2.2直线与平面平行的判定与性质定理
21-22版:2.2.1 直线与平面平行的判定~2.2.2 平面与平面平行的判定(创新设计)

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【迁移】 若将例3中的三棱柱改为正方体ABCD-A1B1C1D1, O为BD的中点,P是DD1的中点,设Q是CC1上的点,问: 当点Q在什么位置时,平面D1BQ∥平面PAO?
解 当Q为C1C的中点时,平面D1BQ∥平面PAO. 证明如下:
在△DBD1中,P是DD1中点,O为DB中点,
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对B,当α∩β=a,且在平面α内同侧有两点,另一侧有一个点,三点到平面β的距离相 等时,不能推出α∥β; 对C,当l∥m时,不能推出α∥β;对D,∵l,m是两条异面直线,且l∥α,m∥α,l∥β, m∥β, ∴α内存在两条相交直线与平面β平行,故可得α∥β. 答案 (1)D (2)D
∴PO∥D1B,
又∵PO⊂平面PAO,D1B⊄平面PAO,
∴D1B∥平面PAO.
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在正方体中,BQ∥AP,BQ⊄平面PAO, PA⊂平面PAO, ∴BQ∥平面PAO, 又∵D1B∩BQ=B,D1B⊂平面D1BQ,BQ⊂平面D1BQ, ∴平面D1BQ∥平面PAO,即当点Q为C1C的中点时,平面D1BQ∥平面PAO.
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【训练 3】 如图,正四棱台 ABCD-A1B1C1D1 中,A1B1=a,AB=2a,AA1= 2a, E,F 分别是 AD,AB 的中点.证明:平面 EFB1D1∥平面 BDC1
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证明 连接 A1C1,AC,分别交 B1D1,EF, BD 于 M,N,P,连接 MN,C1P.由题意, BD∥B1D1. ∵BD⊄平面 EFB1D1,B1D1⊂平面 EFB1D1, ∴BD∥平面 EFB1D1, 又∵A1B1=a,AB=2a,
高中数学必修二2.2-直线、平面平行的判定及其性质课堂练习及答案

2.2.直线、平面平行的判定及其性质2.2.1 直线与平面平行的判定●知识梳理1、直线与平面平行的判定定理: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。
简记为:线线平行,则线面平行。
符号表示:a αb β => a∥αa∥b●知能训练一.选择题1.已知m,n是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,下列命题中正确的是()A.若m∥α,n∥α,则m∥n B.若α⊥γ,β⊥γ,则α∥βC.若m∥α,m∥β,则α∥βD.若m⊥α,n⊥α,则m∥n2.若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则()A.α内存在直线与l异面B.α内存在与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3.如图,M是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱DD1的中点,给出下列命题①过M点有且只有一条直线与直线AB、B1C1都相交;②过M点有且只有一条直线与直线AB、B1C1都垂直;③过M点有且只有一个平面与直线AB、B1C1都相交;④过M点有且只有一个平面与直线AB、B1C1都平行.其中真命题是()A.②③④B.①③④C.①②④D.①②③4.正方体ABCD-A1B1C1D1中M,N,Q分别是棱D1C1,A1D1,BC的中点.P在对角线BD1上,且BP=BD1,给出下面四个命题:(1)MN∥面APC;(2)C1Q∥面APC;(3)A,P,M三点共线;(4)面MNQ∥面APC.正确的序号为()A.(1)(2)B.(1)(4)C.(2)(3)D.(3)(4)5.在正方体ABCD-A1B1C1D1的各个顶点与各棱中点共20个点中,任取两点连成直线,所连的直线中与A1BC1平行的直线共有()A.12条B.18条C.21条D.24条6.直线a∥平面α,P∈α,那么过P且平行于a的直线()A.只有一条,不在平面α内B.有无数条,不一定在平面α内C.只有一条,且在平面α内D.有无数条,一定在平面α内7.如果直线a∥平面α,那么直线a与平面α内的()A.一条直线不相交B.两条直线不相交C.无数条直线不相交D.任意一条直线不相交8.如图在正方体ABCD-A1B1C1D1中,与平面AB1C平行的直线是()A.DD1B.A1D1C.C1D1D.A1D9.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,点D为AC的中点,点D1是A1C1上的一点,若BC1∥平面AB1D1,则等于()A.1/2B.1 C.2 D.310.下面四个正方体图形中,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∥平面MNP的图形是()A.①②B.①④C.②③D.③④11.如图,正方体的棱长为1,线段B′D′上有两个动点E,F,EF=,则下列结论中错误的是()A.AC⊥BEB.EF∥平面ABCDC.三棱锥A-BEF的体积为定值D.异面直线AE,BF所成的角为定值二.填空题12.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H,M分别是棱AD,DD1,D1A1,A1A,AB的中点,点N在四边形EFGH的四边及其内部运动,则当N只需满足条件时,就有MN⊥A1C1;当N只需满足条件时,就有MN∥平面B1D1C.13.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,点E为AD的中点,点F在CD上,若EF∥平面AB1C,则线段EF的长度等于.三.解答题14.如图,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:AB 1∥平面BC1D;(2)若BC=3,求三棱锥D-BC1C的体积.2.2.2 平面与平面平行的判定●知识梳理1、两个平面平行的判定定理:一个平面内的两条交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行。
直线与平面平行的判定及其性质

2.2直线、平面平行的判定及其性质整理人:刘华伟基础知识:1. 直线和平面平行的定义:直线和平面没有公共点。
2. 直线和平面平行的判定定理:平面外的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.即“线线平行,线面平行”。
符号表示为:,,////a b a b a ααα⊄⊂⇒. 图形如右图所示.3. 平面与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.即“线面平行,面面平行”。
用符号表示为:,,////,//a b a b P a b βββααα⊂⊂=⎫⇒⎬⎭。
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.即“线面平行,线线平行”。
用符号表示为:////a a a b b αβαβ⎫⎪⊂⇒⎬⎪=⎭.5. 面面平行的性质定理: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. 即“面面平行,线线平行”。
用符号表示为://,,//a b a b αβγαγβ==⇒ ,如右图。
6. 其它性质:①//,//l l αβαβ⊂⇒;②//,l l αβαβ⊥⇒⊥;③夹在平行平面间的平行线段相等。
例题解析:例1 如图所示,已知P 是平行四边形ABCD 所在平面外一点,M 、N 分别是AB 、PC 的中点。
(1)求证://M N 平面PAD ;(2)若4M N BC ==,PA =直线P A 与MN 所成的角的大小。
βaαb解:(1)取PD 的中点H ,连接AH ,由N 是PC 的中点, ∴N H //=12D C。
由M 是AB 的中点,∴ NH //=AM ,即AMNH 为平行四边形。
∴ //M N AH 。
由M N PAD 平面⊄,AH PAD 平面⊂, ∴ //M N P A D 平面。
(2) 连接A C 并取其中点为O ,连接OM 、ON , ∴ OM //=12BC ,ON //=12PA , 所以O N M ∠就是异面直线P A 与MN 所成的角,且MO ⊥NO 。
直线与平面平行的性质

面α内的无数条直线 • 答案:D
*
• 5.下列命题中,正确的是( ) • A.如果直线l与平面α内无数条直线成异面直线,
则l∥α • B.如果直线l与平面α内无数条直线平行,则l∥α • C.如果直线l与平面α内无数条直线成异面直线,
