10章4课时空间中的平行关系

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第4讲空间中的平行关系

第4讲空间中的平行关系

第4讲空间中的平行关系【2013年高考会这样考】1.考查空间直线与平面平行,面面平行的判定及其性质.2.以解答题的形式考查线面的平行关系.3.考查空间中平行关系的探索性问题.【复习指导】1.熟练掌握线线平行线面平行、面面平行的判定定理和性质,会把空间问题转化为平面问题,解答过程中叙述的步骤要完整,避免因条件书写不全而失分.2.学会应用“化归思想”进行“线线问题、线面问题、面面问题”的互相转化,牢记解决问题的根源在“定理”.基础梳理1.平行直线(1)平行公理过直线外一点有且只有一条直线和已知直线平行.(2)基本性质4(空间平行线的传递性):平行于同一条直线的两条直线互相平行.(3)定理如果一个角的两边与另一个角的两边分别对应平行,并且方向相同,那么这两个角相等.(4)空间四边形顺次连接不共面的四点A、B、C、D所构成的图形,叫做空间四边形.2.直线和平面平行的判定(1)定义:直线和平面没有公共点,则称直线平行于平面;(2)判定定理:a⊄α,b⊂α,且a∥b⇒a∥α;(3)其他判定方法:α∥β;a⊂α⇒a∥β.(4)性质定理:a∥α,a⊂β,α∩β=l⇒a∥l.3.两个平面平行的判定(1)定义:两个平面没有公共点,称这两个平面平行;(2)判定定理:a⊂α,b⊂α,a∩b=M,a∥β,b∥β⇒α∥β;(3)推论:a∩b=M,a,b⊂α,a′∩b′=M′,a′,b′⊂β,a∥a′,b∥b′⇒α∥β.4.两个平面平行的性质定理(1)α∥β,a⊂α⇒a∥β;(2)α∥β,γ∩α=a,γ∩β=b⇒a∥b.5.与垂直相关的平行的判定(1)a⊥α,b⊥α⇒a∥b;(2)a⊥α,a⊥β⇒α∥β.一个关系平行问题的转化关系:两个防范(1)在推证线面平行时,一定要强调直线不在平面内,否则,会出现错误.(2)把线面平行转化为线线平行时,必须说清经过已知直线的平面与已知平面相交,则直线与交线平行.双基自测1.(人教B版教材习题改编)下面命题中正确的是().①若一个平面内有两条直线与另一个平面平行,则这两个平面平行;②若一个平面内有无数条直线与另一个平面平行,则这两个平面平行;③若一个平面内任何一条直线都平行于另一个平面,则这两个平面平行;④若一个平面内的两条相交直线分别与另一个平面平行,则这两个平面平行.A.①③B.②④C.②③④D.③④解析①②中两个平面可以相交,③是两个平面平行的定义,④是两个平面平行的判定定理.答案 D2.平面α∥平面β,a⊂α,b⊂β,则直线a,b的位置关系是().A.平行B.相交C.异面D.平行或异面答案 D3.(2012·银川质检)在空间中,下列命题正确的是().A.若a∥α,b∥a,则b∥αB.若a∥α,b∥α,a⊂β,b⊂β,则β∥αC.若α∥β,b∥α,则b∥βD.若α∥β,a⊂α,则a∥β解析若a∥α,b∥a,则b∥α或b⊂α,故A错误;由面面平行的判定定理知,B错误;若α∥β,b∥α,则b∥β或b⊂β,故C错误.答案 D4.(2012·温州模拟)已知m、n为两条不同的直线,α、β为两个不同的平面,则下列命题中正确的是().A.m∥n,m⊥α⇒n⊥αB.α∥β,m⊂α,n⊂β⇒m∥nC.m⊥α,m⊥n⇒n∥αD.m⊂α,n⊂α,m∥β,n∥β⇒α∥β解析选项A中,如图①,n∥m,m⊥α⇒n⊥α一定成立,A正确;选项B中,如图②,α∥β,m⊂α,n⊂β⇒m与n互为异面直线,∴B不正确;选项C中,如图③,m⊥α,m⊥n⇒n⊂α,∴C不正确;选项D中,如图④,m⊂α,n⊂α,m∥β,n∥β⇒α与β相交,∴D不正确.答案 A5.(2012·衡阳质检)在正方体ABCDA1B1C1D1中,E是DD1的中点,则BD1与平面ACE 的位置关系为________.解析如图.连接AC 、BD 交于O 点,连结OE ,因为OE ∥BD 1,而OE ⊂平面ACE ,BD 1⊄平面ACE ,所以BD 1∥平面ACE .答案 平行考向一 直线与平面平行的判定与性质【例1】►(2011·天津改编)如图,在四棱锥PABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,O 为AC 的中点,M 为PD 的中点. 求证:PB ∥平面ACM .[审题视点] 连接MO ,证明PB ∥MO 即可.证明 连接BD ,MO .在平行四边形ABCD 中,因为O 为AC 的中点,所以O 为BD 的中点.又M 为PD 的中点,所以PB ∥MO .因为PB ⊄平面ACM ,MO ⊂平面ACM ,所以PB ∥平面ACM .利用判定定理时关键是找平面内与已知直线平行的直线.可先直观判断平面内是否已有,若没有,则需作出该直线,常考虑三角形的中位线、平行四边形的对边或过已知直线作一平面找其交线.【训练1】 如图,若PA ⊥平面ABCD ,四边形ABCD 是矩形,E 、F 分别是AB 、PD 的中点,求证:AF ∥平面PCE .证明 取PC 的中点M ,连接ME 、MF ,则FM ∥CD 且FM =12CD .又∵AE ∥CD 且AE =12CD ,∴FM 綉AE ,即四边形AFME 是平行四边形.∴AF∥ME,又∵AF⊄平面PCE,EM⊂平面PCE,∴AF∥平面PCE.考向二平面与平面平行的判定与性质【例2】►如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,M、N、P分别为所在边的中点.求证:平面MNP∥平面A1C1B;[审题视点] 证明MN∥A1B,MP∥C1B.证明连接D1C,则MN为△DD1C的中位线,∴MN∥D1C.又∵D1C∥A1B,∴MN∥A1B.同理,MP∥C1B.而MN与MP相交,MN,MP在平面MNP内,A1B,C1B在平面A1C1B内.∴平面MNP ∥平面A1C1B.证明面面平行的方法有:(1)面面平行的定义;(2)面面平行的判定定理:如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行;(3)利用垂直于同一条直线的两个平面平行;(4)两个平面同时平行于第三个平面,那么这两个平面平行;(5)利用“线线平行”、“线面平行”、“面面平行”的相互转化.【训练2】如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点,求证:(1)B,C,H,G四点共面;(2)平面EFA1∥平面BCHG.证明(1)∵GH是△A1B1C1的中位线,∴GH∥B1C1.又∵B1C1∥BC,∴GH∥BC,∴B,C,H,G四点共面.(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.∵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.∵A1E∩EF=E,∴平面EFA1∥平面BCHG.考向三线面平行中的探索问题【例3】►如图所示,在三棱柱ABCA 1B 1C 1中,A 1A ⊥平面ABC ,若D 是棱CC 1的中点,问在棱AB 上是否存在一点E ,使DE ∥平面AB 1C 1?若存在,请确定点E 的位置;若不存在,请说明理由.[审题视点] 取AB 、BB 1的中点分别为E 、F ,证明平面DEF ∥平面AB 1C 1即可. 解 存在点E ,且E 为AB 的中点.下面给出证明:如图,取BB 1的中点F ,连接DF , 则DF ∥B 1C 1.∵AB 的中点为E ,连接EF , 则EF ∥AB 1.B 1C 1与AB 1是相交直线, ∴平面DEF ∥平面AB 1C 1.而DE ⊂平面DEF ,∴DE ∥平面AB 1C 1.解决探究性问题一般要采用执果索因的方法,假设求解的结果存在,从这个结果出发,寻找使这个结论成立的充分条件,如果找到了符合题目结果要求的条件,则存在;如果找不到符合题目结果要求的条件(出现矛盾),则不存在.【训练3】 如图,在四棱锥PABCD 中,底面是平行四边形,PA ⊥平面ABCD ,点M 、N 分别为BC 、PA 的中点.在线段PD 上是否存在一点E ,使NM ∥平面ACE ?若存在,请确定点E 的位置;若不存在,请说明理由.解 在PD 上存在一点E ,使得NM ∥平面ACE .证明如下:如图,取PD 的中点E ,连接NE ,EC ,AE ,因为N ,E 分别为PA ,PD 的中点,所以NE 綉12AD .又在平行四边形ABCD 中,CM 綉12AD .所以NE 綉MC ,即四边形MCEN 是平行四边形.所以NM 綉EC .又EC ⊂平面ACE ,NM ⊄平面ACE ,所以MN ∥平面ACE ,即在PD 上存在一点E ,使得NM ∥平面ACE .规范解答13——怎样证明线线、线面、面面平行与垂直的综合性问题【问题研究】 高考对平行、垂直关系的考查主要以线面平行、线面垂直为核心,以多面体为载体结合平面几何知识,考查判定定理、性质定理等内容,难度为中低档题目. 【解决方案】 利用定理证明线面关系时要注意结合几何体的结构特征,尤其注意对正棱柱、正棱锥等特殊几何体性质的灵活运用,进行空间线面关系的相互转化.【示例】►(本题满分12分)(2011·山东)如图,在四棱台ABCDA 1B 1C 1D 1中,D 1D ⊥平面ABCD ,底面ABCD 是平行四边形,AB =2AD ,AD =A 1B 1,∠BAD =60°.(1)证明:AA 1⊥BD ;(2)证明:CC 1∥平面A 1BD .第(1)问转化为证明BD 垂直A 1A 所在平面;第(2)问在平面A 1BD 内寻找一条线与CC 1平行.[解答示范] 证明 (1)因为D 1D ⊥平面ABCD ,且BD ⊂平面ABCD , 所以D 1D ⊥BD .(1分)又因为AB =2AD ,∠BAD =60°,在△ABD 中,由余弦定理得BD 2=AD 2+AB 2-2AD ·AB cos 60°=3AD 2,所以AD 2+BD 2=AB 2,因此AD ⊥BD .(4分) 又AD ∩D 1D =D ,所以BD ⊥平面ADD 1A 1. 又AA 1⊂平面ADD 1A 1, 故AA 1⊥BD .(6分)(2)如图,连结AC ,A 1C 1, 设AC ∩BD =E ,连结EA 1,因为四边形ABCD 为平行四边形,所以EC =12AC .(8分)由棱台定义及AB =2AD =2A 1B 1知A 1C 1∥EC 且A 1C 1=EC ,所以四边形A 1ECC 1为平行四边形,(10分)因此CC 1∥EA 1.又因为EA 1⊂平面A 1BD , CC 1⊄平面A 1BD ,所以CC 1∥平面A 1BD .(12分)证明线面关系不能仅仅考虑线面关系的判定和性质,更要注意对几何体的几何特征的灵活应用.证明的依据是空间线面关系的判定定理和性质定理.另外根据几何体的数据,通过计算也可得到线线垂直的关系,所以要注意对几何体中的数据的正确利用.。

1.2.2空间中的平行关系4

1.2.2空间中的平行关系4

五、定理运用 形成技能
例2、已知点P 是平行四边形ABCD所在平面外一点,
分别是 E, F上的点,
① 若E、F分别为PA、BD的中点,求证:EF // 面PBC
P
P
E
E
N
D
C
D
C
F
A
B
F
M
A
B
五、定理运用 形成技能
例2、已知点P 是平行四边形ABCD所在平面外一点,
分别是 E, F上的点,
① 若E、F分别为PA、BD的中点,求证:EF // 面PBC
D1
S
C1
A1
P •
N
B1 R
Q
M
D
C
A
B
六、收获感悟 总结提高
一、直线与平面平行的判定定理 二、证明直线与平面平行的方法 三、运用判定定理时的几个要点 四、运用定理的关键:找平行线 五、立体几何的基本思想:化归
七、分层作业 共同进步
谢 谢!
a // c
又由P a, P c a c P
故假设不成立,所以a //
矛盾!
五、定理运用 形成技能
例1、空间四边形ABCD中,E,F分别AB,AD的中点.判 断并证明EF与平面BCD的位置关系.
变式1、把上题中“△ABD”改为“梯形BDHG”,E、F 分别是BG、DH的中点,判断并证明 EF与平面BCD 的位置关系.
一、复习回顾
在空间中,直线与平面有哪几种位置关系?
一、复习回顾
在空间中,直线与平面有哪几种位置关系?
文字语言 图形语言 符号语言
直线在
平面内 α a
a
直线与平面 直线与 的位置关系 平面相交
a A

空间中的平行关系 教案

空间中的平行关系 教案
答案与解析
1.【解析】取 的中点 ,连接 、 .
四边形 是平行四边形,
平面 , 平面 ,
平面 .
2.【解析】连接 延长交 于 ,连接 .
在平行四边形 中,易证 .
而 平面 , PG⊂平面 ,
平面 .
3.【解析】过 作 交 于 ,连接 ,
又 , ,
平面 平面 .
又 平面 ,
平面 .
4.【解析】 平面 平面 ,
2.【解析】证明:取 的中点 ,连结 ;
分别为 的中点
面 , 面
面 面
面 .
在掌握直线与平面的位置关系(包括直线与直线、直线与平面、平面与平面间的位置关系)的基础上,研究有关平行的判定依据(定义、公理和定理)、判定方法及有关性质的应用;在有关问题的解决过程中,进一步了解和掌握相关公理、定理的内容和功能,并探索立体几何中论证问题的规律;在有关问题的分析与解决的过程中提高逻辑思维能力、空间想象能力及化归和转化的数学思想的应用.
(4)平行于同一个平面的两个平面平行. .
两个平面平行的性质有五条:
(1)两个平面平行,其中一个平面内的任一直线必平行于另一个平面,这个定理可简记为:“面面平行,则线面平行”.用符号表示是: , ,则 .
(2)如果两个平行平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行,这个定理可简记为:“面面平行,则线线平行”.用符号表示是: , =, ,则 .
1.用类比的思想去认识面的垂直与平行关系,注意垂直与平行间的联系.
2.注意立体几何问题向平面几何问题的转化,即立几问题平面化.
3.注意下面的转化关系:
4.直线和平面相互平行
证明方法: 证明直线和这个平面内的一条直线相互平行; 证明这条直线的方向量和这个平面内的一个向量相互平行; 证明这条直线的方向量和这个平面的法向量相互垂直.

