平面MNEF,
平面MNEF∩平面ABC=EF,
∴MN∥EF,∴EF∥AB,
显然在△ABC中,EF≠AB,
∴EF≠MN,
∴四边形MNEF为梯形,故C错误,D正确.
7. 如图,α∥β,△PAB所在的平面与α,β分别交于CD,AB,若PC=2,CA=3,CD=1,则AB=________.
答案 
解析 ∵α∥β,∴CD∥AB,
则=,∴AB===.
8. 如图所示,CD,AB均与平面EFGH平行,E,F,G,H分别在BD,BC,AC,AD上,且CD⊥AB.则四边形EFGH的形状为________.
答案 矩形
解析 因为CD∥平面EFGH,CD 平面BCD,平面EFGH∩平面BCD=EF,所以CD∥EF.
同理HG∥CD,所以EF∥HG.同理HE∥GF,所以四边形EFGH为平行四边形.
又因为CD⊥AB,所以HE⊥EF,所以平行四边形EFGH为矩形.
9. 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,S是B1D1的中点,E,F,G分别是BC,CD,SC的中点,求证:
(1)EG∥平面BDD1B1;
(2)平面EFG∥平面BDD1B1.
证明 (1)如图,连接SB,因为E,G分别是BC,SC的中点,所以EG∥SB.
又因为SB 平面BDD1B1,
EG 平面BDD1B1,
所以直线EG∥平面BDD1B1.
(2)如图,连接SD,因为F,G分别是CD,SC的中点,所以FG∥SD.
又因为SD 平面BDD1B1,FG 平面BDD1B1,
所以FG∥平面BDD1B1.
又EG∥平面BDD1B1,EG 平面EFG,FG 平面EFG,EG∩FG=G,
所以平面EFG∥平面BDD1B1.
10.如图所示,在等腰梯形ABCD中,已知BC∥AD,BP⊥AD,垂足为P,将△ABP沿BP折起,使平面ABP⊥平面PBCD,连接AD,AC,M为棱AD的中点,连接CM.
试分别在BP,CD上确定点E,F,使平面MEF∥平面ABC.
解 E,F分别为BP,CD的中点时,可使平面MEF∥平面ABC,证明如下:
如图,取BP的中点E,CD的中点F,连接ME,MF,EF.
∵M,F分别为AD,CD的中点,
∴MF∥AC.
∵MF 平面ABC,AC 平面ABC,∴MF∥平面ABC,
又E为BP的中点,且四边形PBCD为梯形,
∴EF∥BC.
∵EF 平面ABC,BC 平面ABC,∴EF∥平面ABC,
∵MF∩EF=F,MF,EF 平面MEF,
∴平面MEF∥平面ABC.
11. (多选)如图,向透明塑料制成的长方体容器ABCD-A1B1C1D1内灌进一些水,固定容器底面一边BC于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜度的不同,有下面四个结论,其中正确的是(  )
A.没有水的部分始终呈棱柱形
B.水面EFGH所在四边形的面积为定值
C.棱A1D1始终与水面所在的平面平行
D.当容器倾斜如图所示时,BE·BF是定值
答案 ACD
解析 由题图,显然A是正确的,B是错误的;对于C,因为A1D1∥BC,BC∥FG,
所以A1D1∥FG且FG 平面EFGH,A1D1 平面EFGH,所以A1D1∥平面EFGH(水面),所以C是正确的;
因为水是定量的(定体积V).所以S△BEF·BC=V,即BE·BF·BC=V,所以BE·BF=(定值),即D是正确的.
12. 如图所示,在四棱锥P-ABCD中,AB⊥AD,BC∥AD,PA=AD=4,AB=BC=2,PA⊥平面ABCD,点E是线段AB的中点,点F在线段PA上,且EF∥平面PCD,直线PD与平面CEF交于点H,则线段CH的长度为(  )
A. B.2
C.2 D.2
答案 C
解析 ∵PD与平面CEF交于点H,∴平面CEF∩平面PCD=CH.∵EF∥平面PCD,∴EF∥CH,过点H作HM∥PA交AD于点M,连接CM,如图所示.
∵EF∩AP=F,CH∩HM=H,
∴平面AEF∥平面CHM.