棱DD1的中点,则BD1与过A、C、E的平面 的位置关系是_________. 答案:平行 • 3.在正方体ABCD—A1B1C1D1中,和平面 A1DB平行的侧面对角线有_________. • 答案:D1C、B1C、D1B1
*
1.成为世界上经济增长速度最快的国 家,创 造了世 界经济 增长史 上的新 奇迹。 1.否定商 品经济 的存在 ,否定 市场及 价值规 律对经 济的调 节作用 。 35、生命是以时间为单位的,浪费别 人的时 间等于 谋财害 命;浪费 自己的 时间, 等于慢 性自杀 。—— 鲁迅 36、社会上崇敬名人,于是以为名人的 话就是 名言, 却忘记 了他之 所以得 名是那 一种学 问或事 业--鲁迅 38、推销员接近顾客的方式,往往决 定自己 在他们 心目中 的地位 是“接 单者” 还是“ 建议者 ”。 39、事先写出自己所要提出的每点意 见,以 合乎逻 辑的顺 序表达 出来: 言简意 骇,抓 住重点 。 2、人生的成功,不在于拿到一幅好 牌,而 是怎样 将坏牌 打好。 3、人生的路每一个人都要走一趟, 同样是 一条路 每一个 人走起 来却有 着不同 的感受 ,是好 是坏那 就要靠 几分的 机缘与 自己的 抉择。 38、推销员接近顾客的方式,往往决 定自己 在他们 心目中 的地位 是“接 单者” 还是“ 建议者 ”。
高考数学考点归纳之 直线、平面平行的判定与性质

高考数学考点归纳之 直线、平面平行的判定与性质一、基础知识1.直线与平面平行的判定定理和性质定理⎣⎢⎡⎦⎥⎤❶应用判定定理时,要注意“内”“外”“平行”三个条件必须都具备,缺一不可. 2.平面与平面平行的判定定理和性质定理⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤❷如果一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面的两条直线,那么这两个平面互相平行.符号表示:a ⊂α,b ⊂α,a ∩b =O ,a ′⊂β,b ′⊂β,a ∥a ′,b ∥b ′⇒α∥β. 二、常用结论平面与平面平行的三个性质(1)两个平面平行,其中一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面. (2)夹在两个平行平面间的平行线段长度相等.(3)两条直线被三个平行平面所截,截得的对应线段成比例.考点一 直线与平面平行的判定与性质考法(一) 直线与平面平行的判定[典例] 如图,在直三棱柱ABC A 1B 1C 1中,点M ,N 分别为线段A 1B ,AC 1的中点.求证:MN ∥平面BB 1C 1C .[证明] 如图,连接A 1C .在直三棱柱ABC A 1B 1C 1中,侧面AA 1C 1C 为平行四边形.又因为N 为线段AC 1的中点,所以A 1C 与AC 1相交于点N ,即A 1C 经过点N ,且N 为线段A 1C 的中点.因为M 为线段A 1B 的中点,所以MN ∥BC . 又因为MN ⊄平面BB 1C 1C ,BC ⊂平面BB 1C 1C , 所以MN ∥平面BB 1C 1C .考法(二)线面平行性质定理的应用[典例](2018·豫东名校联考)如图,在四棱柱ABCDA1B1C1D1中,E为线段AD上的任意一点(不包括A,D两点),平面CEC1与平面BB1D交于FG.求证:FG∥平面AA1B1B.[证明]在四棱柱ABCDA1B1C1D1中,BB1∥CC1,BB1⊂平面BB1D,CC1⊄平面BB1D,所以CC1∥平面BB1D.又CC1⊂平面CEC1,平面CEC1与平面BB1D交于FG,所以CC1∥FG.因为BB1∥CC1,所以BB1∥FG.因为BB1⊂平面AA1B1B,FG⊄平面AA1B1B,所以FG∥平面AA1B1B.[题组训练]1.(2018·浙江高考)已知平面α,直线m,n满足m⊄α,n⊂α,则“m∥n”是“m∥α”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A∵若m⊄α,n⊂α,且m∥n,由线面平行的判定定理知m∥α,但若m⊄α,n⊂α,且m∥α,则m与n有可能异面,∴“m∥n”是“m∥α”的充分不必要条件.2.如图,在四棱锥PABCD中,AB∥CD,AB=2,CD=3,M为PC上一点,且PM =2MC.求证:BM ∥平面P AD .证明:法一:如图,过点M 作MN ∥CD 交PD 于点N ,连接AN . ∵PM =2MC ,∴MN =23CD .又AB =23CD ,且AB ∥CD ,∴AB 綊MN ,∴四边形ABMN 为平行四边形, ∴BM ∥AN .又BM ⊄平面P AD ,AN ⊂平面P AD , ∴BM ∥平面P AD .法二:如图,过点M 作MN ∥PD 交CD 于点N ,连接BN . ∵PM =2MC ,∴DN =2NC , 又AB ∥CD ,AB =23CD ,∴AB 綊DN ,∴四边形ABND 为平行四边形, ∴BN ∥AD .∵BN ⊂平面MBN ,MN ⊂平面MBN ,BN ∩MN =N , AD ⊂平面P AD ,PD ⊂平面P AD ,AD ∩PD =D , ∴平面MBN ∥平面P AD .∵BM ⊂平面MBN ,∴BM ∥平面P AD .3.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P A 作平面P AHG 交平面BMD 于GH .求证:P A ∥GH .证明:如图所示,连接AC 交BD 于点O ,连接MO , ∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴O 是AC 的中点,又M 是PC 的中点,∴P A ∥MO . 又MO ⊂平面BMD ,P A ⊄平面BMD , ∴P A ∥平面BMD .∵平面P AHG ∩平面BMD =GH , P A ⊂平面P AHG , ∴P A ∥GH .考点二平面与平面平行的判定与性质[典例]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.[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綊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.[变透练清]1.(变结论)在本例条件下,若D1,D分别为B1C1,BC的中点,求证:平面A1BD1∥平面AC1D.证明:如图所示,连接A1C,AC1,设交点为M,∵四边形A1ACC1是平行四边形,∴M是A1C的中点,连接MD,∵D为BC的中点,∴A1B∥DM.∵DM⊄平面A1BD1,A1B⊂平面A1BD1,∴DM∥平面A1BD1.又由三棱柱的性质知D1C1綊BD,∴四边形BDC1D1为平行四边形,∴DC1∥BD1.又DC1⊄平面A1BD1,BD1⊂平面A1BD1,∴DC1∥平面A1BD1,又∵DC1∩DM=D,DC1⊂平面AC1D,DM⊂平面AC1D,∴平面A1BD1∥平面AC1D.2.如图,四边形ABCD与四边形ADEF为平行四边形,M,N,G分别是AB,AD,EF的中点,求证:(1)BE∥平面DMF;(2)平面BDE∥平面MNG.证明:(1)如图,连接AE,设DF与GN的交点为O,则AE必过DF与GN的交点O.连接MO,则MO为△ABE的中位线,所以BE∥MO.又BE⊄平面DMF,MO⊂平面DMF,所以BE∥平面DMF.(2)因为N,G分别为平行四边形ADEF的边AD,EF的中点,所以DE∥GN.又DE⊄平面MNG,GN⊂平面MNG,所以DE∥平面MNG.又M为AB中点,所以MN为△ABD的中位线,所以BD∥MN.又BD⊄平面MNG,MN⊂平面MNG,所以BD ∥平面MNG .又DE ⊂平面BDE ,BD ⊂平面BDE ,DE ∩BD =D , 所以平面BDE ∥平面MNG .[课时跟踪检测]A 级1.已知直线a 与直线b 平行,直线a 与平面α平行,则直线b 与α的关系为( ) A .平行 B .相交C .直线b 在平面α内D .平行或直线b 在平面α内解析:选D 依题意,直线a 必与平面α内的某直线平行,又a ∥b ,因此直线b 与平面α的位置关系是平行或直线b 在平面α内.2.若平面α∥平面β,直线a ∥平面α,点B ∈β,则在平面β内且过B 点的所有直线中( )A .不一定存在与a 平行的直线B .只有两条与a 平行的直线C .存在无数条与a 平行的直线D .存在唯一与a 平行的直线解析:选A 当直线a 在平面β内且过B 点时,不存在与a 平行的直线,故选A. 3.在空间四边形ABCD 中,E ,F 分别是AB 和BC 上的点,若AE ∶EB =CF ∶FB =1∶2,则对角线AC 和平面DEF 的位置关系是( )A .平行B .相交C .在平面内D .不能确定解析:选A 如图,由AE EB =CFFB 得AC ∥EF .又因为EF ⊂平面DEF ,AC ⊄平面DEF , 所以AC ∥平面DEF .4.(2019·重庆六校联考)设a ,b 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则α∥β的一个充分条件是( )A .