空间里的平行关系数学教案设计

空间里的平行关系数学教案设计

空间里的平行关系数学教案设计第一章:引言1.1 教学目标让学生了解平行关系的概念。

培养学生观察和识别空间中平行关系的能力。

1.2 教学内容平行关系的定义。

平行关系的性质。

1.3 教学方法观察和分析实际生活中的平行关系实例。

小组讨论和分享观察结果。

1.4 教学资源图片或实物展示平行关系的实例。

1.5 教学步骤1. 引入平行关系的概念,让学生思考在日常生活和学习中是否遇到过平行关系。

2. 展示一些实际生活中的平行关系实例,如教室里的书桌、街道上的交通标志等。

3. 引导学生观察和分析这些实例,发现平行关系的特征。

4. 学生分组讨论,分享观察结果,总结平行关系的性质。

5. 教师进行总结和强调平行关系的重要性。

第二章:平行线的性质2.1 教学目标让学生掌握平行线的性质。

培养学生运用平行线的性质解决问题的能力。

2.2 教学内容平行线的定义。

平行线的性质。

2.3 教学方法观察和分析实际生活中的平行线实例。

小组讨论和分享观察结果。

2.4 教学资源图片或实物展示平行线的实例。

2.5 教学步骤1. 回顾上一章的内容,引导学生思考平行关系的特征。

2. 引入平行线的概念,展示一些实际生活中的平行线实例,如黑板上的两条直线、书桌上的两条直线等。

3. 引导学生观察和分析这些实例,发现平行线的特征。

4. 学生分组讨论,分享观察结果,总结平行线的性质。

5. 教师进行总结和强调平行线的重要性。

第三章:平行公理3.1 教学目标让学生理解平行公理的概念。

培养学生运用平行公理解决问题的能力。

3.2 教学内容平行公理的定义。

平行公理的证明。

3.3 教学方法观察和分析实际生活中的平行关系实例。

小组讨论和分享观察结果。

3.4 教学资源图片或实物展示平行关系的实例。

3.5 教学步骤1. 引导学生回顾上一章的内容,了解平行线的性质。

2. 引入平行公理的概念,解释平行公理的含义。

3. 展示一些实际生活中的平行关系实例,引导学生运用平行公理进行分析。

空间中的平行关系(优质课)教案

空间中的平行关系(优质课)教案

1.5空间中的平行关系(优质课)教案教学目标:了解直线和平面的三种位置关系; 理解并掌握直线与平面平行的判定定理; 理解并掌握直线与平面平行的性质定理; 理解并掌握平面与平面平行的性质定理.教学过程:一、直线与平面的位置关系//a α二、直线和平面平行1.定义:如果一条直线和一个平面没有公共点,那么这条直线与这个平面平行.2.判定定理:如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.推理模式:////a b a a b ααα⊄⎫⎪⊂⇒⎬⎪⎭特别说明:1、定理中的三个条件缺一不可.2、该定理的作用:证明线面平行.3、该定理可简记为“线线平行,则线面平行.” 3. 性质定理如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线就和交线平行.推理模式 ////a a a b b αβαβ⎫⎪⊂⇒⎬⎪=⎭特别说明:1、定理中的三个条件缺一不可.2、该定理的作用:证明线线平行.3、该定理可简记为“线面平行,则线线平行.” 三、平面和平面的位置关系四、平面与平面平行 1.两平面互相平行的定义如果两个平面没有公共点,那么这两个平面平行. 2.两平面平行的判定定理如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行.推理模式:.简言之:线面平行面面平行推论:如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面内的两条直线,则这两个平面平行. 3.两个平面平行的性质如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行.推理模式:////a a b b αβγαγβ⎫⎪=⇒⎬⎪=⎭.简言之:面面平行⇒线线平行特别说明:平面与平面平行的其它性质(1)两个平面平行,其中一个平面内的任何一条直线必平行于另一个平面. (2)夹在两个平行平面之间的平行线段相等.(3)经过平面外一点,有且仅有一个平面和已知平面平行.,//,////a a b b a b A αβαβαβ⊂⎫⎪⊂⇒⎬⎪=⎭⇒a(4)两条直线被三个平行平面所截,截得的对应线段成比例.类型一线面平行例1:b是平面α外的一条直线,可以推出b∥α的条件是()A.b与α内的一条直线不相交B.b与α内的两条直线不相交C.b与α内的无数条直线不相交D.b与α内的任何一条直线都不相交解析:∵b∥α,∴b与α无公共点,从而b与α内任何一条直线无公共点.答案:D练习1:(2014·甘肃天水一中高一期末测试)直线在平面外是指()A.直线与平面没有公共点B.直线与平面相交C.直线与平面平行D.直线与平面最多有一个公共点答案:D练习2:点M、N是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱A1A与A1B1的中点,P是正方形ABCD的中心,则MN与平面PCB1的位置关系是()A.平行B.相交C.MN⊂平面PCB1D.以上三种情形都有可能答案:A如图,∵M、N分别为A1A和A1B1中点,∴MN∥AB1,又∵P是正方形ABCD的中心,∴P、A、C三点共线,∴AB1⊂平面PB1C,∵MN⊄平面PB1C,∴MN∥平面PB1C.练习3:在正方体ABCD-A1B1C1D1中和平面C1DB平行的侧面对角线有________条.答案:3例2:(2014江西丰城三中高一期末测试)如图,已知E、F分别是三棱锥A-BCD的侧棱AB、AD的中点,求证:EF∥平面BCD.解析:找到平面BCD中与EF平行的直线,即可由定理证明结论.答案:证明:∵E、F分别是AB、AD的中点,∴EF∥BD.又∵EF⊄平面BCD,BD⊂平面BCD,∴EF∥平面BCD.练习1:((2014·山东济南一中月考)如图所示,已知P是▱ABCD所在平面外的一点,M是PB的中点,求证:PD∥平面MAC.答案:连接BD交AC于点O,连接OM.根据题意,得O是BD的中点,M是PB的中点.∴在△BPD中,OM是中位线,∴OM∥PD.又∵OM⊂平面MAC,PD⊄平面MAC.∴PD∥平面MAC.练习2:(2014·陕西宝鸡园丁中学高一期末测试)如图,已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,O 是底面ABCD 对角线的交点,求证:C 1O ∥平面AB 1D 1.答案:连接A 1C 1交B 1D 1于点O 1, ∵AO ∥C 1O 1,AO =C 1O∴四边形AOC 1O 1是平行四边形, ∴C 1O ∥AO 1.又∵C 1O ⊄平面AB 1D 1, AO 1⊂平面AB 1D 1, ∴C 1O ∥平面AB 1D 1.例3:已知直线a ∥平面α,a ∥平面β,α∩β=b ,求证a ∥b .解析:若直接证明两条直线a 与b 平行,则相当困难,注意到线面平行的条件,联想到性质定理,则可想到用构造法作辅助平面来帮助证明.答案:在平面α上任取一点A ,在β上任取一点B ,且A 、B 都不在直线b 上.∵a ∥α,a ∥β,∴A ∉a ,B ∉a ,∴由a 与A ,a 与B 可分别确定平面γ1,γ2, 设γ1∩α=c ,γ2∩β=d , 则a ∥c ,且a ∥d ,∴c ∥d . 又d ⊂β,且c ⊄β,∴c ∥β. 又c ⊂α且α∩β=b ,∴c ∥b . 而a ∥c ,∴a ∥b .练习1:三个平面α、β、γ两两相交,有三条交线l 1、l 2、l 3,如果l 1∥l 2.求证:l 3与l 1、l 2平行. 答案:如图,α∩β=l 1,β∩γ=l 2,α∩γ=l 3,l 1∥l 2.⎭⎪⎬⎪⎫⎭⎪⎬⎪⎫l 1∥l 2l 2⊂γl 1⊄γ⇒l 1∥γ l 1⊂α α∩γ=l 3⎭⎪⎬⎪⎫⇒l 1∥l 3 l 1∥l 2⇒l 3∥l 1∥l 2.练习2:如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,N 是PB 的中点,过A 、N 、D 三点的平面交PC 于点M ,求证:AD ∥MN .答案:∵ABCD 为平行四边形,∴AD ∥BC ,又BC ⊂平面PBC , AD ⊄平面PBC ,∴AD ∥平面PBC ,又AD ⊂平面ADMN ,平面PBC ∩平面ADMN =MN ,∴AD ∥MN .类型二 平面与平面平行例3:如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,E 、F 、G 、H 分别是AB 、AC 、A 1B 1、A 1C 1的中点,求证:平面EFA 1∥平面BCHG .解析:运用平面平行的判定.答案:∵E、F分别为AB、AC的中点,∴EF∥BC.∵EF⊄平面BCHG,BC⊂平面BCHG,∴EF∥平面BCHG.∵A1G 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.∵A1E∩EF=E,∴平面EF A1∥平面BCHG.练习1:如图所示,已知正方体ABCD-A1B1C1D1,求证:平面AB1D1∥平面BDC1.答案:∵AB A1B1,C1D1A1B1,∴AB C1D1.∴四边形ABC1D1为平行四边形.∴AD1∥BC1.又AD1⊂平面AB1D1,BC1⊄平面AB1D1,∴BC1∥平面AB1D1.同理BD∥平面AB1D1.又∵BD∩BC1=B,∴平面AB1D1∥平面BDC1.练习2:已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是AA1、CC1的中点,求证:平面BDF∥平面B1D1E. 答案:如图,取BB 1的中点G,连接EG、GC1,则有EG A1B1.又A1B1C1D1,∴EG C1D1.∴四边形EGC1D1是平行四边形,∴D1E GC1.又BG C1F,∴四边形BGC1F为平行四边形,∴BF∥C1G,∴BF∥D1E.又BF⊄平面B1D1E,D1E⊂平面B1D1E,∴BF∥平面B1D1E.又BD∥B1D1,同理可得BD∥平面B1D1E.又∵BF∩BD=B,∴由平面与平面平行的判定定理得,平面BDF∥平面B1D1E.练习3:在正方体EFGH-E1F1G1H1中,平面E1FG1与平面EGH1,平面FHG1与平面F1H1G,平面F1H1H与平面FHE1,平面E1HG1与平面EH1G中互相平行的对数为()A.0 B.1C.2 D.3答案:本题考查面面平行的判定.∵EG∥E1G1,FG1∥EH1,EG∩EH1=E,E1G1∩FG1=G1,∴平面EGH1∥平面E1FG1,经验证其他3对均不平行,故选B.例4:将已知:平面α∥平面β,AB 、CD 是夹在这两个平面之间的线段, 且点E 、G 分别为AB 、CD 的中点,AB 不平行于CD ,如图所示. 求证:EG ∥α,EG ∥β.解析:由平面平行的性质除法得到结论.答案:如图所示,过点A 作AH ∥CD ,交平面β于点H ,设F 是AH 的中点,连接HD ,则AH 綊CD , ∴四边形ACDH 为平行四边形. 连接EF 、FG 和BH ,∵E 、F 分别是AB 、AH 的中点,∴EF ∥BH . ∵EF ⊄平面β,且BH ⊂平面β,∴EF ∥β.又F 、G 分别是AH ,CD 的中点,且AC ∥HD , ∴FG ∥HD .又∵FG ⊄平面β,HD ⊂平面β,∴FG ∥β. ∵EF ∩FG =F ,∴平面EFG ∥β, 又α∥β,∴平面EFG ∥α.∵EG ⊂平面EFC ,∴EG ∥α,EG ∥β. 练习1:知平面α、β、γ,α∥β∥γ,异面直线l 、m 分别与平面α、β、γ相交于A 、B 、C 和D 、E 、F .求证:AB BC =DE EF.答案:连接DC ,设DC 与平面β相交于G ,则平面ACD 与平面α、β分别交于AD 、BG , 平面DCF 与平面β、γ分别相交于直线GE 、CF , ∵α∥β,β∥γ,∴BG ∥AD ,GE ∥CF , ∴AB BC =DG GC ,DG GC =DE EF ,∴AB BC =DE EF. 练习2:若平面α∥平面β,直线a ⊂α,直线b ⊂β,那么a 、b 的位置关系是( )A .无公共点B .平行C .既不平行也不相交D .相交 答案:A1.(2014·江西丰城三中高一期末测试)已知直线a 、b 和平面α,下列命题中正确的是( )A .若a ∥α,b ⊂α,则a ∥bB .若a ∥α,b ∥α,则a ∥bC .若a ∥b ,b ⊂α,则a ∥αD .若a ∥b ,a ∥α,则b ⊂α或b ∥α 答案:D2.P 为矩形ABCD 所在平面外一点,矩形对角线交点为O ,M 为PB 的中点,给出四个命题:①OM ∥平面PCD ;②OM ∥平面PBC ;③OM ∥平面PDA ;④OM ∥平面PBA . 其中正确命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案:B3.过平面α外的直线l ,作一组平面与α相交,如果所得的交线为a ,b ,c ,…,则这些交线的位置关系为( )A .都平行B .都相交且交于同一点C .都相交但不一定交于同一点D .都平行或都交于同一点 答案:D4.如图,在空间四边形ABCD 中,M ∈AB ,N ∈AD ,若AM MB =ANND,则MN 与平面BDC 的位置关系是________.答案: 平行5.在下列条件中,可判断平面α与平面β平行的是( )A 、,αβ都垂直于γB 、α内存在不共线的三点到β的距离相等C 、,l m 是α内两条直线,且//,//l m ββD 、,l m 是两条异面直线,且//,//,//,//l m l m ααββ答案:D6. 有下列几个命题:①平面α内有无数个点到平面β的距离相等,则α∥β;②α∩γ=a ,α∩β=b ,且a ∥b (α、β、γ分别表示平面,a 、b 表示直线),则γ∥β; ③平面α内一个三角形三边分别平行于平面β内的一个三角形的三条边,则α∥β;④平面α内的一个平行四边形的两边与平面β内的一个平行四边形的两边对应平行,则α∥β. 其中正确的有________.(填序号) 答案: ③_________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________基础巩固1.(2014·江西丰城三中高一期末测试)已知直线a 、b 和平面α,下列命题中正确的是( )A .若a ∥α,b ⊂α,则a ∥bB .若a ∥α,b ∥α,则a ∥bC .若a ∥b ,b ⊂α,则a ∥αD .若a ∥b ,a ∥α,则b ⊂α或b ∥α答案: D 若a ∥α,b ⊂α,则a ∥b 或a 与b 是异面直线;若a ∥α,b ∥α,则a 与b 相交、平行或异面;若a ∥b ,b ⊂α,则a ∥α或a ⊂α,故选D.2.P 为矩形ABCD 所在平面外一点,矩形对角线交点为O ,M 为PB 的中点,给出四个命题:①OM ∥平面PCD ;②OM ∥平面PBC ;③OM ∥平面PDA ;④OM ∥平面PBA . 其中正确命题的个数是( )A.1B.2C.3D.4答案:B由已知OM∥PD,∴OM∥平面PCD且OM∥平面P AD.故正确的只有①③,选B. 3.过平面α外的直线l,作一组平面与α相交,如果所得的交线为a,b,c,…,则这些交线的位置关系为()A.都平行B.都相交且交于同一点C.都相交但不一定交于同一点D.都平行或都交于同一点答案:D4..若平面α∥平面β,直线a⊂α,直线b⊂β,那么a、b的位置关系是()A.无公共点B.平行C.既不平行也不相交D.相交答案:A5.若两直线a、b相交,且a∥平面α,则b与α的位置关系是________.答案:相交或平行能力提升6.若平面α∥β,直线a⊂α,点B∈β,则在β内过点B的所有直线中()A.不一定存在与a平行的直线B.只有两条直线与a平行C.存在无数条直线与a平行D.存在惟一一条与a平行的直线答案:D7.已知a是一条直线,过a作平面β,使β∥平面α,这样的β()A.只能作一个B.至少有一个C.不存在D.至多有一个答案:D8.已知α∥β,O是两平面外一点,过O作三条直线和平面α交于不在同一直线上的A、B、C三点,和平面β交于A′、B′、C′三点,则△ABC与△A′B′C′的关系是________,若AB=a,A′B′=b,B′C′=c,则BC的长是________.答案:相似ac b9.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G、H分别是棱CC1、C1D1、D1D、CD的中点,N是BC 的中点,点M在四边形EFGH及其内部运动,则M满足________________时,有MN∥平面B1BDD1.答案:M在线段FH上移动10.正方体ABCD-A1B1C1D1中,平面AA1C1C和平面BB1D1D的交线与棱CC1的位置关系是________,截面BA1C1和直线AC的位置关系是________.答案:平行平行11.在正方体ABCD-A1B1C1D1,设M、N、E、F分别是棱A1B1、A1D1、C1D1、B1C1的中点,如图所示.(1)求证:E、F、B、D四点共面;(2)求证:平面AMN∥平面EFBD.答案:(1)分别连接BD、ED、FB,由正方体性质知,B1D1∥BD.∵E、F分别是C1D1和B1C1的中点,∴EF 12B1D1,EF12BD.∴E、F、B、D四点共面.(2)连接A1C1交MN于P点,交EF于点Q,分别连接PA、QO.∵M、N分别为A1B1、A1D1的中点,∴MN∥EF,EF⊂面EFBD,∴MN∥面EFBD.∵PQ AO,∴四边形PAOQ为平行四边形,∴PA∥QO.而QO⊂面EFBD,∵PA∥面EFBD,且PA∩MN=P,PA、MN⊂面AMN,∴平面AMN∥面EFBD.。