∵平面AEF∩平面ABCD=AE,平面CHM∩平面ABCD=CM,∴AE∥CM.又BC∥AM,∴四边形ABCM为平行四边形,∴AM=BC=2.又AD=4,∴M是AD的中点,则H为PD的中点,∴CH===2.
13. 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1B1与截面AD1C的位置关系是________,A1B与平面DD1C1C的位置关系是________.
答案 相交 平行
解析 A1B1与截面AD1C相交,
由题意得A1B∥D1C,而A1B 平面DD1C1C,D1C 平面DD1C1C,
所以A1B∥平面DD1C1C.
14.如图,在四面体ABCD中,M,N分别是平面△ACD,△BCD的重心,则四面体的四个面中与MN平行的是________.
答案 平面ABC,平面ABD
解析 如图,连接AM并延长交CD于E,连接BN并延长交CD于F,由重心性质可知,E,F重合为一点,且该点为CD的中点,由==,得MN∥AB,又AB 平面ABC,AB 平面ABD,MN 平面ABC,MN 平面ABD,因此,MN∥平面ABC且MN∥平面ABD.
15. 如图所示,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F分别是棱BC,CC1的中点,P是侧面BCC1B1内一点,若A1P∥平面AEF,则线段A1P长度的取值范围是(  )
A. B.
C. D.[,]
答案 B
解析 如图,取B1C1的中点M,BB1的中点N,连接A1M,A1N,MN,
可以证明平面A1MN∥平面AEF,所以点P位于线段MN上.因为A1M=A1N==,
MN==,
所以当点P位于M,N点时,A1P最大,当点P位于MN的中点O时,A1P最小,此时A1O==,所以≤|A1P|≤,所以线段A1P长度的取值范围是.
16. 如图,矩形ABCD所在平面与以BC为直径的圆所在平面垂直,O为BC中点,M是圆周上一点,且∠CBM=30°,AB=1,BC=2.
(1)求异面直线AO与CM所成角的余弦值;
(2)设点P是线段AM上的点,且满足AP=λPM,若直线CM∥平面BPD,求实数λ的值.
解 (1)取AD中点N,连接CN,MN,OM,ON,如图,
因为ABCD为矩形,O,N分别为BC,AD中点,
所以AO∥CN,
所以∠MCN(或其补角)就是异面直线AO与CM所成角,
因为平面ABCD⊥平面BCM,平面ABCD∩平面BCM=BC,
在矩形ABCD中,NO⊥BC,NO 平面ABCD,
所以NO⊥平面BCM,
又OM 平面BCM,所以NO⊥OM,
在△MON中,∠MON=90°,OM=NO=1,
所以MN=,
又M是圆周上一点,且∠CBM=30°,
所以CM=1,
在△MCN中,CN=,
由余弦定理的推论可得cos∠MCN==,
所以异面直线AO与CM所成角的余弦值为.
(2)如图,连接PB,PD,连接BD交AC于点Q,连接PQ,
因为直线CM∥平面BPD,直线CM 平面ACM,平面BPD∩平面ACM=PQ,
所以CM∥PQ,
因为矩形ABCD的对角线交点Q为AC中点,
所以PQ为△AMC的中位线,
所以P为AM中点,AP=PM,
又AP=λPM,
所以λ的值为1.§7.4 空间直线、平面的平行
考试要求 1.理解空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面的平行关系,并加以证明.
2.掌握直线与平面、平面与平面平行的判定与性质,并会简单应用.
知识梳理
1.线面平行的判定定理和性质定理
文字语言 图形语言 符号语言
判定定理 如果平面外一条直线与______________的一条直线平行,那么该直线与此平面平行 a∥α
性质定理 一条直线与一个平面平行,如果过该直线的平面与此平面________,那么该直线与交线平行 a∥b
2.面面平行的判定定理和性质定理
文字语言 图形语言 符号语言
判定定理 如果一个平面内的两条______________与另一个平面平行,那么这两个平面平行 β∥α
性质定理 两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面________,那么两条________平行 a∥b
常用结论
1.垂直于同一条直线的两个平面平行,即若a⊥α,a⊥β,则α∥β.
2.平行于同一个平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.