存在一条直线a ,a ∥α,a ∥βB .存在一条直线a ,a ⊂α,a ∥βC .存在两条平行直线a ,b ,a ⊂α,b ⊂β,a ∥β,b ∥αD .存在两条异面直线a ,b ,a ⊂α,b ⊂β,a ∥β,b ∥α解析:选D 对于选项A ,若存在一条直线a ,a ∥α,a ∥β,则α∥β或α与β相交,若α∥β,则存在一条直线a ,使得a ∥α,a ∥β,所以选项A 的内容是α∥β的一个必要条件;同理,选项B 、C 的内容也是α∥β的一个必要条件而不是充分条件;对于选项D ,可以通过平移把两条异面直线平移到一个平面中,成为相交直线,则有α∥β,所以选项D 的内容是α∥β的一个充分条件.故选D.5.如图,透明塑料制成的长方体容器ABCD A 1B 1C 1D 1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,有下面四个命题:①没有水的部分始终呈棱柱形;②水面EFGH 所在四边形的面积为定值; ③棱A 1D 1始终与水面所在平面平行; ④当容器倾斜如图所示时,BE ·BF 是定值. 其中正确命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选C 由题图,显然①是正确的,②是错误的; 对于③,∵A 1D 1∥BC ,BC ∥FG ,∴A 1D 1∥FG 且A 1D 1⊄平面EFGH ,FG ⊂平面EFGH , ∴A 1D 1∥平面EFGH (水面). ∴③是正确的;对于④,∵水是定量的(定体积V ), ∴S △BEF ·BC =V ,即12BE ·BF ·BC =V .∴BE ·BF =2VBC(定值),即④是正确的,故选C.6.如图,平面α∥平面β,△P AB 所在的平面与α,β分别交于CD ,AB ,若PC =2,CA =3,CD =1,则AB =________.解析:∵平面α∥平面β,∴CD ∥AB , 则PC P A =CDAB ,∴AB =P A ×CD PC =5×12=52. 答案:527.设α,β,γ是三个平面,a ,b 是两条不同直线,有下列三个条件: ①a ∥γ,b ⊂β;②a ∥γ,b ∥β;③b ∥β,a ⊂γ.如果命题“α∩β=a ,b ⊂γ,且________,则a ∥b ”为真命题,则可以在横线处填入的条件是________(填序号).解析:由面面平行的性质定理可知,①正确;当b ∥β,a ⊂γ时,a 和b 在同一平面内,且没有公共点,所以平行,③正确.故应填入的条件为①或③.答案:①或③8.在三棱锥P ABC 中,PB =6,AC =3,G 为△P AC 的重心,过点G 作三棱锥的一个截面,使截面平行于PB 和AC ,则截面的周长为________.解析:如图,过点G 作EF ∥AC ,分别交P A ,PC 于点E ,F ,过点E 作EN ∥PB 交AB 于点N ,过点F 作FM ∥PB 交BC 于点M ,连接MN ,则四边形EFMN 是平行四边形(平面EFMN 为所求截面),且EF =MN =23AC =2,FM =EN =13PB =2,所以截面的周长为2×4=8.答案:89.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)EG ∥平面BB 1D 1D ; (2)平面BDF ∥平面B 1D 1H .证明:(1)如图,取B 1D 1的中点O ,连接GO ,OB , 因为OG 綊12B 1C 1,BE 綊12B 1C 1,所以BE 綊OG ,所以四边形BEGO 为平行四边形, 故OB ∥EG ,因为OB ⊂平面BB 1D 1D , EG ⊄平面BB 1D 1D , 所以EG ∥平面BB 1D 1D . (2)由题意可知BD ∥B 1D 1.连接HB ,D 1F ,因为BH 綊D 1F , 所以四边形HBFD 1是平行四边形, 故HD 1∥BF .又B 1D 1∩HD 1=D 1,BD ∩BF =B , 所以平面BDF ∥平面B 1D 1H .10.(2019·南昌摸底调研)如图,在四棱锥P ABCD 中,∠ABC = ∠ACD =90°,∠BAC =∠CAD =60°,P A ⊥平面ABCD ,P A =2,AB =1.设M ,N 分别为PD ,AD 的中点.(1)求证:平面CMN ∥平面P AB ; (2)求三棱锥P ABM 的体积.解:(1)证明:∵M ,N 分别为PD ,AD 的中点, ∴MN ∥P A ,又MN ⊄平面P AB ,P A ⊂平面P AB , ∴MN ∥平面P AB .在Rt △ACD 中,∠CAD =60°,CN =AN , ∴∠ACN =60°.又∠BAC =60°,∴CN ∥AB . ∵CN ⊄平面P AB ,AB ⊂平面P AB , ∴CN ∥平面P AB . 又CN ∩MN =N , ∴平面CMN ∥平面P AB .(2)由(1)知,平面CMN ∥平面P AB ,∴点M 到平面P AB 的距离等于点C 到平面P AB 的距离. ∵AB =1,∠ABC =90°,∠BAC =60°,∴BC =3,∴三棱锥P ABM 的体积V =V M P AB =V C P AB =V P ABC =13×12×1×3×2=33.B 级1.如图,四棱锥P ABCD 中,P A ⊥底面ABCD ,AD ∥BC ,AB =AD =AC =3,P A =BC =4,M 为线段AD 上一点,AM =2MD ,N 为PC 的中点.(1)求证: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 的中点知TN ∥BC , TN =12BC =2.又AD ∥BC ,故TN 綊AM ,四边形AMNT 为平行四边形,于是MN ∥AT . 因为AT ⊂平面P AB ,MN ⊄平面P AB , 所以MN ∥平面P AB .(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 =AB 2-BE 2= 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 A 2=453.2.如图所示,几何体E ABCD 是四棱锥,△ABD 为正三角形,CB =CD ,EC ⊥BD .(1)求证:BE =DE ;(2)若∠BCD =120°,M 为线段AE 的中点,求证:DM ∥平面BEC . 证明:(1)如图所示,取BD 的中点O ,连接OC ,OE .∵CB =CD ,∴CO ⊥BD .又∵EC ⊥BD ,EC ∩CO =C ,∴BD ⊥平面OEC ,∴BD ⊥EO .又∵O 为BD 中点.∴OE 为BD 的中垂线,∴BE =DE .(2)取BA 的中点N ,连接DN ,MN .∵M 为AE 的中点,∴MN ∥BE .∵△ABD 为等边三角形,N 为AB 的中点,∴DN ⊥AB .∵∠DCB =120°,DC =BC ,∴∠OBC =30°,∴∠CBN =90°,即BC ⊥AB ,∴DN ∥BC .∵DN ∩MN =N ,BC ∩BE =B ,∴平面MND ∥平面BEC .又∵DM ⊂平面MND ,∴DM ∥平面BEC .。
高考专题练习: 直线、平面平行的判定与性质

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)因为l∥a,a⊂α,l⊄α,所以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”)因为l∥α,l⊂β,α∩β=b,所以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”)因为a∥β,b∥β,a∩b=P,a⊂α,b⊂α,所以α∥β性质定理如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行因为α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b,所以a∥b常用结论1.三种平行关系的转化线线平行、线面平行、面面平行的相互转化是解决与平行有关的证明题的指导思想.2.平行关系中的三个重要结论(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)垂直于同一个平面的两条直线平行,即若a⊥α,b⊥α,则a∥b.(3)平行于同一个平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)直线l平行于平面α内的无数条直线,则l∥α.()(2)若直线l在平面α外,则l∥α.()(3)若直线l∥b,直线b⊂α,则l∥α.()(4)若直线l∥b,直线b⊂α,那么直线l平行于平面α内的无数条直线.()答案:(1)×(2)×(3)×(4)√二、易错纠偏常见误区|(1)对空间平行关系的相互转化条件理解不够;(2)忽略线面平行、面面平行的条件.1.如果直线a∥平面α,那么直线a与平面α内的()A.一条直线不相交B.两条直线不相交C.无数条直线不相交D.任意一条直线都不相交解析:选D.因为a∥平面α,直线a与平面α无公共点,因此a和平面α内的任意一条直线都不相交,故选D.2.