1.2.2《空间中的平行关系》课件1

1.2.2《空间中的平行关系》课件1

如果一个角的两边与另一个角的两边 分别对应平行,并且方向相同, 分别对应平行,并且方向相同,那么这 两个角相等。 两个角相等。
等角定理: 等角定理:如果一个角的两边与另一个 角的两边分别对应平行,并且方向相同, 角的两边分别对应平行,并且方向相同,那 么这两个角相等。 么这两个角相等。
C1 B1 A1
已知E、 、 、 分别是空间四边形四条 例3.已知 、F、G、H分别是空间四边形四条 已知 的中点, 边AB、BC、CD、DA的中点, 、 、 、 的中点 求证: 是平行四边形. 求证:EFGH是平行四边形 是平行四边形
练习1:在空间四边形 练习 :在空间四边形ABCD中,E、 中 、 F、G、H分别是棱 分别是棱AB ,BC,CD,DA的 、 、 分别是棱 , 的 中点,若对角线AC与 相等 求证: 相等, 中点,若对角线 与BD相等,求证: 四边形EFGH是菱形。 是菱形。 四边形 是菱形
A
E
H
B F C G
D
练习2 是空间四边形, 练习2:已知四边形ABCD是空间四边形,E、H分别 的中点, 是边AB、AD的中点, F,G 分别是边CB,CD上的点,且 上的点,
CF CG 2 = = , CB CD 3 求证: 求证:四边形EFGH是梯形
c
β
b a

b a c
一条直线的两直线平行, 一条直线的两直线平行,在空间中此 结论仍成立吗? 结论仍成立吗?
问题1:在同一平面内, 问题 ? :在同一平面内,平行于同
问题:把一张长方形的纸对折几次, 问题:把一张长方形的纸对折几次, 打开,观察折痕, 打开,观察折痕,这些折痕之间有什么 关系? 关系?
已 : BAC 和∠B AC1的 AB // A B, 知 ∠ 边 1 1 1 1 AC // AC1, 且方 并 向相 。 同 1 求 : ABC = ∠A B C1 证 ∠ 1 1

空间中的平行与垂直关系

空间中的平行与垂直关系

空间中的平行与垂直关系一、知识梳理1、 平行关系(1)直线与平面平行的判定定义:直线与平面没有公共点,称这条直线与这个平面平行。

判定定理:若l α⊄,a α⊂,l ∥a ,则l ∥α。

(2)直线与平面的平行性质定理:判定定理:若l ∥α,l β⊂,a αβ=,则l ∥a 。

(3)平面与平面的平行的判定定义:没有公共点的两个平面叫做平行平面。

判定定理1:若, a b αα⊂⊂,a b P =,a ∥β,b ∥β,则α∥β;判定定理2:若, l l αβ⊥⊥,则α∥β;判定定理3:若α∥β,β∥γ,则α∥γ。

(4)平面与平面的平行性质定理:性质定理1:若α∥β,a α⊂,则a ∥β;性质定理2:若α∥β,且a γα=,b γβ=,则a ∥b ;性质定理3:若α∥β,且l α⊥,则l β⊥。

2、补充结论:如果一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面内的两条直线,那么这两个平面平行。

3、线线平行的常用证明方法(1)利用平面几何的结论,如三角形的中位线平行于底边、平行四边形的对边平行、利用比例,等;(2)利用公理4:平行于同一条直线的两条直线平行;(3)利用线面平行的性质定理、面面平行的性质定理、线面垂直的性质定理4、垂直关系(1)直线与平面垂直的判定定义:如果一条直线和一个平面相交,并且和这个平面内的所有直线垂直。

判定定理:若, , m n mn P αα⊂⊂=,, l m l n ⊥⊥,则l α⊥。

(2)直线与平面的垂直性质定理:符号表示:若l α⊥,对任意的a α⊂,都有l a ⊥。

(3)平面与平面的垂直的判定定义:两个平面所成的二面角为直角,那么这两个平面垂直。

判定定理:若, a a αβ⊂⊥,则l α⊥。

(4)平面与平面的垂直性质定理:性质定理1:若, , , l a a l αβαβα⊂=⊂⊥,则a β⊥。

性质定理2:若, , l αβαγβγ=⊥⊥,则l γ⊥。

5、补充定理(1)若, l αα⊥∥β,则l β⊥;(2)若, l a α⊥∥l ,则a α⊥。

空间里的平行关系数学教案

空间里的平行关系数学教案

空间里的平行关系数学教案第一章:平行关系的引入教学目标:1. 理解平行关系的概念。

2. 能够识别和描述平面内的平行线。

教学内容:1. 引入平行关系的概念,通过实际例子说明平行线的特点。

2. 引导学生观察和描述平行线之间的距离和角度关系。

教学活动:1. 利用直尺和铅笔,让学生在纸上画出两条直线,并尝试调整它们的位置,使它们成为平行线。

2. 让学生观察并描述平行线之间的距离和角度关系,引导学生发现平行线的特性。

教学评估:1. 通过观察学生的画作,评估学生对平行线概念的理解程度。

2. 通过学生的描述,评估学生对平行线之间距离和角度关系的理解程度。

第二章:平行线的性质教学目标:1. 掌握平行线的性质。

2. 能够应用平行线的性质解决问题。

教学内容:1. 学习平行线的性质,包括同位角相等、内错角相等和同旁内角互补。

2. 应用平行线的性质解决实际问题。

教学活动:1. 通过示例和练习,让学生了解平行线的性质,并能够应用到实际问题中。

2. 让学生进行小组讨论,分享彼此的应用实例,并互相纠正错误。

教学评估:1. 通过学生的练习题,评估学生对平行线性质的理解和应用能力。

2. 通过小组讨论,评估学生之间的合作和沟通能力。

第三章:平行线的判定教学目标:1. 掌握平行线的判定方法。

2. 能够应用平行线的判定方法解决问题。

教学内容:1. 学习平行线的判定方法,包括同位角相等、内错角相等和同旁内角互补。

2. 应用平行线的判定方法解决实际问题。

教学活动:1. 通过示例和练习,让学生了解平行线的判定方法,并能够应用到实际问题中。

2. 让学生进行小组讨论,分享彼此的应用实例,并互相纠正错误。

教学评估:1. 通过学生的练习题,评估学生对平行线判定方法的理解和应用能力。

2. 通过小组讨论,评估学生之间的合作和沟通能力。

第四章:平行线的应用教学目标:1. 掌握平行线的应用方法。

2. 能够应用平行线的性质和判定方法解决实际问题。

教学内容:1. 学习平行线的应用方法,包括计算平行线之间的距离和角度。

§4 空间中的平行关系

§4 空间中的平行关系

6. 如果 ∥ ,AB 和 CD 是夹在平面 、 之间的两条线段,AB CD,且 AB=2,直线 AB 与平面成 30° 角,那么线段 CD 的取值范围是( D) A.(
2 3 4 3 ) , 3 3 二、填空题
B.[1,+ )
C.[1, 2 3 ] 3
D.[ 2 3 ,+ 3
A.一条直线和两个平面成等角,则此两平面平行 B.一个平面和两个平面成等角,则此两平面平行 C.平行于两条异面直线的两个平面必平行 D.两个平面夹有三条等长的线段,则此两平面平行
5. 已知平面 ∥平面 ,P 是 、 外一点,过点 P 的直线 m 与 、 分别交于 A、C,过 点 P 的直线 n 与 、 分别交于 B、D,且 PA=6,AC=9,PD=8,则 BD 的长为( B) A.16 B.24 或 24 5 C.14 D.20
4.两个平面平行的性质有五条: (1)两个平面平行,其中一个平面内的任一直线必平行于另一个平面, 这个定理可简记为:“面面平行,则线面平行”。用符号表示是:α∥β,a α, 则 a∥β。 (2)如果两个平行平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行, 这个定理可简记为: “面面平行, 则线线平行”。 用符号表示是: α∥β, α∩γ=a, β∩γ=b,则 a∥b。 (3)一条直线垂直于两平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面。 这个定理可用于证线面垂直。用符号表示是:α∥β,a⊥α,则 a⊥β。 (4)夹在两个平行平面间的平行线段相等。 (5)过平面外一点只有一个平面与已知平面平行。
【例 2】两个全等的正方形 ABCD 和 ABEF 所在平面相交于 AB,M∈AC,N∈FB, 且 AM=FN,求证:MN∥平面 BCE。 证法一:作 MP⊥BC,NQ⊥BE,P、Q 为垂足,则 MP∥AB,NQ∥AB。 ∴MP∥NQ,又 AM=NF,AC=BF, C D ∴MC=NB,∠MCP=∠NBQ=45° M ∴Rt△MCP≌Rt△NBQ P ∴MP=NQ,故四边形 MPQN 为平行四边形 ∴MN∥PQ A B N Q ∵PQ 平面 BCE,MN 在平面 BCE 外, F E ∴MN∥平面 BCE。 证法二:如图过 M 作 MH⊥AB 于 H,则 MH∥BC, ∴