3.垂直于同一个平面的两条直线平行,即a⊥α,b⊥α,则a∥b.
4.若α∥β,a α,则a∥β.
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若一条直线平行于一个平面内的两条直线,则这条直线平行于这个平面.(  )
(2)若直线a与平面α内无数条直线平行,则a∥α.(  )
(3)若直线a 平面α,直线b 平面β,a∥b,则α∥β.(  )
(4)如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线也相互平行.(  )
教材改编题
1.平面α∥平面β的一个充分条件是(  )
A.存在一条直线a,a∥α,a∥β
B.存在一条直线a,a α,a∥β
C.存在两条平行直线a,b,a α,b β,a∥β,b∥α
D.存在两条异面直线a,b,a α,b β,a∥β,b∥α
2.(多选)已知α,β是两个不重合的平面,l,m是两条不同的直线,则下列说法正确的是(  )
A.若l∥m,l∥β,则m∥β或m β
B.若α∥β,m α,l β,则m∥l
C.若m⊥α,l⊥m,则l∥α
D.若m∥α,m β,α∩β=l,则m∥l
3.如图是长方体被一平面所截得的几何体,四边形EFGH为截面,则四边形EFGH的形状为______________.
题型一 直线与平面平行的判定与性质
命题点1 直线与平面平行的判定
例1 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为梯形,AB∥CD, PD=AD=AB=2,CD=4,E为PC的中点.
求证:BE∥平面PAD.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
命题点2 直线与平面平行的性质
例2 如图所示,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD是平行四边形,M是PC的中点,在DM上取一点G,过G和PA作平面交BD于点H.
求证:PA∥GH.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
思维升华 (1)判断或证明线面平行的常用方法
①利用线面平行的定义(无公共点).
②利用线面平行的判定定理(a α,b α,a∥b a∥α).
③利用面面平行的性质(α∥β,a α a∥β).
④利用面面平行的性质(α∥β,a β,a∥α a∥β).
(2)应用线面平行的性质定理的关键是确定交线的位置,有时需要经过已知直线作辅助平面确定交线.
跟踪训练1 如图,四边形ABCD为长方形,PD=AB=2,AD=4,点E,F分别为AD,PC的中点.设平面PDC∩平面PBE=l.证明:
(1)DF∥平面PBE;
(2)DF∥l.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
题型二 平面与平面平行的判定与性质
例3 如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形.
(1)证明:平面A1BD∥平面CD1B1.
(2)若平面ABCD∩平面CD1B1=l,证明:B1D1∥l.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
思维升华 (1)证明面面平行的常用方法
①利用面面平行的判定定理.
②利用垂直于同一条直线的两个平面平行(l⊥α,l⊥β α∥β).
③利用面面平行的传递性,即两个平面同时平行于第三个平面,则这两个平面平行(α∥β,β∥γ α∥γ).
(2)当已知两平面平行时,可以得出线面平行,如果要得出线线平行,必须是与第三个平面的交线.
跟踪训练2 如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,过BC的平面与上底面A1B1C1交于GH(GH与B1C1不重合).
(1)求证:BC∥GH;
(2)若E,F,G分别是AB,AC,A1B1的中点,求证:平面EFA1∥平面BCHG.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
题型三 平行关系的综合应用
例4 如图所示,四棱锥P-ABCD的底面是边长为a的正方形,侧棱PA⊥底面ABCD,在侧面PBC内,有BE⊥PC于E,且BE=a,试在AB上找一点F,使EF∥平面PAD.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
思维升华 解决面面平行问题的关键点
(1)在解决线面、面面平行的判定时,一般遵循从“线线平行”到“线面平行”,再到“面面平行”;而在应用性质定理时,其顺序恰好相反,但也要注意,转化的方向总是由题目的具体条件而定,绝不可过于“模式化”.
(2)解答探索性问题的基本策略是先假设,再严格证明,先猜想再证明是学习和研究的重要思想方法.
跟踪训练3 如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别是BC,CC1,C1D1,AA1的中点.求证:
(1)BF∥HD1;
(2)EG∥平面BB1D1D;
(3)平面BDF∥平面B1D1H.
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________

展开更多......

收起↑

资源列表