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________.解析:因为平面ABFE∥平面DCGH,又平面EFGH∩平面ABFE=EF,平面EFGH∩平面DCGH=HG,所以EF∥HG.同理EH∥FG,所以四边形EFGH 是平行四边形.答案:平行四边形与线、面平行相关命题的判定(师生共研)(1)设m,n表示不同直线,α,β表示不同平面,则下列结论中正确的是()A.若m∥α,m∥n,则n∥αB.若m⊂α,n⊂β,m∥β,n∥α,则α∥βC.若α∥β,m∥α,m∥n,则n∥βD.若α∥β,m∥α,n∥m,n⊄β,则n∥β(2)(2020·沈阳市教学质量监测(一))已知a,b为两条不同的直线,α,β,γ为三个不同的平面,则下列说法中正确的是()①若a∥α,α∥β,则a∥β;②若α∥β,β∥γ,则α∥γ;③若a⊥α,b⊥α,则a∥b;④若α⊥γ,β⊥γ,则α⊥β.A.①③B.②③C.①②③D.②③④【解析】(1)A错误,n有可能在平面α内;B错误,平面α可能与平面β相交;C错误,n也有可能在平面β内;D正确,易知m∥β或m⊂β,若m⊂β,又n∥m,n⊄β,所以n∥β,若m∥β,过m作平面γ交平面β于直线l,则m∥l,又n∥m,所以n∥l,又n⊄β,l⊂β,所以n∥β.(2)若a∥α,α∥β,则a可能平行于β,也可能在β内,故①不正确;若α∥β,β∥γ,则由面面平行的性质知α∥γ,故②正确;若a⊥α,b⊥α,则由线面垂直的性质知a∥b,故③正确;若α⊥γ,β⊥γ,则α与β可能平行也可能相交,故④不正确.综上所述,②③正确,故选B.【答案】(1)D(2)B解决线、面平行关系应注意的问题(1)注意判定定理与性质定理中易忽视的条件,如线面平行的条件中线在面外易被忽视.(2)结合题意构造或绘制图形,结合图形作出判断.(3)会举反例或用反证法推断命题是否正确.1.下列命题中正确的是()A.若a,b是两条直线,且a∥b,那么a平行于经过b的任何平面B.若直线a和平面α满足a∥α,那么a与α内的任何直线平行C.平行于同一条直线的两个平面平行D.若直线a,b和平面α满足a∥b,a∥α,b⊄α,则b∥α解析:选D.A错误,a可能在经过b的平面内;B错误,a与α内的直线平行或异面;C错误,两个平面可能相交;D正确,由a∥α,可得a平行于经过直线a的平面与α的交线c,即a∥c,又a∥b,所以b∥c,b⊄α,c⊂α,所以b∥α.2.设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是()A.α内有无数条直线与β平行B.α内有两条相交直线与β平行C.α,β平行于同一条直线D.α,β垂直于同一平面解析:选B.对于A,C,D选项,α均有可能与β相交,故排除A,C,D 选项,选B.线面平行的判定与性质(多维探究)角度一线面平行的证明在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别是BC,CC1,C1D1,A1A的中点.求证:(1)BF∥HD1;(2)EG∥平面BB1D1D.【证明】(1)如图所示,取BB1的中点M,连接MH,MC1,易证四边形HMC 1D 1是平行四边形,所以HD 1∥MC 1.又因为在平面BCC 1B 1中,BM ∥=FC 1, 所以四边形BMC 1F 为平行四边形, 所以MC 1∥BF ,所以BF ∥HD 1. (2)取BD 的中点O ,连接EO ,D 1O , 则OE ∥DC 且OE =12DC ,又D 1G ∥DC 且D 1G =12DC ,所以OE ∥=D 1G , 所以四边形OEGD 1是平行四边形,所以GE ∥D 1O . 又D 1O ⊂平面BB 1D 1D ,GE ⊄平面BB 1D 1D , 所以EG ∥平面BB 1D 1D .证明直线与平面平行的常用方法(1)利用线面平行的定义.(2)利用线面平行的判定定理:关键是找到平面内与已知直线平行的直线,可先直观判断题中是否存在这样的直线,若不存在,则需作出直线,常考虑利用三角形的中位线、平行四边形的对边平行或过已知直线作一平面,找其交线进行证明.角度二 线面平行性质定理的应用如图,在五面体ABCDFE 中,底面ABCD 为矩形,EF ∥AB ,过BC的平面交棱FD 于点P ,交棱F A 于点Q .证明:PQ ∥平面ABCD .【证明】 因为底面ABCD 为矩形,所以AD ∥BC ,⎭⎪⎬⎪⎫AD ∥BCAD ⊂平面ADF BC ⊄平面ADF ⇒BC ∥平面ADF ,⎭⎪⎬⎪⎫BC ∥平面ADFBC ⊂平面BCPQ 平面BCPQ ∩平面ADF =PQ ⇒BC ∥PQ ,⎭⎪⎬⎪⎫PQ ∥BCPQ ⊄平面ABCD BC ⊂平面ABCD ⇒PQ ∥平面ABCD .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来确定交线.该定理的作用是由线面平行转化为线线平行.1.(一题多解)(2021·河南中原名校联考)如图,已知点P 是平行四边形ABCD 所在平面外的一点,E ,F 分别是P A ,BD 上的点且PE ∶EA =BF ∶FD ,求证:EF ∥平面PBC .证明:方法一:如图,连接AF ,并延长交BC 于点G ,连接PG ,因为BC ∥AD ,所以FG F A =FBFD , 又因为PE EA =BFFD ,所以PE EA =GFF A ,所以EF ∥PG .又因为PG ⊂平面PBC ,EF ⊄平面PBC , 所以EF ∥平面PBC .方法二:如图,过点F 作FM ∥AD ,交AB 于点M ,连接EM ,因为FM ∥AD ,AD ∥BC ,所以FM ∥BC ,又因为FM ⊄平面PBC ,BC ⊂平面PBC , 所以FM ∥平面PBC . 由FM ∥AD 得BM MA =BFFD ,又因为PE EA =BF FD ,所以PE EA =BMMA ,所以EM ∥PB . 因为PB ⊂平面PBC ,EM ⊄平面PBC , 所以EM ∥平面PBC ,因为EM ∩FM =M ,EM ,FM ⊂平面EFM ,所以平面EFM∥平面PBC,因为EF⊂平面EFM,所以EF∥平面PBC.2.如图,几何体E-ABCD是四棱锥,△ABD为正三角形,CB=CD,EC⊥BD.(1)求证:BE=DE;(2)若∠BCD=120°,M为线段AE的中点,求证:DM∥平面BEC.证明:(1)取BD的中点O,连接CO,EO.由于CB=CD,所以CO⊥BD.又EC⊥BD,EC∩CO=C,又因为CO,EC⊂平面EOC,所以BD⊥平面EOC,因此BD⊥EO,又O为BD的中点,所以BE=DE.(2)取AB的中点N,连接DN,MN,因为M是AE的中点,N是AB的中点,所以MN∥BE.又MN⊄平面BEC,BE⊂平面BEC,所以MN∥平面BEC.因为△ABD为正三角形,所以∠BDN=30°,又CB=CD,∠BCD=120°,因此∠CBD=30°,所以DN∥BC.又DN⊄平面BEC,BC⊂平面BEC,所以DN∥平面BEC.又MN∩DN=N,故平面DMN∥平面BEC,又DM⊂平面DMN,所以DM∥平面BEC.面面平行的判定与性质(典例迁移)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EF A1∥平面BCHG.【证明】(1)因为G,H分别是A1B1,A1C1的中点,所以GH∥B1C1,又B1C1∥BC,所以GH∥BC,所以B,C,H,G四点共面.(2)在△ABC中,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.又因为G,E分别为A1B1,AB的中点,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EF A1∥平面BCHG.【迁移探究1】(变条件)在本例条件下,若D为BC1的中点,求证:HD∥平面A1B1BA.证明:如图所示,连接HD,A1B,因为D为BC1的中点,H为A1C1的中点,所以HD∥A1B,又HD⊄平面A1B1BA,A1B⊂平面A1B1BA,所以HD∥平面A1B1BA.【迁移探究2】(变条件)在本例条件下,若D1,D分别为B1C1,BC的中点,求证:平面A1BD1∥平面AC1D.证明:如图所示,连接A1C交AC1于点M,因为四边形A1ACC1是平行四边形,所以M是A1C的中点,连接MD,因为D为BC的中点,所以A1B∥DM.因为A1B⊂平面A1BD1,DM⊄平面A1BD1,所以DM∥平面A1BD1.又由三棱柱的性质知,D1C1∥=BD,所以四边形BDC1D1为平行四边形,所以DC1∥BD1.又DC1⊄平面A1BD1,BD1⊂平面A1BD1,所以DC1∥平面A1BD1,又因为DC1∩DM=D,DC1,DM⊂平面AC1D,所以平面A1BD1∥平面AC1D.1.如图,AB∥平面α∥平面β,过点A,B的直线m,n分别交α,β于点C,E和点D,F,若AC=2,CE=3,BF=4,则BD的长为()A.65B.75C.85D.95解析:选C.由AB∥α∥β,易证ACCE=BDDF.即AC AE =BDBF,所以BD=AC·BFAE=2×45=85.2.(一题多解)如图,四边形ABCD是正方形,ED⊥平面ABCD,AF⊥平面ABCD.证明:平面ABF∥平面DCE.