第四讲-空间中的平行关系

第四讲-空间中的平行关系

第四讲空间中的平行关系【学习目标】知识点一平行定理和性质的定理认识知识点二直线与平面平行的判定知识点三线面平行的性质运用知识点四线面平行的性质运用知识点五平面与平面平行的判定与性质知识点六线面平行中的探索性问题【知识区】1.直线与平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平面外一条直线与这个平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行(线线平行⇒线面平行)∵l∥a,a⊂αl⊄α,∴l∥α性质定理一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行(简记为“线面平行⇒线线平行”)∵l∥α,l⊂β,α∩β=b,∴l∥b2.平面与平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一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行(简记为“线面平行⇒面面平行”)∵a∥β,b∥β,a∩b=P,a⊂α,b⊂α,∴α∥β性质定理如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交∵α∥β,α∩γ=aβ∩γ=b,知识点一平行定理和性质的定理认识【例1】.(2015·嘉兴月考)对于空间的两条直线m,n和一个平面α,下列命题中的真命题是()A.若m∥α,n∥α,则m∥n B.若m∥α,n⊂α,则m∥nC.若m∥α,n⊥α,则m∥n D.若m⊥α,n⊥α,则m∥n【实践区】1.(2015·潍坊模拟)已知m,n,l1,l2表示直线,α,β表示平面.若m⊂α,n⊂α,l1⊂β,l2⊂β,l1∩l2=M,则α∥β的一个充分条件是() A.m∥β且l1∥αB.m∥β且n∥βC.m∥β且n∥l2D.m∥l1且n∥l22.已知平面α,β和直线a,b,a⊂α,b⊂β,且a∥b,则α与β的关系是()A.平行B.相交C.平行或相交D.垂直3.若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则()A.α内的所有直线与l异面B.α内不存在与l平行的直线C.α内存在唯一的直线与l平行D.α内的直线与l都相交4.α,β,γ为三个平面,a,b,c为三条直线,且α∩β=a,β∩γ=b,γ∩α=c,若a∥b,则c和a,b的位置关系是()A.c和a,b都异面B.c与a,b都相交C.c与a,b都平行D.c至少与a,b中的一条相交知识点二直线与平面平行的判定【例2】(1)►如图,在四棱锥P ABCD中,底面ABCD为平行四边形,O为AC的中点,M为PD的中点.求证:PB∥平面ACM.【思维导向】关键是找平面内与已知直线平行的直线-------中位线一移:用尺子将PB平移到平面平面ACM,可以初步找出与PB 平行的直线OM 二连/作:将OM、BD连起来,三选:根据OM与PB长度相差较大或者O/M是两个中点,选择中位线的方法(2) 如图,若在四边形ABCD是矩形,E、F分别是AB、PD的中点,求证:AF∥平面PCE.【思维导向】关键是找平面内与已知直线平行的直线-------构造平行四边形 一移:用尺子将AF 平移到平面PCE ,可以初步找出AF 与平行的直线二连/作:取PC 得中点,链接其他线三选:根据两线长度接近大或者E 是端点,另一个是中点,选择构造平行四边形的方法(3)已知公共边为AB 的两个全等的矩形ABCD 和ABEF 不在同一平面内,P ,Q 分别是对角线AE ,BD 上的点,且AP =DQ (如图).求证:PQ ∥平面CBE .,【思维导图】利用相似比证明线线平行---线面平行 【方法总结】 线面平行→→线线平行→⎪⎩⎪⎨⎧)示关键词:线段的比例三角形中的相似比(提中点,长度一样)关键词:一个端点一个构造平行四边形(提示长度差一半键词:两个中点,两线三角形中位线(提示关.3.2..1 注意:可以用尺子把线平移到平面内,找出平行线,在按上面方法证明【实践区】1. (2015·浙江六市六校联盟模拟)如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,AB⊥BC,D为AC的中点,AA1=AB=2.①求证:AB1∥平面BC1D;②若BC=3,求三棱锥D-BC1C的体积.知识点四线面平行的性质运用【例3】(2015·秦皇岛模拟)如图,四边形ABCD是平行四边形,点P是平面ABCD外一点,M是PC的中点,在DM上取一点G,过G和AP作平面交平面BDM于GH. 求证:AP∥GH.【方法总结】 线面平行→→线线平行→⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧线面平行的性质)示关键词:线段的比例三角形中的相似比(提中点,长度一样)关键词:一个端点一个构造平行四边形(提示长度差一半键词:两个中点,两线三角形中位线(提示关.4.3.2..1 注意:可以用尺子把线平移到平面内,找出平行线,在按上面方法证明【实践区】1.如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,H 分别为棱A 1B 1,D 1C 1上的点,且EH ∥A 1D 1,过EH 的平面与棱BB 1,CC 1相交,交点分别为F ,G ,求证:FG ∥平面ADD 1A 1.2.如图所示,三棱锥A —BCD 被一平面所截,截面为平行四边形EFGH . 求证:CD ∥平面EFGH .【强化区】----线面平行的判定与性质1.如图,在四棱锥O-ABCD中,底面ABCD是边长为1的菱形,M为OA的中点,N为BC的中点.证明:直线MN∥平面OCD.2.如图,已知四棱锥P-ABCD的底面为直角梯形,AB∥CD,∠DAB=90°,P A⊥底面ABCD,且P A=AD=DC=12AB=1,M是PB的中点.(1)求证:AM=CM;(2)若N是PC的中点,求证:DN∥平面AMC.3.(2013·盐城模拟)如图,P为▱ABCD所在平面外一点,M,N分别为AB,PC的中点,平面P AD∩平面PBC=l.(1)判断BC与l的位置关系,并证明你的结论;(2)判断MN与平面P AD的位置关系,并证明你的结论.知识点五平面与平面平行的判定定理文字语言图形语言符号语言判定定理一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行(简记为“线∵a∥β,b∥β,a∩b=P,a⊂α,b⊂α,∴α∥β面平行⇒面面平行”)性质定理如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行∵α∥β,α∩γ=aβ∩γ=b,∴a∥b【例5】►如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,M、N、P分别为所在边的中点.求证:平面MNP ∥平面A1C1B;【方法总结】证明面面平行的方法有:(1)面面平行的定义;(2)面面平行的判定定理:如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行;(3)利用垂直于同一条直线的两个平面平行;(4)两个平面同时平行于第三个平面,那么这两个平面平行;(5)利用“线线平行”、“线面平行”、“面面平行”的相互转化.【实践区】1. 如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点,求证:(1)B,C,H,G四点共面;(2)平面EF A1∥平面BCHG.2.(2013·高考陕西卷) 如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形,O 是底面中心,A1O⊥底面ABCD,AB=AA1= 2.(1)证明:底面A1BD∥平面CD1B1;(2)求三棱柱ABD-A1B1D1的体积.3.如图,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,M、E、F、N分别是A1B1、B1C1、C1D1、D1A1的中点.求证:(1)E、F、B、D四点共面;(2)平面MAN∥平面EFDB..4.。

空间中的平行关系

空间中的平行关系

普通高中课程标准实验教科书—数学[人教版]高三新数学第一轮复习教案(讲座 10)—空间中的平行关系一.课标要求:1.平面的基本性质与推论借助长方体模型,在直观认识和理解空间点、线、面的位置关系的基础上,抽象出空间线、面位置关系的定义,并了解如下可以作为推理依据的公理和定理:♦公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内;♦公理2 :过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面;♦公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线;♦公理4:平行于同一条直线的两条直线平行;♦定理:空间中如果两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补。

2.空间中的平行关系以立体几何的上述定义、公理和定理为出发点,通过直观感知、操作确认、思辨论证,认识和理解空间中线面平行、垂直的有关性质与判定。

通过直观感知、操作确认,归纳出以下判定定理:♦平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行;♦一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行;通过直观感知、操作确认,归纳出以下性质定理,并加以证明: ♦一条直线与一个平面平行,则过该直线的任一个平面与此平面的交线与该直线平行;♦两个平面平行,则任意一个平面与这两个平面相交所得的交线相互平行;♦垂直于同一个平面的两条直线平行能运用已获得的结论证明一些空间位置关系的简单命题。

二.命题走向立体几何在高考中占据重要的地位,通过近几年的高考情况分析,考察的重点及难点稳定,高考始终把直线与直线、直线与平面、平面与平面平行的性质和判定作为考察重点。

在难度上也始终以中等偏难为主,在新课标教材中将立体几何要求进行了降低,重点在对图形及几何体的认识上,实现平面到空间的转化,示知识深化和拓展的重点,因而在这部分知识点上命题,将是重中之重。

预测2007 年高考将以多面体为载体直接考察线面位置关系:(1)考题将会出现一个选择题、一个填空题和一个解答题;(2)在考题上的特点为:热点问题为平面的基本性质,考察线线、线面和面面关系的论证,此类题目将以客观题和解答题的第一步为主。