证明:方法一:因为DE⊥平面ABCD,AF⊥平面ABCD,所以DE∥AF.因为AF⊄平面DCE,DE⊂平面DCE,所以AF∥平面DCE.因为四边形ABCD是正方形,所以AB∥CD.因为AB⊄平面DCE,CD⊂平面DCE,所以AB∥平面DCE.因为AB∩AF=A,AB⊂平面ABF,AF⊂平面ABF,所以平面ABF∥平面DCE.方法二:因为DE⊥平面ABCD,AF⊥平面ABCD,所以DE∥AF.因为四边形ABCD为正方形,所以AB∥CD.又AF∩AB=A,DE∩DC=D,所以平面ABF∥平面DCE.方法三:因为DE⊥平面ABCD,所以DE⊥AD,在正方形ABCD中,AD⊥DC.又DE∩DC=D,所以AD⊥平面DEC.同理AD⊥平面ABF.所以平面ABF∥平面DCE.[A级基础练]1.已知α,β表示两个不同的平面,直线m是α内一条直线,则“α∥β”是“m∥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析:选A.由α∥β,m⊂α,可得m∥β;反过来,由m∥β,m⊂α,不能推出α∥β.综上,“α∥β”是“m∥β”的充分不必要条件.2.已知m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,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析:选D.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,所以原命题正确,故D项正确.3.(2021·合肥模拟)已知a,b,c为三条不同的直线,α,β,γ为三个不同的平面,则下列说法正确的是()A.若a∥b,b⊂α,则a∥αB.若a⊂α,b⊂β,a∥b,则α∥βC.若α∥β,a∥α,则a∥βD.若α∩β=a,β∩γ=b,α∩γ=c,a∥b,则b∥c解析:选D.若a∥b,b⊂α,则a∥α或a⊂α,故A不正确;若a⊂α,b ⊂β,a∥b,则α∥β或α与β相交,故B不正确;若α∥β,a∥α,则a∥β或a⊂β,故C不正确;如图,由a∥b可得b∥α,又b⊂γ,α∩γ=c,所以b∥c,故D正确.4.如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,Q为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面MNQ不平行的是()解析:选A.对于选项B,如图所示,连接CD,因为AB∥CD,M,Q分别是所在棱的中点,所以MQ∥CD,所以AB∥MQ,又AB⊄平面MNQ,MQ⊂平面MNQ,所以AB∥平面MNQ.同理可证选项C,D中均有AB∥平面MNQ.故选A.5.如图,在三棱柱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.以上均有可能解析:选B.在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB∥A1B1.因为AB⊂平面ABC,A1B1⊄平面ABC,所以A1B1∥平面ABC.因为过A1B1的平面与平面ABC交于DE,所以DE∥A1B1,所以DE∥AB.6.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,点E为AD的中点,点F在CD上.若EF∥平面AB1C,则线段EF的长度为________.解析:因为EF∥平面AB1C,EF⊂平面ABCD,平面ABCD∩平面AB1C=AC,所以EF∥AC,所以点F为DC的中点.故EF=12AC= 2.答案: 27.在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M是棱AA1的中点,过C,M,D1作正方体的截面,则截面的面积是________.解析:由面面平行的性质知截面与平面AB1的交线MN是△AA1B的中位线,所以截面是梯形CD1MN,其面积为12×(2+22)×(5)2-⎝⎛⎭⎪⎫222=92.答案:9 28.如图所示,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别是棱CC1,C1D1,D1D,DC的中点,N是BC的中点,点M在四边形EFGH及其内部运动,则M只需满足条件________时,就有MN∥平面B1BDD1.(注:请填上你认为正确的一个条件即可,不必考虑全部可能情况)解析:连接HN,FH,FN,则FH∥DD1,HN∥BD,FH∩HN=H,DD1∩BD =D,所以平面FHN∥平面B1BDD1,只需M∈FH,则MN⊂平面FHN,所以MN∥平面B1BDD1.答案:点M在线段FH上(或点M与点H重合)9.如图,在四棱锥P-ABCD中,∠ABC=∠ACD=90°,∠BAC=∠CAD=60°,P A⊥平面ABCD,P A=2,AB=1.设M,N分别为PD,AD的中点.(1)求证:平面CMN∥平面P AB;(2)求三棱锥P-ABM的体积.解:(1)证明:因为M,N分别为PD,AD的中点,所以MN∥P A,又MN⊄平面P AB,P A⊂平面P AB,所以MN∥平面P AB.在Rt△ACD中,∠CAD=60°,CN=AN,所以∠ACN=60°.又∠BAC=60°,所以CN∥AB.因为CN⊄平面P AB,AB⊂平面P AB,所以CN∥平面P AB.又CN∩MN=N,所以平面CMN∥平面P AB.(2)由(1)知,平面CMN∥平面P AB,所以点M到平面P AB的距离等于点C到平面P AB的距离.因为AB=1,∠ABC=90°,∠BAC=60°,所以BC=3,所以三棱锥P-ABM的体积V=V MP AB=V CP AB=V PABC=13×12×1×3×2=33.10.如图所示,已知四边形ABCD是正方形,四边形ACEF是矩形,AB=2,AF=1,M是线段EF的中点.(1)求证:AM∥平面BDE;(2)若平面ADM∩平面BDE=l,平面ABM∩平面BDE=m,试分析l与m 的位置关系,并证明你的结论.解:(1)证明:如图,记AC与BD的交点为O,连接OE.因为O,M分别是AC,EF的中点,四边形ACEF是矩形,所以四边形AOEM是平行四边形,所以AM∥OE.又因为OE⊂平面BDE,AM⊄平面BDE,所以AM∥平面BDE.(2)l∥m,证明如下:由(1)知AM∥平面BDE,又AM⊂平面ADM,平面ADM∩平面BDE=l,所以l∥AM,同理,AM∥平面BDE,又AM⊂平面ABM,平面ABM∩平面BDE=m,所以m ∥AM ,所以l ∥m .[B 级 综合练]11.如图,在四面体ABCD 中,若截面PQMN 是正方形,则在下列说法中,错误的为( )A .AC ⊥BDB .AC =BD C .AC ∥截面PQMND .异面直线PM 与BD 所成的角为45° 解析:选B .因为截面PQMN 是正方形, 所以PQ ∥MN ,QM ∥PN ,则PQ ∥平面ACD ,QM ∥平面BDA , 所以PQ ∥AC ,QM ∥BD ,由PQ ⊥QM 可得AC ⊥BD ,故A 正确; 由PQ ∥AC 可得AC ∥截面PQMN ,故C 正确; 由BD ∥PN ,所以∠MPN 是异面直线PM 与BD 所成的角,且为45°,D 正确; 由上面可知:BD ∥PN ,MN ∥AC . 所以PN BD =AN AD ,MN AC =DN AD ,而AN 与DN 关系不确定,PN =MN , 所以BD 与AC 关系不确定.B 错误.故选B .12.在正四棱柱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,则点Q 满足条件________时,有平面D 1BQ ∥平面P AO .解析:如图所示,设Q 为CC 1的中点,因为P 为DD 1的中点,所以QB ∥P A .连接DB ,因为P ,O 分别是DD 1,DB 的中点,所以D 1B ∥PO ,又D 1B ⊄平面P AO ,QB ⊄平面P AO ,PO ⊂平面P AO ,P A ⊂平面P AO ,所以D 1B ∥平面P AO ,QB ∥平面P AO ,又D 1B ∩QB =B ,所以平面D 1BQ ∥平面P AO .故Q 为CC 1的中点时,有平面D 1BQ ∥平面P AO .答案:Q 为CC 1的中点13.(2021·烟台模拟)如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =AD =2,AA 1=1.一平面截该长方体,所得截面为OPQRST ,其中O ,P 分别为AD ,CD 的中点,B 1S =12,则AT =________.解析:设AT =x ,则A 1T =1-x ,由面面平行的性质得,PO ∥SR ,TO ∥QR ,TS ∥PQ , 所以△DOP ∽△B 1RS .因为DP =OD =1,所以B 1S =B 1R =12, 所以A 1S =C 1R =32.由△ATO ∽△C 1QR ,可得AO AT =C 1RC 1Q ,即1x =32C 1Q ,故C 1Q =3x2.由△A 1TS ∽△CQP ,可得CQ CP =A 1TA 1S ,即1-3x 21=1-x 32,解得x =25.答案:2514.