空间里的平行关系数学教案设计

空间里的平行关系数学教案设计

空间里的平行关系数学教案设计一、教学目标:1. 让学生理解平行线的概念,能够识别和判断空间中的平行关系。

2. 培养学生运用平行线的性质解决实际问题的能力。

3. 提高学生的空间想象力,培养学生的观察能力和思维能力。

二、教学内容:1. 平行线的定义:在同一平面内,永不相交的两条直线叫做平行线。

2. 平行线的性质:平行线上的任意一对对应角相等,同位角相等,内错角相等。

3. 平行线的判定:如果两条直线上的对应角相等,这两条直线平行。

4. 空间中的平行关系:判断空间中的直线是否平行,运用平行线的性质解决问题。

三、教学重点与难点:重点:平行线的定义、性质和判定。

难点:空间中的平行关系的判断。

四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生探究平行线的性质和判定。

2. 运用多媒体演示,帮助学生直观理解平行关系。

3. 采用小组合作学习,培养学生的团队协作能力。

五、教学过程:1. 导入:通过生活中的实例,引导学生认识平行关系,激发学生的学习兴趣。

2. 新课导入:介绍平行线的定义,引导学生理解平行线的概念。

3. 案例分析:分析实际问题,运用平行线的性质解决问题。

4. 课堂练习:布置练习题,让学生巩固平行线的性质和判定。

六、教学评价:1. 评价学生对平行线概念的理解程度。

2. 评价学生运用平行线性质解决实际问题的能力。

3. 评价学生的空间想象力和观察能力。

七、教学资源:1. 多媒体教学课件。

2. 练习题和答案。

3. 教学模型和教具。

八、教学进度安排:1. 第一课时:介绍平行线的定义和性质。

2. 第二课时:讲解平行线的判定和实际应用。

3. 第三课时:练习和巩固平行线的知识。

九、教学反馈:1. 课后收集学生的练习作业,了解学生的掌握情况。

2. 在下一节课开始时,进行简短的测验,检查学生对平行线知识的掌握。

3. 及时与学生沟通,了解他们在学习过程中的困难和问题,给予个别指导。

十、教学改进:1. 根据学生的反馈和教学评价,调整教学方法和内容,以提高教学效果。

第10讲 空间中平行关系的判定与性质

第10讲 空间中平行关系的判定与性质

第24讲 空间中平行关系的判定与性质一.基础知识整合⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ∥b a αb αa ∥α⎭⎪⎬⎪⎫a β,b βaα,bαa ∩b =Aa ∥β,b ∥β⇒α∥β⎭⎪⎬⎪⎫a ∥αa βα∩β=b ⇒a ∥b题型一:线面平行的判定例1:如图,四边形ABCD ,ADEF 都是正方形,M ∈BD ,N ∈AE ,且BM =AN.求证:MN ∥平面CED .证明:如图,连接AM 并延长交CD 于点G ,连接GE ,因为AB ∥CD ,所以AM MG =BM MD .所以AM MG +AM =BM MD +BM,即AM AG =BM BD .又因为BD =AE且AN =BM ,所以AM AG =ANAE .所以MN ∥GE .又GE 平面CED ,MN平面CED ,所以MN ∥平面CED .变式迁移1:在四棱锥P —ABCD 中,四边形ABCD 是平行四边形,M 、N 分别是AB 、PC 的中点,求证:MN ∥平面PAD.证明:取PD 中点F ,连接AF 、NF 、NM .∵M 、N 分别为AB 、PC 的中点,∴NF 綊12CD ,AM綊12CD ,∴AM 綊NF .∴四边形AMNF 为平行四边形,∴MN ∥AF .又AF ⊂平面P AD ,MN ⊄平面P AD ,∴MN ∥平面P AD . 题型二:面面平行的判定例2::已知四棱锥P —ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形.点M 、N 、Q 分别在P A 、BD 、PD 上,且PM ∶MA =BN ∶ND =PQ ∶QD . 求证:平面MNQ ∥平面PBC .证明:∵PM ∶MA =BN ∶ND =PQ ∶QD ,∴MQ ∥AD ,NQ ∥BP .∵BP 平面PBC ,NQ 平面PBC ,∴NQ ∥平面PBC .又底面ABCD 为平行四边形,∴BC ∥AD ,∴MQ ∥BC .∵BC 平面PBC ,MQ 平面PBC ,∴MQ ∥平面PBC .又MQ ∩NQ =Q ,根据平面与平面平行的判定定理,得平面MNQ ∥平面PBC .变式训练2:如图在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 、N 、P 分别是CC 1、B 1C 1、C 1D 1的中点. 求证:平面MNP ∥平面A 1BD .证明:如图所示,连接B 1D 1,∵P 、N 分别是D 1C 1、B 1C 1的中点,∴PN ∥B 1D 1.又B 1D 1∥BD ,∴PN ∥BD ,又PN 平面A 1BD ,BD 平面A 1BD ,∴PN ∥平面A 1BD ,同理可得MN ∥平面A 1BD ,又∵MN ∩PN =N ,∴平面PMN ∥平面A 1BD .题型三:平行关系判定的综合应用例3:如图,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,O 为底面ABCD 的中心,P 是DD 1的中点,设Q 是CC 1上的点,问:当点Q 在什么位置时,平面D 1BQ ∥平面P AO?解:Q 为CC 1的中点时,平面D 1BQ ∥平面P AO .证明如下:设Q 为CC 1中点,则PD 綊QC ,连接PQ ,则由PQ 綊DC 綊AB ,可知四边形ABQP 是平行四边形,∴AP ∥BQ .∵AP 平面D 1BQ ,BQ 平面D 1BQ ,∴AP ∥平面D 1BQ .∵O 、P 分别为BD 、DD 1的中点,∴OP ∥BD 1.又OP 平面D 1BQ ,BD 1平面D 1BQ ,∴OP ∥平面D 1BQ .又AP ∩PO =P ,∴平面D 1BQ ∥平面P AO ,∴当点Q 为CC 1的中点时,平面D 1BQ ∥平面P AO .变式训练3:如图,正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的底面边长为2,点E ,F 分别是棱CC 1,BB 1上的点,点M 是线段AC 上的点,EC =2FB =2.则当点M 在什么位置时,MB ∥平面AEF ?试给出证明. 解:当M 为AC 中点时,MB ∥平面AEF .证明:如图,当M 为AC 中点时,过M 作MG ∥CE ,交AE 于G ,连接GF .∵M 为AC 中点,∴MG 綊12CE .又FB ∥CE ,EC =2FB ,∴MG 綊FB .∴四边形BFGM为平行四边形,∴GF ∥MB .又GF 平面AEF ,MB 平面AEF ,所以MB ∥平面AEF .题型四:线面平行性质的应用例4:如图所示,四边形ABCD 是平行四边形,点P 是平面ABCD 外一点,M 是PC 的中点,在DM 上取一点G ,过G 和AP 作平面交平面BDM 于GH ,求证:AP ∥GH . 证明:如图所示,连接AC ,交BD 于O ,连接MO . ∵四边形ABCD 是平行四边形,∴O 为AC 中点,又∵M 为PC 中点,∴AP ∥OM .又∵AP平面BDM ,OM 平面BDM ,∴AP ∥平面BDM ,又∵AP 平面APGH ,且平面APGH ∩平面BDM =GH ,∴AP ∥GH . 变式训练4:如图所示,已知异面直线AB ,CD 都平行于平面α,且AB ,CD 在α的两侧,若AC ,BD 与α分别交于M ,N 两点,求证:AM MC =BN ND.证明:如图所示,连接AD 交平面α于Q ,连接MQ 、NQ .MQ 、NQ 分别是平面ACD 、平面ABD 与α的交线.∵CD ∥α,AB ∥α,∴CD ∥MQ ,AB ∥NQ .于是AM MC =AQDQ ,DQ AQ =DN NB ,∴AM MC =BN ND . 题型五:面面平行性质的应用例5:已知:平面α∥平面β∥平面γ,两条异面直线l 、m 分别与平面α、β、γ相交于点A 、B 、C 和点D 、E 、F .求证:AB BC =DEEF.证明:如图,连接DC ,设DC 与平面β相交于点G ,则平面ACD 与平面α、β分别相交于直线AD 、BG .平面DCF 与平面β、γ分别相交于直线GE 、CF . 因为α∥β,β∥γ,所以BG ∥AD ,GE ∥CF .于是在△ADC 内有AB BC =DG GC ,在△DCF 内有DG GC =DEEF.∴AB BC =DE EF.变式训练5:如图所示,设AB ,CD 为夹在两个平行平面α,β之间的线段,且直线AB ,CD 为异面直线,M ,P 分别为AB ,CD 的中点.求证:直线MP ∥平面β.证明:过点A 作AE ∥CD 交平面β于E ,连接DE ,BE ,∵AE ∥CD ,∴AE 、CD 确定一个平面,设为γ,则α∩γ=AC ,β∩γ=DE .由于α∥β,∴AC ∥DE (面面平行的性质定理)取AE 中点N ,连接NP ,MN ,∵M 、P 分别为AB 、CD 的中点,∴NP ∥DE ,MN ∥BE .又NPβ,DE β,MNβ,BE β,∴NP ∥β,MN ∥β.又NP ∩MN =N ,∴平面MNP ∥β.∵MP 平面MNP ,∴MP ∥β.题型六:平行关系性质的综合应用例6:如图,直线CD 、AB 分别平行于平面EFGH ,E 、F 、G 、H 分别在AC 、AD 、BD 、BC 上,且CD =a ,AB =b ,CD ⊥AB . (1)求证:四边形EFGH 是矩形;(2)点E 在AC 上的什么位置时,四边形EFGH 的面积最大? 解:(1)因为CD ∥平面EFGH ,所以CD ∥EF ,CD ∥GH ,所以GH ∥EF . 同理EH ∥GF ,所以四边形EFGH 为平行四边形.又因为AB ⊥CD ,所以HE ⊥EF .所以四边形EFGH 是矩形.(2)设CE =x ,AC =1,因为HE ∥AB ,所以HE AB =CECA ,所以HE =xAB =xb .同理,EF =(1-x )DC =(1-x )a .所以S 矩形EFGH =HE ·EF =x (1-x )ab =[-(x -12)2+14]ab ,当且仅当x =12时,S 矩形EFGH 最大,即当E 为AC中点时,四边形EFGH 的面积最大.变式训练6:如图所示,已知P 是▱ABCD 所在平面外一点,M ,N 分别是AB ,PC 的中点,平面P AD ∩平面PBC =l . (1)求证:l ∥BC ;(2)MN 与平面P AD 是否平行?试证明你的结论.证明:(1)∵AD∥BC,AD平面PBC,BC平面PBC,∴AD∥平面PBC. 又∵平面PBC∩平面P AD=l,∴l∥AD∥BC. (2)平行.证明如下:设Q是CD的中点,连接NQ,MQ,∵M,N分别是AB,PC的中点,∴MQ∥AD,NQ∥PD. 而MQ∩NQ=Q,AD∩PD=D,∴平面MNQ∥平面P AD. ∵MN平面MNQ,∴MN∥平面P AD.三.方法规律总结1.直线与平面平行的性质定理作为线线平行的依据,可以用来证明线线平行.1.直线与平面平行的关键是在已知平面内找一条直线和已知直线平行,即要证直线与平面平行,先证直线与直线平行.即由立体向平面转化,由高维向低维转化.2.证明面面平行时,要按“线线平行”、“线面平行”、“面面平行”的证明顺序进行.当题目中有多个平面平行时,要注意平行平面的传递性.两平面平行的判定定理的条件中直线相交很重要,而且在解题中常常被忽视.4.线线平行、线面平行、面面平行的转化关系四.课后练习作业一、选择题1.下列说法正确的是(B)A.平行于同一个平面的两条直线平行B.同时与两异面直线平行的平面有无数多个C.如果一条直线上有两点在一个平面外,则这条直线与这个平面平行D.直线l不在平面α内,则l∥α【解析】:A选项,若两直线相交且同时与此平面平行也是可以的;B选项,我们将异面直线都平移到空间中的某一点相交,则它们确定一个平面,与此平面平行的平面平行于这两条异面直线,显然这样的平面有无穷多个;C、D选项,若直线与平面相交,则直线有两点在平面外,直线也不在平面内,但l与α不平行.2.若M,N分别是△ABC边AB,AC的中点,MN与过直线BC的平面β的位置关系是(C) A.MN∥βB.MN与β相交或MNβC.MN∥β或MNβD.MN∥β或MN与β相交或MNβ【解析】:当平面β与平面ABC重合时,有MNβ;当平面β与平面ABC不重合时,则β∩平面ABC=BC.∵M,N分别为AB,AC的中点,∴MN∥BC.又MNβ,BCβ,∴MN∥β.综上有MN∥β或MNβ.1.若α∥β,aα,下列三个说法中正确的是(D)①a与β内所有直线平行;②a与β内的无数条直线平行;③a与β无公共点.A.①②B.①③C.①D.②③【解析】a与平面β内的直线可能平行,也可能异面,但与β无公共点,故选B.2.下列说法正确的个数为(B)①两平面平行,夹在两平面间的平行线段相等;②两平面平行,夹在两平面间的相等的线段平行;③如果一条直线和两个平行平面中的一个平行,那么它和另一个平面也平行;④两平行直线被两平行平面截得的线段相等.A.1B.2C.3D.4【解析】易知①④正确,②不正确,③直线可能在平面内,故③不正确.3.如果AB、BC、CD是不在同一平面内的三条线段,则经过它们中点的平面和直线AC的位置关系是(A)A.平行B.相交C.AC在此平面内D.平行或相交【解析】如图:E、F、G分别为AB、BC、CD的中点.∵E、F分别是AB,BC的中点,∴EF∥AC.又EF平面EFG,且AC平面EFG.∴AC∥平面EFG.4.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,下列四对截面中彼此平行的一对截面是(A)A.平面A1BC1和平面ACD1 B.平面BDC1和平面B1D1CC.平面B1D1D和平面BDA1D.平面ADC1和平面AD1C【解析】:如图,在截面A 1BC 1和截面AD 1C 中,⎭⎪⎬⎪⎫AC ∥A 1C 1AD 1∥BC1AC ∩AD 1=AA 1C 1∩BC 1=C 1⇒平面A 1BC 1∥平面ACD 1. 3.如图所示,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 是棱A 1D 1上的动点,则直线MD 与平面BCC 1B 1的位置关系是( A )A .平行B .相交C .在平面内D .相交或平行 【解析】⎭⎪⎬⎪⎫平面ADD 1A 1∥平面BCC 1B 1DM 平面ADD 1A 1⇒MD ∥平面BCC 1B 1.4.已知平面α∥β,P 是α、β外一点,过点P 的直线m 与α、β分别交于点A 、C ,过点P 的直线n 与α、β分别交于点B 、D ,且P A =6,AC =9,PD =8,则BD 的长为( B ) A .16 B .24或245C .14D .20【解析】第①种情况,当P 点在α、β的同侧时,设BD =x ,则PB =8-x , ∴P A AC =PB BD .∴BD =245.第②种情况,当P 点在α,β中间时,设PB =x .∴PD PC =PB P A . ∴x =6×83=16,∴BD =24.5.若不在同一直线上的三点A 、B 、C 到平面α的距离相等,且A ∉α,则( B ) A .α∥平面ABC B .△ABC 中至少有一边平行于α C .△ABC 中至多有两边平行于α D .△ABC 中只可能有一边与α相交 【解析】若三点在平面α的同侧,则α∥平面ABC ,有三边平行于α.若一点在平面α的一侧,另两点在平面α的另一侧,则有两边与平面α相交,有一边平行于α,故△ABC 中至少有一边平行于α.5.如图,在空间四边形ABCD 中,E 、F 分别为边AB 、AD 上的点,且AE ∶EB =AF ∶FD =1∶4,又H 、G 分别为BC 、CD 的中点,则( B ) A .BD ∥平面EFGH ,且四边形EFGH 是矩形 B .EF ∥平面BCD ,且四边形EFGH 是梯形 C .HG ∥平面ABD ,且四边形EFGH 是菱形 D .EH ∥平面ADC ,且四边形EFGH 是梯形【解析】:∵AE ∶EB =AF ∶FD =1∶4,∴EF ∥BD 且EF =15BD .又H 、G 分别为BC 、CD 的中点,∴HG 綊12BD .∴EF ∥HG 且EF ≠HG .∴四边形EFGH 为梯形.∵BD 平面BCD 且EF 平面BCD .∴EF ∥平面BCD . 二、填空题6.如图所示,在空间四边形ABCD 中,M ∈AB ,N ∈AD ,若AM MB =ANND ,则MN 与平面BDC的位置关系是________.【解析】:∵AM MB =ANND ,∴MN ∥BD .又∵MN 平面BDC ,BD 平面BDC ,∴MN ∥平面BDC .【答案】 平行7.已知a 、b 、c 为三条不重合的直线,α,β,γ为三个不重合平面,下面三个命题:①a ∥c ,b ∥c ⇒a ∥b ;②γ∥α,β∥α⇒γ∥β;③a ∥γ,α∥γ⇒a ∥α.其中正确命题的序号是________.【解析】由平行公理,知①正确;由平面平行的传递性知②正确;③不正确,因为a 可能在α内.【答案】 ①②8.在空间四边形P ABC 中,A 1、B 1、C 1分别是△PBC 、△PCA 、△P AB 的重心,则平面ABC 与平面A 1B 1C 1的位置关系是________.【解析】如图,连接PC 1,P A 1,并延长分别交AB ,BC 于E 、F 两点,由于C 1、A 1分别为重心.∴E 、F 分别为AB 、BC 的中点,连接EF .又∵PC 1C 1E =P A 1A 1F =2.∴A 1C 1∥EF .又∵EF 为△ABC边AC 上的中位线,∴EF ∥AC ,∴AC ∥A1C 1,又A 1C 1平面ABC ,AC 平面ABC ,∴A 1C 1∥平面ABC ,同理A 1B 1∥平面ABC ,A 1B 1∩A 1C 1=A 1,∴平面A 1B 1C 1∥平面ABC .【答案】 平行7.空间四边形ABCD 中,对角线AC =BD =4,E 是AB 中点,过E 与AC 、BD 都平行的截面EFGH 分别与BC 、CD 、DA 交于F 、G 、H ,则四边形EFGH 的周长为________.【解析】∵AC ∥面EFGH ,AC 面ABC ,面ABC ∩面EFGH =EF ,∴AC ∥EF .∵E 为AB 中点,∴F 为BC 中点,∴EF =12AC =2.同理HG =12AC =2,EH =FG =12BD =2.∴四边形EFGH 的周长为8.【答案】 88.如图,平面α∥平面β,△ABC 与△A ′B ′C ′分别在α、β内,线段AA ′、BB ′、CC ′都交于点O ,点O 在α、β之间,若S △ABC =32,OA ∶OA ′=3∶2,则△A ′B ′C ′的面积为________.【解析】根据题意有S △ABC =32.∵AA ′、BB ′相交,∴直线AA ′、BB ′确定一个平面ABA ′B ′,∵平面α∥平面β,∴AB ∥A ′B ′,易得△ABO ∽△A ′B ′O ,①△ABC ∽△A ′B ′C ′,②由①得AB A ′B ′=OA OA ′=32,由②得S △ABCS △A ′B ′C ′=(32)2,∴S △A ′B ′C ′=239.【答案】 239三、解答题9.在三棱柱ABC —A ′B ′C ′中,点E ,D 分别是B ′C ′与BC 的中点.求证:平面A ′EB ∥平面ADC ′.证明:连接DE ,∵E ,D 分别是B ′C ′与BC 的中点,∴DE 綊AA ′,∴AA ′ED 是平行四边形,∴A ′E ∥AD .∵A ′E 平面ADC ′,AD 平面ADC ′.∴A ′E ∥平面ADC ′.又BE ∥DC ′,BE 平面ADC ′,DC ′平面ADC ′,∴BE ∥平面ADC ′,∵A ′E 平面A ′EB ,BE 平面A ′EB ,A ′E ∩BE =E ,∴平面A ′EB ∥平面ADC ′.10.如图,在直四棱柱ABCD -A1B 1C 1D 1中,底面是梯形,AB ∥CD ,CD =2AB ,P 、Q 分别是CC 1、C 1D 1的中点,求证:面AD 1C ∥面BPQ .证明:∵D 1Q =12DC ,AB 綊12CD ,∴D 1Q 綊AB .∴四边形D 1QBA 为平行四边形,∴D 1A 綊QB .∵Q 、P 分别为D 1C 1、C 1C 的中点,∴QP ∥D 1C . ∵D 1C ∩D 1A =D 1,PQ ∩QB =Q .∴面AD 1C ∥面BPQ .11.如图,E ,F ,G ,H 分别是正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的棱BC ,CC 1,C 1D 1,AA 1的中点,求证:(1)GE ∥平面BB 1D 1D ;(2)平面BDF ∥平面B 1D 1H .证明:(1)取B 1D 1中点O ,连接GO ,OB ,易证OG ∥B 1C 1,且OG =12B 1C 1,BE∥B 1C 1,且BE =12B 1C 1,∴OG ∥BE 且OG =BE ,四边形BEGO 为平行四边形,∴OB ∥GE .∵OB平面BDD 1B 1,GE 平面BDD 1B 1,∴GE ∥平面BDD 1B 1.(2)由正方体性质得B 1D 1∥BD ,∵B 1D 1平面BDF ,BD 平面BDF ,∴B 1D 1∥平面BDF ,连接HB ,D 1F ,易证HBFD 1是平行四边形,得HD 1∥BF .∵HD 1平面BDF ,BF 平面BDF ,∴HD1∥平面BDF ,∵B 1D 1∩HD 1=D 1,∴平面BDF ∥平面B 1D 1H .9.如图,棱柱ABC —A 1B 1C 1的侧面BCC 1B 1是菱形,设D 是A 1C 1上的点且A 1B ∥平面B 1CD ,求A 1D ∶DC 1的值.解:设BC 1交B 1C 于点E ,连接DE ,则DE 是平面A 1BC 1与平面B 1CD 的交线.∵A 1B ∥平面B 1CD ,且A 1B 平面A 1BC 1,∴A 1B ∥DE .又E 是BC 1的中点,所以D 为A 1C 1的中点,即A 1D ∶DC 1=1.10.如图,直四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1的底面是梯形,AB ∥CD ,AD ⊥DC ,CD =2,DD 1=AB =1,P ,Q 分别是CC 1,C 1D 1的中点. 求证:AC ∥平面BPQ .证明:连接CD 1,AD 1∵P ,Q 分别是CC 1,C 1D 1的中点,∴PQ ∥CD 1,且CD 1平面BPQ ,∴CD 1∥平面BPQ .又D 1Q =AB =1,D 1Q ∥AB ,∴四边形ABQD 1是平行四边形,∴AD 1∥BQ ,又∵AD 1平面BPQ , ∴AD 1∥平面BPQ 又AD 1∩CD 1=D 1.∴平面ACD 1∥平面BPQ . ∵AC 平面ACD 1,∴AC ∥平面BPQ .11.如图,四棱锥S -ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,E 是SA 上一点,试探求点E 的位置,使SC ∥平面EBD ,并证明.解:点E 的位置是棱SA 的中点.证明如下:如题图,取SA 的中点E ,连接EB ,ED ,AC ,设AC 与BD 的交点为O ,连接EO .∵四边形ABCD 是平行四边形,∴点O 是AC 的中点.又E 是SA 的中点,∴OE 是△SAC 的中位线.∴OE ∥SC .∵SC 平面EBD ,OE 平面EBD ,∴SC ∥平面EBD . 则平面MNE ∥平面P AD .又∵MN 平面P AD ,且MN 平面MNE ,∴MN ∥平面P AD .。