(2020·高考全国卷Ⅱ)如图,已知三棱柱ABC -A 1B 1C 1的底面是正三角形,侧面BB 1C 1C 是矩形,M ,N 分别为BC ,B 1C 1的中点,P 为AM 上一点.过B 1C 1和P 的平面交AB 于E ,交AC 于F .(1)证明:AA 1//MN ,且平面A 1AMN ⊥平面EB 1C 1F ;(2)设O 为△A 1B 1C 1的中心.若AO =AB =6,AO //平面EB 1C 1F ,且∠MPN =π3,求四棱锥B -EB 1C 1F 的体积.解:(1)证明:因为M ,N 分别为BC ,B 1C 1的中点,所以MN ∥CC 1.又由已知得AA 1∥CC 1,故AA 1∥MN .因为△A 1B 1C 1是正三角形,所以B 1C 1⊥A 1N .又B 1C 1⊥MN ,故B 1C 1⊥平面A 1AMN .又因为B 1C 1⊂平面EB 1C 1F ,所以平面A 1AMN ⊥平面EB 1C 1F .(2)AO ∥平面EB 1C 1F ,AO ⊂平面A 1AMN ,平面A 1AMN ∩平面EB 1C 1F =PN ,故AO ∥PN .又AP ∥ON ,故四边形APNO 是平行四边形,所以PN =AO =6,AP=ON =13AM =3,PM =23AM =23,EF =13BC =2.因为BC ∥平面EB 1C 1F ,所以四棱锥B -EB 1C 1F 的顶点B 到底面EB 1C 1F 的距离等于点M 到底面EB 1C 1F 的距离.如图,作MT ⊥PN ,垂足为T ,则由(1)知,MT ⊥平面EB 1C 1F ,故MT =PM sin ∠MPN =3.底面EB 1C 1F 的面积为12×(B 1C 1+EF )·PN =12×(6+2)×6=24.所以四棱锥B -EB 1C 1F 的体积为13×24×3=24.[C 级 提升练]15.如图,四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是直角梯形,AB ∥CD ,AB ⊥AD ,AB =2CD =2AD =4,侧面P AB 是等腰直角三角形,P A =PB ,平面P AB ⊥平面ABCD ,点E ,F 分别是棱AB ,PB 上的点,平面CEF ∥平面P AD .(1)确定点E ,F 的位置,并说明理由;(2)求三棱锥F -DCE 的体积.解:(1)因为平面CEF ∥平面P AD ,平面CEF ∩平面ABCD =CE ,平面P AD ∩平面ABCD =AD ,所以CE ∥AD ,又AB ∥DC ,所以四边形AECD 是平行四边形,所以DC =AE =12AB ,即点E 是AB 的中点.因为平面CEF ∥平面P AD ,平面CEF ∩平面P AB =EF ,平面P AD ∩平面P AB =P A ,所以EF ∥P A ,又点E 是AB 的中点,所以点F 是PB 的中点.综上,E ,F 分别是AB ,PB 的中点.(2)连接PE ,由题意及(1)知P A =PB ,AE =EB ,所以PE ⊥AB ,又平面P AB ⊥平面ABCD ,平面P AB ∩平面ABCD =AB , 所以PE ⊥平面ABCD .又AB ∥CD ,AB ⊥AD ,所以V F DEC =12V P DEC =16S △DEC ×PE =16×12×2×2×2=23.。
2.2直线、平面平行地判定与性质

§2.2直线、平面平行的判定与性质高考会这样考1.考查空间平行关系及性质;2.大题中证明或探索空间的平行关系.备考要这样做1.熟练掌握线面平行、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,解答过程的叙述步骤要完整,避免因条件书写不全而失分;2.2.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”.1.直线与平面平行的判定与性质[状元的深入理解]1.证明线面平行是高考中常见的问题,常用的方法就是证明这条线与平面内的某条直线平行.但一定要说明一条直线在平面外,一条直线在平面内.2.在判定和证明直线与平面的位置关系时,除熟练运用判定定理和性质定理外,切不可丢弃定义,因为定义既可作判定定理使用,亦可作性质定理使用.3.辅助线(面)是解(证)线面平行的关键.为了能利用线面平行的判定定理及性质定理,往往需要作辅助线(面).1.已知不重合的直线a,b和平面α,①若a∥α,b⊂α,则a∥b;②若a∥α,b∥α,则a∥b;③若a∥b,b⊂α,则a∥α;④若a∥b,a∥α,则b∥α或b⊂α.上面命题中正确的是________(填序号).2.已知α、β是不同的两个平面,直线a⊂α,直线b⊂β,命题p:a与b没有公共点;命题q:α∥β,则p是q的____________条件.3.已知平面α∥平面β,直线a⊂α,有下列命题:①a与β内的所有直线平行;②a与β内无数条直线平行;③a与β内的任意一条直线都不垂直.其中真命题的序号是________.4.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5.下列命题正确的是( ) A.若两条直线和同一个平面所成的角相等,则这两条直线平行B.若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行C.若一条直线平行于两个相交平面,则这条直线与这两个平面的交线平行D.若两个平面都垂直于第三个平面,则这两个平面平行方法与技巧1. 平行问题的转化关系2. 直线与平面平行的主要判定方法(1)定义法;(2)判定定理;(3)面与面平行的性质. 3. 平面与平面平行的主要判定方法(1)定义法;(2)判定定理;(3)推论;(4)a ⊥α,a ⊥β⇒α∥β.【题型分类剖析】题型一 直线与平面平行的判定与性质例1 正方形ABCD 与正方形ABEF 所在平面相交于AB ,在AE 、BD 上各有一点P 、Q ,且AP=DQ .求证:PQ ∥平面BCE .思维启迪:证明直线与平面平行可以利用直线与平面平行的判定定理,也可利用面面平行的性质.证明 方法一 如图所示. 作PM ∥AB 交BE 于M , 作QN ∥AB 交BC 于N , 连接MN .∵正方形ABCD 和正方形ABEF 有公共边AB ,∴AE =BD . 又AP =DQ ,∴PE =QB , 又PM ∥AB ∥QN ,∴PM AB =PE AE =QB BD =QNDC,∴PM AB =QN DC,∴PM 綊QN ,即四边形PMNQ 为平行四边形, ∴PQ ∥MN .又MN ⊂平面BCE ,PQ ⊄平面BCE , ∴PQ ∥平面BCE .方法二 如图,连接AQ ,并延长交BC 延长线于K ,连接EK , ∵AE =BD ,AP =DQ , ∴PE =BQ ,∴AP PE =DQBQ ,又AD ∥BK ,∴DQ BQ =AQ QK, ∴AP PE =AQ QK,∴PQ ∥EK .又PQ ⊄平面BCE ,EK ⊂平面BCE , ∴PQ ∥平面BCE .探究提高 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定理(α∥β,a ⊂α⇒a ∥β);(4)利用面面平行的性质(α∥β,a ⊄β,a ∥α⇒a ∥β).如图,在四棱锥P —ABCD 中,底面ABCD 是菱形,∠BAD=60°,AB =2,PA =1,PA ⊥平面ABCD ,E 是PC 的中点,F 是AB 的中点.求证:BE ∥平面PDF . 证明 取PD 中点为M ,连接ME ,MF ,∵E 是PC 的中点, ∴ME 是△PCD 的中位线, ∴ME 綊12CD .∵F 是AB 的中点且四边形ABCD 是菱形,AB 綊CD , ∴ME 綊FB ,∴四边形MEBF 是平行四边形,∴BE ∥MF . ∵BE ⊄平面PDF ,MF ⊂平面PDF ,∴BE ∥平面PDF . 题型二 平面与平面平行的判定与性质例2 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:(1)B ,C ,H ,G 四点共面; (2)平面EFA 1∥平面BCHG .思维启迪:要证四点共面,只需证GH ∥BC ;要证面面平行,可证一个平面内的两条相交直线和另一个平面平行. 证明 (1)∵GH 是△A 1B 1C 1的中位线,∴GH ∥B 1C 1. 又∵B 1C 1∥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綊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.探究提高证明面面平行的方法:(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.证明:若一条直线与两个相交平面都平行,则这条直线平行于两个平面的交线.解已知:直线a∥平面α,直线a∥平面β,α∩β=b.求证:a∥b.证明:如图所示,过直线a作平面γ,δ分别交平面α,β于直线m,n(m,n不同于交线b),由直线与平面平行的性质定理,得a∥m,a∥n,由平行线的传递性,得m∥n,由于n⊄α,m⊂α,故n∥平面α.又n⊂β,α∩β=b,故n∥b.又a∥n,故a∥b.