高中数学平行关系图解教案

高中数学平行关系图解教案

高中数学平行关系图解教案一、教学目标1. 理解平行线的定义及其性质。

2. 掌握判断直线平行的方法。

3. 能够应用平行关系解决实际问题。

二、教学内容与重点1. 平行线的定义:在同一平面内,不相交的两条直线称为平行线。

2. 平行线的判定:通过同位角相等、内错角相等等性质来判断直线是否平行。

3. 平行线的性质:平行线间的距离处处相等,以及平行线与第三条直线相交时产生的同位角、内错角等的关系。

三、教学方法采用直观教学与探究学习相结合的方式,通过图解示例和实际操作,引导学生自主发现平行关系的规律。

四、教学过程1. 引入新课:通过展示两条铁轨的图片,引出平行线的概念。

2. 讲解定义:详细解释平行线的定义,并用图示辅助说明。

3. 探讨判定方法:通过几个具体的图例,让学生观察并总结判断平行线的几种方法。

4. 验证性质:通过作图和测量,让学生亲自验证平行线的性质。

5. 应用实践:布置相关的练习题,让学生在实际问题中运用平行关系进行解题。

6. 小结回顾:总结本节课的重点内容,确保学生对平行关系有清晰的认识。

五、教学评价通过课堂提问、作业检查和小测验等方式,评估学生对平行关系的理解和掌握情况。

六、教学反思课后,教师应根据学生的反馈和学习效果,对教学方法和内容进行调整和优化。

七、教案实施注意事项1. 在讲解平行线的定义时要清晰准确,避免产生歧义。

2. 在探讨判定方法时,要引导学生通过观察和思考来自主发现规律。

3. 在验证性质时,要注重培养学生的实验操作能力和精确度。

4. 在应用实践中,要鼓励学生发挥创造性思维,解决实际问题。

空间中的平行关系

空间中的平行关系

诚西郊市崇武区沿街学校.2空间中的平行关系平行公理从古希腊时代到公元1800年间,许多数学家都尝试根据欧几里德的其他公理去证明欧几里德平行公理,结果都归于失败,19世纪,德国数学家高斯、俄国数学家罗巴切夫斯基和匈牙利数学家波尔约等人都各自独立地认识到这种证明是不可能的,也就是说平行公理是独立于其他公理的,并且可以用不同的平行公理替代欧几里德的平行公理而建立非欧几何学。

罗巴切夫斯基于1830年前后,发表了关于非欧几何的理论,罗巴切夫斯基的平行公理是.在一平面上,过直线外一点至少有两条直线与该直线一一共面而不相交.,由此演绎出一系列全新的无矛盾的结论,在这种几何里,三角形内角和小于180°,相似三角形不存在,等等。

这样一来,欧几里德几何与罗巴切夫斯基几何就存在本质上的区别,欧氏几何只是罗氏几何的特殊情况。

1854年,德国数学家黎曼研究了自己的几何学,他拓广了空间概念,例如四维的黎曼空间,创始了几何学的一片更广阔的领域,这种几何称为黎曼几何学。

在黎曼几何中,黎氏直线是封闭的〔是球的大圆〕,一切直线都相交。

黎氏平面上没有不相交的直线,黎氏三角线的内角和大于180°,黎氏几何中没有平行线。

罗氏几何学与欧氏几何的区别仅在于一条平行公理,而黎氏几何与欧氏几何的区别却大得多,不仅平行公理不同,其他公理亦不同。

研习点1平行直线1.平行直线的定义:同一平面内不相交的两条直线叫做平行线.2.平行公理:过直线外一点有且只有一条直线和这条直线平行.3.公理4:平行于同一直线的两条直线互相平行,此性质又叫做空间平行线的传递性.公理4的符号表述为:a//c,b//c a//b.本公理中说到的两条直线仍然是不重合的两条直线,否那么,平行同一条直线的两条直线还可能重合,在使用这个公理时,一定要先有两条直线不重合,才能得到两条直线平行的结论.公理4反映了两条直线的位置关系.公理4主要用来证明两条直线平行,它是证明两直线平行的重要根据.4.等角定理:假设一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向一样,那么这两个角相等.:如下列图,∠BAC 和∠B1A1C1的边AB//A1B1,AC//A1C1,且射线AB 与A1B1同向,射线AC 与A1C1同向, 求证:∠BAC=∠B1A1C1。

空间中的平行关系说课稿

空间中的平行关系说课稿
1、对应边的方向相反
β α
γ
结论:如果一个角的两边与另一个角的两边分别对应平行, 并且方向都相反, 则这两个角大小相等。
一组边的方向相同,而另一组边的 方向相反,又如何?
γ β
α
,互补
,互补
结论:如果一组边的方向相同,另一组边的方向相反,则这 两个角互补。
三、掌握证法、适当延展
1、 通过例题、练习掌握证法
3、已知:E,E1,分别是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱AD,
A1D1的中点,求证: ∠BEC=∠B1E1C1
D1 E1
C1
A1
B1
ED
C
A
B
六、设计意图:
使学生亲历性质定理的发生与证明过程,通过直观 到抽象,形成学生的体验性认识。逐步体会转化、 类比思想和构造法解决问题的思路。 通过例题、练习以及课堂检测,把握性质定理的实质 深入理解并落实性质定理的应用。
A
E
H
B F
D G C
练习2:已知:AA', BB',CC' 不共面,AA'且平行且等于BB',
BB'平行且等于 CC' ,
求证:ABC ≌ A'B'C'
A
A'
B C
B'
C'
对于练习2,鼓励学生尝试不同的思路。 思路1:基本性质4+三角形全等(边边边); 思路2:平行四边形+角平移性质+三角形全等(边角边);
四、教学过程的设计 一、创设情境,引入课题
问题1: 在初中几何中,平面内如果两条直线都和第三条直线平行, 那么这两条直线也互相平行; 过直线外一点有且只有一条直线和已知直线平行。根据 图片,以上性质,公理能否推广到空间?

第四课时空间中的平行关系

第四课时空间中的平行关系

空间中的平行关系知识体系:(一)、直线与平面平行1.直线和平面的位置关系:(1)直线在平面内(无数个公共点);符号表示为:a α,(2)直线和平面相交(有且只有一个公共点);符号表示为: aA α=,(3)直线和平面平行(没有公共点)——用两分法进行两次分类.符号表示为: //a α.2.线面平行的判定定理:如果不在一个平面内的一条直线和平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.推理模式:,,////l ml m l ααα⊄⇒.3. 直线与平面平行证明方法:①证明直线和这个平面内的一条直线相互平行;②证明这条直线的方向量和这个平面内的一个向量相互平行;③证明这条直线的方向量和这个平面的法向量相互垂直。

4 线面平行的性质定理:如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行.推理模式://,,//l l m l m αβαβ=⇒.(二)、平面与平面平行1.平行平面:如果两个平面没有公共点,那么这两个平面互相平行.2.图形表示:画两个平面平行时,通常把表示这两个平面的平行四边形的相邻两边分别画成平行的. 3.平行平面的判定定理: 如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面,那么这两个平面互相平行.推理模式::a β⊂,b β⊂,ab P =,//a α,//b α//βα⇒.平行平面的判定定理推论:如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面内的两条相交直线,那么这两个平面互相平行. 推理模式:,,,,,,//,////a b P ab a b P a b a a b b ααββαβ'''''''==⇒.4. 证明两平面平行的方法:(1)利用定义证明。

利用反证法,假设两平面不平行,则它们必相交,再导出矛盾。

(2)判定定理:一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,则这两个平面平行,这个定理可简记为线面平行则面面平行。