题型三平行关系的综合应用例3如图所示,在四面体ABCD中,截面EFGH平行于对棱AB和CD,试问截面在什么位置时其截面面积最大?思维启迪:利用线面平行的性质可以得到线线平行,可以先确定截面形状,再建立目标函数求最值.解∵AB∥平面EFGH,平面EFGH与平面ABC和平面ABD分别交于FG、EH.∴AB∥FG,AB∥EH,∴FG∥EH,同理可证EF∥GH,∴截面EFGH是平行四边形.设AB=a,CD=b,∠FGH=α (α即为异面直线AB和CD所成的角或其补角).又设FG =x ,GH =y ,则由平面几何知识可得x a =CG BC ,y b =BG BC ,两式相加得x a +yb=1,即y =ba(a -x ),∴S ▱EFGH =FG ·GH ·sin α =x ·b a ·(a -x )·sin α=b sin αax (a -x ). ∵x >0,a -x >0且x +(a -x )=a 为定值, ∴当且仅当x =a -x 时,b sin αa x (a -x )=ab sin α4,此时x =a 2,y =b2. 即当截面EFGH 的顶点E 、F 、G 、H 为棱AD 、AC 、BC 、BD 的中点时截面面积最大. 探究提高 利用线面平行的性质,可以实现与线线平行的转化,尤其在截面图的画法中,常用来确定交线的位置,对于最值问题,常用函数思想来解决.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PAO?解 当Q 为CC 1的中点时,平面D 1BQ ∥平面PAO .证明如下: ∵Q 为CC 1的中点,P 为DD 1的中点, ∴QB ∥PA .∵P 、O 分别为DD 1、DB 的中点,∴D 1B ∥PO . 又∵D 1B ⊄平面PAO ,PO ⊂平面PAO ,QB ⊄平面PAO ,PA ⊂平面PAO ,∴D 1B ∥平面PAO ,QB ∥平面PAO , 又D 1B ∩QB =B ,D 1B 、QB ⊂平面D 1BQ , ∴平面D 1BQ ∥平面PAO .【答题示范与提高】立体几何中的探索性问题典例:(12分)如图所示,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,E是棱DD1的中点.(1)求直线BE和平面ABB1A1所成的角的正弦值;(2)在棱C1D1上是否存在一点F,使B1F∥平面A1BE?证明你的结论.规范解答解(1)如图(a)所示,取AA1的中点M,连接EM,BM.因为E是DD1的中点,四边形ADD1A1为正方形,所以EM∥AD.[2分]又在正方体ABCD—A1B1C1D1中,AD⊥平面ABB1A1,所以EM ⊥平面ABB 1A 1,从而BM 为直线BE 在平面ABB 1A 1上的射影,∠EBM 为BE 和平面ABB 1A 1所成的角.[4分]图(a)设正方体的棱长为2,则EM =AD =2,BE =22+22+12=3.于是,在Rt △BEM 中,sin ∠EBM =EM BE =23,[5分]即直线BE 和平面ABB 1A 1所成的角的正弦值为23.[6分](2)在棱C 1D 1上存在点F ,使B 1F ∥平面A 1BE .事实上,如图(b)所示,分别取C 1D 1和CD 的中点F ,G ,连接B 1F ,EG ,BG ,CD 1,FG .因A 1D 1∥B 1C 1∥BC ,且A 1D 1=BC ,所以四边形A 1BCD 1是平行四边形,因此D 1C ∥A 1B .又E ,G 分别为D 1D ,CD 的中点,图(b)所以EG ∥D 1C ,从而EG ∥A 1B .这说明A 1,B ,G ,E 四点共面.所以BG ⊂平面A 1BE .[8分]因四边形C 1CDD 1与B 1BCC 1皆为正方形,F ,G 分别为C 1D 1和CD 的中点, 所以FG ∥C 1C ∥B 1B ,且FG =C 1C =B 1B , 因此四边形B 1BGF 是平行四边形, 所以B 1F ∥BG ,[10分]而B 1F ⊄平面A 1BE ,BG ⊂平面A 1BE , 故B 1F ∥平面A 1BE . 答题模板对于探索类问题,书写步骤的格式有两种:一种:第一步:探求出点的位置. 第二步:证明符合要求. 第三步:给出明确答案.第四步:反思回顾.查看关键点,易错点和答题规范.另一种:从结论出发,“要使什么成立”,“只需使什么成立”,寻求使结论成立的充分条件,类似于分析法.温馨提醒 (1)本题属立体几何中的综合题,重点考查推理能力和计算能力.(2)第(1)问常见错误是无法作出平面ABB 1A 1的垂线,以致无法确定线面角.(3)第(2)问为探索性问题,找不到解决问题的切入口,入手较难.(4)书写格式混乱,不条理,思路不清晰.A 组 专项基础训练 (时间:35分钟,满分:57分)一、选择题(每小题5分,共20分)1. 若直线m ⊂平面α,则条件甲:“直线l ∥α”是条件乙:“l ∥m ”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2. 已知直线a ,b ,c 及平面α,β,下列条件中,能使a ∥b 成立的是( ) A .a ∥α,b ⊂αB .a ∥α,b ∥αC .a ∥c ,b ∥cD .a ∥α,α∩β=b3. 在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB ⊂平面α,CD ⊄平面α,则直线CD 与平面α内的直线的位置关系只能是( )A .平行B .平行和异面C .平行和相交D .异面和相交4. 设m 、n 表示不同直线,α、β表示不同平面,则下列结论中正确的是( )A .若m ∥α,m ∥n ,则n ∥αB .若m ⊂α,n ⊂β,m ∥β,n ∥α,则α∥βC .若α∥β,m ∥α,m ∥n ,则n ∥βD .若α∥β,m ∥α,n ∥m ,n ⊄β,则n ∥β 二、填空题(每小题5分,共15分)5. 过三棱柱ABC —A 1B 1C 1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB 1A 1平行的直线共有________条.6. 如图所示,ABCD —A 1B 1C 1D 1是棱长为a 的正方体,M 、N 分别是下底面的棱A 1B 1、B 1C 1的中点,P 是上底面的棱AD 上的一点,AP =a3,过P 、M 、N 的平面交上底面于PQ ,Q 在CD 上,则PQ =________.7. 如图所示,在正四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 、F 、G 、H 分别是棱CC 1、C 1D 1、D 1D 、DC 的中点,N 是BC 的中点,点M 在四边 形EFGH 及其内部运动,则M 满足条件______________时,有MN ∥平面B 1BDD 1.三、解答题(共22分)8. (10分)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:PA∥GH.9. (12分)如图,已知平行四边形ABCD中,BC=6,正方形ADEF所在平面与平面ABCD垂直,G,H分别是DF,BE的中点.(1)求证:GH∥平面CDE;(2)若CD=2,DB=42,求四棱锥F—ABCD的体积..B组专项能力提升(时间:25分钟,满分:43分)一、选择题(每小题5分,共15分)1.设m,n是平面α内的两条不同直线;l1,l2是平面β内的两条相交直线,则α∥β的一个充分而不必要条件是 ( ) A.m∥β且l1∥αB.m∥l1且n∥l2C.m∥β且n∥βD.m∥β且n∥l22.下面四个正方体图形中,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∥平面MNP的图形是 ( )A.①② B.①④C.②③D.③④3.给出下列关于互不相同的直线l、m、n和平面α、β、γ的三个命题: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,β∩γ=m,γ∩α=n,l∥γ,则m∥n.其中真命题的个数为( ) 二、填空题(每小题5分,共15分)4.已知平面α∥平面β,P是α、β外一点,过点P的直线m与α、β分别交于A、C,过点P的直线n与α、β分别交于B、D且PA=6,AC=9,PD=8,则BD的长为________. 5. 一个正方体的展开图如图所示,B、C、D为原正方体的顶点,A为原正方体一条棱的中点.在原来的正方体中,CD与AB所成角的余弦值为________.6.已知正方体ABCD-A1B1C1D1,下列结论中,正确的结论是________(只填序号).①AD1∥BC1;②平面AB1D1∥平面BDC1;③AD1∥DC1;④AD1∥平面BDC1.三、解答题7. (13分)如图,四棱锥P—ABCD中,PD⊥平面ABCD,底面ABCD为矩形,PD=DC=4,AD=2,E为PC的中点.(1)求三棱锥A—PDE的体积;(2)AC边上是否存在一点M,使得PA∥平面EDM?若存在,求出AM的长;若不存在,请说明理由.。
高一数学 人教A版必修2 第二章 2.2.1、2直线与平面平行、平面与平面平行的判定 课件

(1)直线EG∥平面BDD1B1;
证明 如图,连接SB.