空间中的平行关系

空间中的平行关系

8.4空间中的平行关系1.空间中直线与平面之间的位置关系(1)直线在平面内,则它们__________公共点;(2)直线与平面相交,则它们______________公共点;(3)直线与平面平行,则它们________公共点.直线与平面相交或平行的情况统称为______________.2.直线与平面平行的判定和性质(1)直线与平面平行的判定定理平面外____________与此平面内的____________平行,则该直线与此平面平行.即线线平行?线面平行.用符号表示:____________________________.(2)直线与平面平行的性质定理一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的__________与该直线__________.即线面平行?线线平行.用符号表示:__________________________.3.平面与平面之间的位置关系(1)两个平面平行,则它们______________;(2)两个平面相交,则它们______________,两个平面垂直是相交的一种特殊情况.4.平面与平面平行的判定和性质(1)平面与平面平行的判定定理①一个平面内的两条__________与另一个平面平行,则这两个平面平行.用符号表示:____________________________.②推论:如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面内的两条直线,则这两个平面平行.③垂直于同一条直线的两个平面平行.即l⊥α,l⊥β?α∥β.④平行于同一个平面的两个平面平行.即α∥γ,β∥γ?α∥β.(2)平面与平面平行的性质定理①如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线______________.即面面平行?线线平行.用符号表示:_____________________________.②如果两个平面平行,那么其中一个平面内的直线平行于另一个平面.用符号表示:__________________.③如果一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,那么它也垂直于另一个平面.用符号表示:__________________.自查自纠1.(1)有无数个(2)有且只有一个(3)没有直线在平面外2.(1)一条直线一条直线a?α,b?α,且a∥b?a∥α(2)交线平行a∥α,a?β,α∩β=b?a∥b3.(1)没有公共点(2)有一条公共直线4.(1)①相交直线a?β,b?β,a∩b=P,a∥α,b∥α?β∥α(2)①平行α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b?a∥b②α∥β,a?α?a∥β③α∥β,l⊥α?l⊥β已知平面α,β和直线a,b,a?α,b?β,且a∥b,则α与β的关系是()A.平行B.相交C.平行或相交D.垂直解:可在平面α内作一直线c,且c与a相交,若c平行于面β,则根据面面平行的判定定理知α∥β;若c 与面β相交,则面α与β相交.故选C.(2015·北京)设α,β是两个不同的平面,m是直线且m?α.“m∥β”是“α∥β”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解:如果m?α,m∥β,那么α与β可能平行也可能相交;反过来,如果m?α,α∥β,那么m∥β,所以m∥β是α∥β的必要不充分条件.故选B.若直线l不平行于平面α,且l?α,则()A.α内的所有直线与l异面B.α内不存在与l平行的直线C.α内存在唯一的直线与l平行D.α内的直线与l都相交解:因为直线l不平行于平面α,且l?α,所以l与α相交.观察各选项,易知A,C,D都是错误的.故选B.(2016·全国卷Ⅱ)α,β是两个平面,m,n是两条直线,有下列四个命题:①如果m⊥n,m⊥α,n∥β,那么α⊥β.②如果m⊥α,n∥α,那么m⊥n.③如果α∥β,m?α,那么m∥β.④如果m∥n,α∥β,那么m与α所成的角和n与β所成的角相等.其中正确的命题有________.(填写所有正确命题的编号)解:由m⊥n,m⊥α,可得n∥α或n在α内,当n∥β时,α与β可能相交,也可能平行,故①错.易知②③④都正确.故填②③④.如图所示的四个正方体图形中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,P分别为其所在棱的中点,能得出AB∥面MNP的图形的序号是____________.(写出所有符合要求的图形序号)解:在①中,由于平面MNP与AB所在的侧面平行,所以AB∥平面MNP;在③中,由于AB与以MP为中位线的三角形的底边平行,所以AB∥MP,又因为MP?平面MNP,AB?平面MNP.所以AB∥平面MNP.②④中,只须平移AB,即可发现AB与平面MNP相交.故填①③.类型一线线平行(2017大冶市实验高中月考)如图是正方体的表面展开图,E,F,G,H分别是所在棱的中点,试判断EF和GH在原正方体中的位置关系,并加以证明.解:在原正方体中EF∥GH.证明如下:如图所示,将展开图还原为正方体ABCD-A1B1C1D1,则E,F,G,H分别是棱A1D1,A1B1,BC,CD的中点,连接B1D1,BD,则EF∥B1D1,GH∥BD.又因为B1D1∥BD,所以EF∥GH.【点拨】证明线线平行,可以运用平行公理、中位线定理,也可以证明包含这两边的四边形是平行四边形,或者运用线面平行的性质定理来证明;将展开图还原成正方体,借助正方体模型,有利于我们看清问题.(2017武汉市育才高级中学月考)已知平面α∥平面β,直线a?α,B∈β,则在β内过B点的所有直线中()A.不存在与a平行的直线B.存在无数条与a平行的直线C.存在唯一一条与a平行的直线D.存在两条与a平行的直线解:易知过直线a和点B有且只有一个平面,该平面与平面β有且只有一条交线,此交线与a平行.故选C.类型二线面平行(2017渤海大学附属高级中学月考)在四棱锥P-ABCD中,AD∥BC,AB=BC=12AD,E,F,H分别为线段AD,PC,CD的中点,AC与BE交于O点,G是线段OF上一点.求证:(1)AP∥平面BEF;(2)GH∥平面PAD.证明:(1)连接EC,因为AD∥BC,BC=12 AD,E为AD的中点,所以BC AE,所以四边形ABCE是平行四边形,所以O为AC的中点,又因为F是PC的中点,所以FO∥AP,又FO?平面BEF,AP?平面BEF,所以AP∥平面BEF.(2)连接FH,OH,因为F,H分别是PC,CD的中点,所以FH∥PD,又PD?平面P AD,FH?平面P AD,所以FH∥平面P AD.又因为O是BE的中点,H是CD的中点,所以OH∥AD,又因为AD?平面P AD,OH?平面P AD,所以OH∥平面P AD.又FH∩OH=H,所以平面OHF∥平面P AD.又因为GH?平面OHF,所以GH∥平面P AD.【点拨】要证明直线和平面平行,通常有两种方法:(1)利用线面平行的判定定理,只要在平面内找到一条直线与已知平面外直线平行即可;(2)由面面平行的性质:如果两个平面平行,那么其中一个平面内的任何一条直线和另外一个平面平行.第(1)种方法是常用方法,一般需要连接特殊点、画辅助线,再证明线线平行,从而得到线面平行.第(2)种方法常用于非特殊位置的情形.(2016·全国卷Ⅲ)如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD∥BC,AB=AD=AC=3,PA=BC =4,M为线段AD上一点,AM=2MD,N为PC的中点.(1)证明MN∥平面P AB;(2)求四面体N-BCM的体积.解:(1)证明:由已知得AM=23AD=2,取BP的中点T,连接AT,TN,由N为PC中点知TN∥BC,TN=12BC=2.又AD∥BC,故TN AM,四边形AMNT为平行四边形,于是MN∥AT.因为AT?平面PAB,MN?平面PAB,所以MN∥平面PAB.(2)因为P A⊥平面ABCD,N为PC的中点,所以N到平面ABCD的距离为12P A.取BC的中点E,连接AE.由AB=AC=3得AE⊥BC,AE=AB2-BE2= 5.由AM∥BC得M到BC的距离为5,故S△BCM=12×4×5=2 5.所以四面体N-BCM的体积V N-BCM=13×S△BCM×P A2=453.类型三面面平行(2017武汉市汉阳一中月考)如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点,求证:(1)B,C,H,G四点共面;(2)平面EFA1∥平面BCHG.证明:(1)因为G,H分别是A1B1,A1C1的中点,所以GH是△A1B1C1的中位线,则GH∥B1C1.又因为B1C1∥BC,所以GH∥BC,所以B,C,H,G四点共面.(2)因为E,F分别为AB,AC的中点,所以EF∥BC,因为EF?平面BCHG,BC?平面BCHG,所以EF∥平面BCHG.又G,E分别为A1B1,AB的中点,A1B1∥AB,所以A1G EB,所以四边形A1EBG是平行四边形,所以A1E∥GB.因为A1E?平面BCHG,GB?平面BCHG,所以A1E∥平面BCHG.又因为A1E∩EF=E,所以平面EFA1∥平面BCHG.【点拨】(1)判定面面平行的主要方法:①利用面面平行的判定定理;②线面垂直的性质(垂直于同一直线的两平面平行).(2)面面平行的性质定理:①两平面平行,则一个平面内的直线平行于另一平面;②若一平面与两平行平面相交,则交线平行.(3)利用面面平行的判定定理证明两平面平行时需要说明是一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行.(2017武汉市新洲区第一中学月考)已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是AB1,BC1上的点,且B1E=C1F,求证:(1)EF∥平面ABCD;(2)平面AD1C∥平面A1BC1.证明:(1)证法一:如图,过E,F分别作AB,BC的垂线EM,FN,分别交AB,BC于点M,N,连接EF,MN.因为BB1⊥平面ABCD,所以BB1⊥AB,BB1⊥BC.所以EM∥BB1∥FN.又因为AB1=BC1,B1E=C1F,所以AE=BF.又∠B1AB=∠C1BC=45°,所以Rt△AME≌Rt△BNF.所以EM=FN.所以四边形MNFE是平行四边形,所以EF∥MN.又MN?平面ABCD,所以EF∥平面ABCD.证法二:过E作EP∥AB交BB1于点P,连接PF,所以B1EB1A=B1PB1B.因为B1E=C1F,B1A=C1B,所以C1FC1B=B1PB1B.所以FP∥B1C1∥BC.又因为EP∩FP=P,AB∩BC=B,所以平面EFP∥平面ABCD.又EF?平面EFP,所以EF∥平面ABCD.(2)如图,连接A1B,D1C,AD1,由已知AD1∥BC1,CD1∥A1B.又AD1∩CD1=D1,BC1∩BA1=B,所以平面AD1C∥平面A1BC1.亦可连接B1D,由B1D⊥平面ACD1,B1D⊥平面A1C1B证明结论.1.证明线线平行的方法(1)利用平面几何知识;(2)平行公理:a∥b,b∥c?a∥c;(3)线面平行的性质定理:a∥α,a?β,α∩β=b?a∥b;(4)面面平行的性质定理:α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b?a∥b;(5)线面垂直的性质定理:m⊥α,n⊥α?m∥n.2.证明直线和平面平行的方法(1)利用定义(常用反证法);(2)判定定理:a?α,b?α,且a∥b?a∥α;(3)利用面面平行的性质:α∥β,l?α?l∥β;(4)向量法.m?α,n⊥α,m⊥n?m∥α;(5)空间平行关系的传递性:m∥n,m,n?α,m∥α?n∥α;(6)α⊥β,l⊥β,l?α?l∥α.3.证明面面平行的方法(1)利用定义(常用反证法);(2)利用判定定理:a,b?β,a∩b=P,a∥α,b∥α?α∥β;推论:a,b?β,m,n?α,a∩b=P,m∩n=Q,a∥m,b∥n(或a∥n,b∥m)?α∥β;(3)利用面面平行的传递性:α∥βγ∥β?α∥γ;(4)利用线面垂直的性质:α⊥lβ⊥l?α∥β.4.应用面面平行的性质定理时,关键是找(或作)辅助线或平面,对此需要强调的是:(1)辅助线、辅助平面要作得有理有据,不能随意添加;(2)辅助面、辅助线具有的性质,一定要以某一性质定理为依据,不能主观臆断.5.注意线线平行、线面平行、面面平行间的相互转化线线平行判定定理性质定理线面平行判定定理性质定理面面平行.应用判定定理时,注意由“低维”到“高维”:“线线平行”?“线面平行”?“面面平行”;应用性质定理时,注意由“高维”到“低维”:“面面平行”?“线面平行”?“线线平行”.1.(2017华中科技大学附属中学月考)已知直线a∥b,且a与平面α相交,那么b与α的位置关系是() A.必相交B.平行或在平面内C.相交或平行D.相交或在平面内解:两条平行线中的一条与一个平面相交,则另一条也必定与该平面相交.故选A.2.(2017鞍钢高级中学月考)下列说法正确的是()A.若直线l平行于平面α内的无数条直线,则l∥αB.若直线a在平面α外,则a∥αC.若直线a∥b,b?平面α,则a∥αD.若直线a∥b,b?平面α,那么直线a就平行于平面α内的无数条直线解:对于选项A,直线l有可能在平面α内,A错;对于选项B,直线a在平面α外包括两种情形,即a∥α或a与α相交,B错;对于选项C,直线a有可能在平面α内,C错.故选D.3. (2015·安徽)已知m,n是两条不同直线,α,β是两个不同平面,则下列命题正确的是()A.若α,β垂直于同一平面,则α与β平行B.若m,n平行于同一平面,则m与n平行C.若α,β不平行,则在α内不存在与β平行的直线D.若m,n不平行,则m与n不可能垂直于同一平面解:A项,α,β可能相交,故错误;B项,直线m,n的位置关系不确定,可能相交、平行或异面,故错误;C项,若m?α,α∩β=n,m∥n,则m∥β,故错误;D项,假设m,n垂直于同一平面,则必有m∥n与已知m,n不平行矛盾,所以原命题正确,故D项正确.故选D.4.(2017大连市教育学院附属高中月考)已知α,β是不同的平面,m,n是不同的直线,给出下列命题:①若m⊥α,m?β,则α⊥β;②若m?α,n?α,m∥β,n∥β,则α∥β;③若m?α,n?α,m,n是异面直线,则n与α相交;④若α∩β=m,n∥m,且n?α,n?β,则n∥α,n∥β.其中真命题的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4解:①符合面面垂直的判定定理,正确;②只有m,n相交时成立,错误;③n与α相交或平行,故不成立;④符合直线与平面平行的判定定理,正确.故选B.5.(2017武汉市一冶四中月考)已知两条不同的直线a,b,两个不同的平面α,β,若a⊥α,b?β,则“a⊥b”是“α∥β”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解:当α∥β时,因为a⊥α,所以a⊥β.又因为b?β,所以a⊥b,则“a⊥b”是“α∥β”的必要条件.当a⊥b时,由a⊥α,b?β,可得α∥β或α与β相交,则“a⊥b”不是“α∥β”的充分条件.故“a⊥b”是“α∥β”的必要不充分条件.故选B.6.(2016·全国卷Ⅰ)平面α过正方体ABCD -A1B1C1D1的顶点A,α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABB1A1=n,则m,n所成角的正弦值为()A.32B.22C.33D.13解:因为平面α∥平面CB1D1,所以平面α与平面ABCD的交线m平行于平面CB1D1与平面ABCD的交线l.因为在正方体中平面ABCD平行于平面A1B1C1D1,所以l∥B1D1,所以m∥B1D1.同理,n平行于平面CB1D1与平面ABB1A1的交线.因为平面ABB1A1∥平面CDD1C1,所以平面CB1D1与平面ABB1A1的交线平行于平面CB1D1与平面CDD1C1的交线CD1,所以n∥CD1.故m,n所成的角即为B1D1,CD1所成的角,显然所成的角为60°,则其正弦值为32.故选 A.7.设α,β,γ为三个不同的平面,a,b为直线,给出下列条件:①a?α,b?β,a∥β,b∥α;②α∥γ,β∥γ;③α⊥γ,β⊥γ;④a⊥α,b⊥β,a∥b.其中能推出α∥β的条件是________(填上所有正确的序号).解:在条件①或条件③中,α∥β或α与β相交.由α∥γ,β∥γ?α∥β,条件②满足.在④中,a⊥α,a∥b ?b⊥α,又b⊥β,从而α∥β,④满足.故填②④.8.棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点P,Q,R分别是面A1B1C1D1,BCC1B1,ABB1A1的中心,给出下列结论:①PR与BQ是异面直线;②RQ⊥平面BCC1B1;③平面PQR∥平面D1AC;④过P,Q,R的平面截该正方体所得截面是边长为2的等边三角形.以上结论正确的是______.(写出所有正确结论的序号)解:由于PR是△A1BC1的中位线,所以PR∥BQ,故①不正确;由于RQ∥A1C1,而A1C1不垂直于面BCC1B1,所以②不正确;由于PR∥BC1∥D1A,PQ∥A1B∥D1C,所以③正确;由于△A1BC1是边长为2的正三角形,所以④正确.故填③④.9.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O为底面ABCD的中心,P,Q分别是DD1,CC1的中点.求证:(1)PO∥面D1BQ;(2)平面D1BQ∥平面P AO.证明:(1)连接DB,在△D1DB中,P,O分别是DD1,DB的中点,则PO∥D1B,又PO?面D1BQ,D1B?面D1BQ,所以PO∥面D1BQ.(2)易证四边形APQB是平行四边形,所以P A∥BQ.又PA?面D1BQ,BQ?面D1BQ,所以P A∥面D1BQ.又由(1)知PO∥面D1BQ,PO∩P A=P,PO,P A?平面D1BQ,所以平面D1BQ∥平面PAO.10.(2015·四川)一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图所示.在正方体中,设BC的中点为M,GH的中点为N.(1)请将字母F,G,H标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由);(2)证明:直线MN∥平面BDH.解:(1)点F,G,H的位置如图所示.(2)证明:连接BD,设O为BD的中点,连接OM,OH.因为M,O分别是BC,BD的中点,所以OM∥CD,且OM=12 CD,又HN∥CD,且HN=12 CD,所以OM∥HN,OM=HN.所以MNHO是平行四边形,从而MN∥OH.又MN?平面BDH,OH?平面BDH,所以MN∥平面BDH.11.(2017昌图县第一高级中学月考)已知四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AD∥BC,AD=2BC,E,F分别为CC1,DD1的中点.求证:平面BEF∥平面AD1C1.证明:取AD的中点G,连接BG,FG,因为E,F分别为CC1,DD1的中点,所以C1D1∥CD∥EF,因为C1D1?平面AD1C1,EF?平面AD1C1,所以EF∥平面AD1C1.因为AD∥BC,AD=2BC,所以GD BC,即四边形BCDG是平行四边形,所以BG DC,所以BG EF,即四边形EFGB是平行四边形,所以平面BEF即平面EFGB.因为F,G分别是DD1,AD的中点,所以FG∥AD1.因为AD1?平面AD1C1,FG?平面AD1C1,所以FG∥平面AD1C1.又FG?平面BEF,FE?平面BEF,FG∩EF=F,所以平面BEF∥平面AD1C1.(2017武汉市武钢第四子弟中学月考)如图所示,直角梯形ABCD与等腰直角三角形ABE所在的平面互相垂直.AB∥CD,AB⊥BC,AB=2CD=2BC,EA⊥EB.专业文档珍贵文档(1)求直线EC 与平面ABE 所成角的余弦值;(2)线段EA 上是否存在点F ,使EC ∥平面FBD ?若存在,求出EF EA;若不存在,说明理由.解:(1)因为平面ABE ⊥平面ABCD ,且AB ⊥BC ,所以BC ⊥平面ABE ,则∠CEB 即为直线EC 与平面ABE 所成的角.设BC =a ,则AB =2a ,BE =2a ,所以CE =3a.所以cos ∠CEB =BE CE =63,即直线EC 与平面ABE 所成角的余弦值为63.(2)存在点F ,且EFEA =13时,有EC ∥平面FBD.证明如下:连接AC 交BD 于点M ,在AE 上取点F ,使EF EA =13,连接MF ,BF ,DF.因为AB ∥CD ,AB =2CD ,所以CMMA =CDAB =12,所以CMCA =13.因为EF EA =13,所以FM ∥EC.又EC?平面FBD ,FM ?平面FBD ,所以EC ∥平面FBD.即点F 满足EFEA =13时,有EC ∥平面FBD .。

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考点二 平面与平面平行的判定
(1)利用定义 常用反证法 . 利用定义(常用反证法 利用定义 常用反证法). (2)利用判定定理:转化为判定 利用判定定理: 利用判定定理 一个平面内的两条相交直线分别平 行于另一个平面.客观题中, 行于另一个平面.客观题中,也可 直接利用一个平面内的两条相交线 分别平行于另一个平面内的两条相 交线来证明两平面平行. 交线来证明两平面平行.
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证明:如图所示,连结 证明:如图所示,连结A1C交AC1 交 于点E, 于点 , 四边形A 是平行四边形, ∵四边形 1ACC1是平行四边形, 的中点, ∴E是A1C的中点,连结 , 是 的中点 连结ED,
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∵A1B∥平面 1D,平面 1BC∩ ∥平面AC ,平面A 平面AC 平面 1D=ED,∴A1B∥ED, , ∥ , 的中点, ∵E是A1C的中点, 是 的中点 ∴D是BC的中点, 是 的中点, 的中点 的中点, 又∵D1是B1C1的中点, ∴BD1∥C1D,A1D1∥AD, , , 又A1D1∩BD1=D1,∴平面 平面AC A1BD1∥平面 1D.
三基能力强化
2.已知直线a、b和平面 、β,则 .已知直线 、 和平面 和平面α、 , 在下列命题中,真命题为( ) 在下列命题中,真命题为 A.若a∥β,α∥β,则a∥α . ∥ , ∥ , ∥ B.若α∥β,a⊂α,则a∥β . ∥ , ⊂ , ∥ C.若α∥β,a⊂α,b⊂β,则a∥b . ∥ , ⊂ , ⊂ , ∥ D.若a∥β,b∥α,α∥β,则a∥b . ∥ , ∥ , ∥ , ∥ 答案: 答案:B
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又∵M是PC的中点, 是 的中点, 的中点 ∴MO∥PA. ∥ 又∵MO⊂平面 ⊂平面BDM, , PA⊄平面 ⊄平面BDM,∴PA∥平面 , ∥ BDM. 又经过PA与点 的平面 又经过 与点G的平面 与点 交平面BDM于GH, 交平面 于 , ∴AP∥GH. ∥
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【名师点评】 利用线面平行的性 名师点评】 质定理证明线线平行,关键是找出过已 质定理证明线线平行, 知直线的平面与已知平面的交线. 知直线的平面与已知平面的交线.
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考点一 直线与平面平行的判定
判定直线与平面平行, 判定直线与平面平行,主要有 三种方法: 三种方法: (1)利用定义 常用反证法). 利用定义(常用反证法 . 利用定义 常用反证法 (2)利用判定定理:关键是找平 利用判定定理: 利用判定定理 面内与已知直线平行的直线. 面内与已知直线平行的直线.可先 直观判断平面内是否已有, 直观判断平面内是否已有,若没 有,则需作出该直线,常考虑三角 则需作出该直线, 形的中位线、 形的中位线、平行四边形的对边或 过已知直线作一平面找其交线. 过已知直线作一平面找其交线.
第4课时
空间中的平行关系
基础知识梳理
1.直线与平面平行的判定与性质 . (1)判定定理: 判定定理: 判定定理 平面外一条直线与 此平面内的一条直线 平 行,则该直线与此平面平行. 则该直线与此平面平行. (2)性质定理: 性质定理: 性质定理 一条直线与一个平面平行, 一条直线与一个平面平行,则过这条直线 的任一平面与此平面的交线与该直线 平行 .
课堂互动讲练
【思路点拨】 要证 ∥GH, 思路点拨】 要证AP∥ , 只需证PA∥ 只需证 ∥面BDM. 证明】 如图,连结AC, 【证明】 如图,连结 ,设 AC交BD于O,连结MO. 交 于 ,连结 四边形ABCD是平行四边形, 是平行四边形, ∵四边形 是平行四边形 的中点. ∴O是AC的中点. 是 的中点
PM PE QN QB ∴ = , = , AB AE DC BD
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∴PM綊QN, 綊 , 即四边形PMNQ为平行四边形, 为平行四边形, 即四边形 为平行四边形 又MN⊂平面 ⊂平面BCE, , PQ⊄平面BCE, ⊄平面 , ∴PQ∥平面 ∥平面BCE.
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法二:如图所示,连结AQ, 法二:如图所示,连结 ,并延 长交BC于 ,连结EK. 长交 于K,连结 ∵AE=BD,AP=DQ, = , = , ∴PE=BQ, = ,
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考点三 直线与平面平行的性质
利用线面平行的性质, 利用线面平行的性质,可以实 现由线面平行到线线平行的转 在平时的解题过程中, 化.在平时的解题过程中,若遇到 线面平行这一条件, 线面平行这一条件,就需在图中找 (或作 过已知直线与已知平面相交的 或作)过已知直线与已知平面相交的 或作 平面. 平面.这样就可以由性质定理实现 平行转化. 平行转化.
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为平行四边形. ∴四边形A1FCG为平行四边形. 四边形 为平行四边形 ∴A1F∥GC. ∥ 又∵A1F⊄平面 ⊄平面BCGH,CG⊂平面 , ⊂ BCGH, , ∴A1F∥平面 ∥平面BCGH. 又∵A1F∩EF=F, = , 平面A ∴平面 1EF∥平面 ∥平面BCGH.
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【名师点评】 利用面面平行的 名师点评】 判定定理证明两个平面平行是常用的 方法,即若a⊂ , ⊂ , ∥ , 方法,即若 ⊂α,b⊂α,a∥β, b∥β,a∩b=O,则α∥β. ∥ , = , ∥
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互动探究 在本例中, 在本例中,若D是BC上 是 上 一点,且A1B∥平面AC1D, 一点, ∥平面 , D1是B1C1的中点, 的中点, 求证:平面A 求证:平面 1BD1∥平 面AC1D.
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例3 如图,已知四边形 如图,已知四边形ABCD是平行 是平行 四边形, 是平面ABCD外一点,M 外一点, 四边形,点P是平面 是平面 外一点 的中点, 上取一点G, 是PC的中点,在DM上取一点 ,过 的中点 上取一点 G和AP作平面交平面 作平面交平面BDM于GH.求 和 作平面交平面 于 求 证:AP∥GH. ∥
AP DQ ∴ = . ① PE BQ 又∵ AD∥BK, ∥ , DQ AQ ∴ = . ② BQ QK AP AQ ①②得 由①② 得 = , PE QK
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∴PQ∥EK. ∥ EK⊂ 又 PQ⊄平面 BEC, ⊂面 BEC, ⊄ , , ∴PQ∥平面 BEC. ∥ 法三:如图所示, 法三:如图所示,作 PH∥EB 交 ∥ AH AP AB 于 H,连结 HQ,则 = , , , HB PE ∵AE= BD,AP=DQ, = , = , ∴PE= BQ, = , AH AP DQ ∴ = = , HB PE BQ
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【思路点拨】 本题证面面平 思路点拨】 可证明平面A 行,可证明平面 1EF内的两条相交直 内的两条相交直 线分别与平面BCGH平行,然后根据 平行, 线分别与平面 平行 面面平行的判定定理即可证明. 面面平行的判定定理即可证明.
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【证明】 △ABC中,E、F分别为 证明】 中 、 分别为 AB、AC的中点, 的中点, 、 的中点 ∴EF∥BC. ∥ 又∵EF⊄平面 ⊄平面BCGH,BC⊂平面 , ⊂ BCGH, , ∴EF∥平面 ∥平面BCGH. 分别为A 的中点, 又∵G、F分别为 1C1,AC的中点, 、 分别为 的中点
基础知识梳理
2.平面与平面平行的判定与性质 . (1)判定定理: 判定定理: 判定定理 一个平面内的两条相交直线 与另 一个平面平行,则这两个平面平行. 一个平面平行,则这两个平面平行. (2)性质定理: 性质定理: 性质定理 如果两个平行平面同时和第三个 平面相交, 平面相交,那么它们的交线平行 .
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α∥β ∥ ⇒α∥γ. (3)利用面面平行的传递性: 利用面面平行的传递性: 利用面面平行的传递性 ∥ γ∥β ∥ α⊥ α⊥l ⇒α∥β. (4)利用线面垂直的性质: 利用线面垂直的性质: ∥ 利用线面垂直的性质 β⊥l ⊥
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例2 如图所示,正三棱柱 如图所示,正三棱柱ABC- - A1B1C1各棱长为 ,E、F、G、H分别 各棱长为4, 、 、 、 分别 的中点, 是AB、AC、A1C1、A1B1的中点, 、 、 求证:平面A 求证:平面 1EF∥平面 ∥平面BCGH.
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例1 正方形ABCD与正方形 与正方形ABEF所在 正方形 正方形 所在 平面相交于AB, 平面相交于 ,在AE、BD上各有一 、 上各有一 点P、Q,且AP=DQ. 、 , = 求证:PQ∥平面BCE. 求证: ∥平面
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【思路点拨】 思路点拨】
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【证明】 法一:如图所 证明】 法一: 示,作PM∥AB交BE于M,作 ∥ 交 于 , QN∥AB交BC于N,连结 ∥ 交 于 ,连结MN、 、 PQ. 正方形ABCD和正方形 正方形 和正方形 ABEF有公共边 ABEF有公共边AB,∴AE= 有公共边AB, AE= BD. 又∵AP=DQ,∴PE=QB. = , = 又∵PM∥AB∥QN, ∥ ∥ ,
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∴HQ∥AD,即HQ∥BC. ∥ , ∥ 又PH∩HQ=H,BC∩EB=B, = , = , 平面PHQ∥平面 ∴平面 ∥平面BCE, , 而PQ⊂平面PHQ, ⊂平面 , ∴PQ∥平面 ∥平面BCE.
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【名师点评】 法一、法二均是 名师点评】 法一、 依据线面平行的判定定理在平面BCE 依据线面平行的判定定理在平面 内寻找一条直线l,证得它与PQ平 内寻找一条直线 ,证得它与 平 行. 特别注意直线l的寻找往往是通过 特别注意直线 的寻找往往是通过 过直线PQ的平面与平面 的平面与平面BCE相交的交 过直线 的平面与平面 相交的交 线来确定. 线来确定. 法三是利用面面平行的性质, 法三是利用面面平行的性质,即 若平面α∥β,l⊂α,则l∥β. 若平面 ∥ , ⊂ , ∥
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(3)利用面面平行的性质定理:当 利用面面平行的性质定理: 利用面面平行的性质定理 两平面平行时, 两平面平行时,其中一个平面内的任 一直线平行于另一平面. 一直线平行于另一平面. 特别提醒: 特别提醒:线面平行关系没有传 递性, 递性,即平行线中的一条平行于一平 另一条不一定平行于该平面. 面,另一条不一定平行于该平面.
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