∵点E,G分别是BC,SC的中点,
∴EG∥SB.
又∵SB⊂平面BDD1B1,EG⊄平面BDD1B1,
∴EG∥平面BDD1B1.
证明
(2)平面EFG∥平面BDD1B1. 证明 连接SD. ∵点F,G分别是DC,SC的中点, ∴FG∥SD. 又∵SD⊂平面BDD1B1,FG⊄平面BDD1B1, ∴FG∥平面BDD1B1. 又EG∥平面BDD1B1, 且EG⊂平面EFG,FG⊂平面EFG,EG∩FG=G, ∴平面EFG∥平面BDD1B1.
证明
反思与感悟 解决线面平行与面面平行的综合问题的策略 (1)立体几何中常见的平行关系是线线平行、线面平行和面面平行,这三 种平行关系不是孤立的,而是相互联系、相互转化的. (2) 线线平行 ―判――定―→ 线面平行 ―判――定―→ 面面平行
所以平行关系的综合问题的解决必须灵活运用三种平行关系的判定定理.
第二章 §2.2 直线、平面平行的判 定及其性质
2.2.2 平面与平面平行的判定
学习目标
1.通过直观感知、操作确认,归纳出平面与平面平行的判定定理. 2.掌握平面与平面平行的判定定理,并能初步利用定理解决问题.
问题导学
知识点 平面与平面平行的判定定理
思考1 三角板的两条边所在直线分别与平面α平行,这个三角板所在平 面与平面α平行吗? 答案 平行.
证明
Байду номын сангаас
命题角度2 以柱体为背景证明线面平行 例3 在三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E分别是棱BC,CC1的中点,在线 段AB上是否存在一点M,使直线DE∥平面A1MC?请证明你的结论.
解答
引申探究 将本例改为在三棱柱ABC-A1B1C1中,若M为AB的中点, 求证:BC1∥平面A1CM. 证明 如图,连接AC1交A1C于点F, 则F为AC1的中点. 又因为M是AB的中点,连接MF, 所以BC1∥MF. 因为MF⊂平面A1CM,BC1⊄平面A1CM, 所以BC1∥平面A1CM.
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复习引入
直线与平面有几种位置关系? 有三种位置关系:在平面内,相交、平行. 其中平行是一种非常重要的关系,不仅应用较多, 而且是学习平面和平面平行的基础.
引入新课
如何判定一条直线 和一个平面平行呢?
线面平行的定义是什么?用定 义好判断吗?
根据定义,判定直线与平面是否平行,只需判定 直线与平面有没有公共点.但是,直线无限延长, 平面无限延展,如何保证直线与平面没有公共点呢?
∴AB//OF,
AB 平面DCF
OF 平面DCF AB//平面DCF
AB//OF
A
D
O
F E
C
例2. 如图,四面体ABCD中,E,F,G,H分别 是AB,BC,CD,AD的中点.
(1)E、F、G、H四点是否共面?
(2)试判断AC与平面EFGH的位置关系;
(3)你能说出图中满足线面平行位置 A
D1 A1
M D
C1
B1
P N C
A
B
AC // MN MN 面ABCD AC 面ABCD
MN // 面ABCD
• 例5:如图所示,四边形EFGH为空间四边形 ABCD的一个截面,若截面为平行四边形.
直线与平面平行的判定
您做对了吗?
• 如果一条直线与一个平面没有公共点 我们称做直线与平面平行,表示式: a与α没有公共点 a∥α
• 如果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. 用符号表示为:α α ,b α且a∥b
a∥α
直线与平面平行的判定定理: 平面外的一条直线与此平面内的一条直线平
∴PQ∥EK.
又PQ 平面BCE, EK 平面BCE.
∴PQ∥平面BCE.
练习:如图,在三棱柱ABC——A1B1C1中, D是AC的中点。
求证:AB1//平面DBC1 A1
C1
B1
P
D
A
C
B
能力提升
1、如下图在底面为平行四边形的四棱锥P-ABCD中,点E是 PD的中点,求证:PB∥平面AEC.
D' A'
F P
C'
BC//B'C' EF//B'C'
BC//EF D E
B' C
EF、BE、CF共面. A
B
则EF、BE、CF为应画的线.
例1 如图所示的一块木料中,棱BC平行于面A'C'. ⑴要经过面内的一点P和棱BC将木料锯开,应 怎样画线?
⑵所画的线与平面AC是什么位置关系?
解:⑵由⑴,得 EF//BC, EF//BC
(3).平行于同一平面的两条直线是否平行 ?
(不一定)
(4).过平面外一点与这平面平行的直线 有多少条?
(无数条)
判定定理的定理的应用 A
例1. 如图,空间四边形ABCD中, F
E、F分别是 AB,AD的中点. E
D
求证:EF∥平面BCD.
B
C
分析:要证明线面平行只需证明线线平行,
即在平面BCD内找一条直线 平行于EF,由已
3、注意定理中文字叙述、符号语言、图 形表示的相互转换。 4、判定线面平行的二种方法:
(1)定义法( 2)判定定理
思考:
您现在判定线面平行的方法有几种?
方法一:根据定义判定
方法二 :根据判定定理判定
直线和平面平行的判定定理: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。
∵正方形ABCD和正方形ABEF有公共边AB,
∴AE=BD.
又∵AP=DQ,∴PE=QB.
又∵PM∥AB∥QN,
∴ PM PE , QN BQ .
AB AE DC BD
∴PM
QN.∴PQ∥MN.
又MN 平面BCE, PQ 平面BCE, PQ P平面BCE.
解法2:线面平行可以转化为线线平行,而线线平行可通过“线
行,则该直线与此平面平行.(用符号表示?)
a
线线平行线面平行
b
化归与转化的思想:
a
b
a
//
a // b
(1)化线面平行为线线平行 (2)化空间问题为平面问题
三个条件不能少?
定理说明
1、线面平行的判定定理的数学符号表示, 其中三个条件缺一不可.
2、线线平行
线面平行
线线平行是条件的核心.
且 c
例2.已知平面外的两条平行直线中的一条平行于这
个平面,求证:另一条也平行于这个平面.
已知:直线a、b,平面,且a//b,a //, a,b ,
求证: b//
证明:过a作平面,且
a // 性质定理
c
a
b
a a // c b // c
c
c
a
请您动手体验一下
将一本书平放在桌面上,翻动书的硬皮封面,封 面边缘AB所在直线与桌面所在平面具有什么样的位 置关系?
A
A
B
B
直线与平面平行
如果平面 内有直线 b 与直线 a平行,那么直线 a 与平面 的位置关系如何?
是否可以保证直线 a 与平面 平行?
a
b
直线与平面平行的判定
• 请同学们预习课本 • P54--P56
线线平行 线面平行
直线和平面平行的 性质定理
1
新课引入:
线面平行的判定定理解决了判定线面 平行的问题(即所需条件);反之,在直 线与平面平行的条件下,会得到什么结论?
问题讨论:
(1)如果一条直线和一个平面平行,那么这条
直线和这个平面内的直线有怎样的位置关系?
a
a
b
b
α
平行
α
异面
(2)什么条件下,平面内的直线与直线a平行呢?
段对应成比例”得到.连结AQ并延长交BC于K,连结EK,只
需证出
AP AQ 即可.
PE QK
证明:如图所示,由AD∥BC,AK∩BD=Q知,
△ADQ∽△KBQ,
∴
AQ DQ . QK BQ
另一方面,由题设知,AE=BD,且AP=DQ.
∴PE=QB,∴
AP DQ . AP AQ , PE BQ PE QK
点P BB(1 不与B、B1重合), PA BA1 M,
PC BC1 N, 求证 : MN// 平面ABCD
D1
C1
提示 : 连结AC、 A1C1 A1
B1
M D
P N
C
A
B
解 : 连结AC、 A1C1 长方体中A1A//C1C A1C1//AC
AC 面A1C1B A1C1 面A1C1B
,求证:FO∥平面CDE.
证明:取CD的中点M,连结OM,EM,则
OM
1 BC, 又EF
1 BC,2ຫໍສະໝຸດ 2∴OMEF.
∴四边形OMEF为平行四边形,∴FO∥ME.
∵FO 平面CDE,ME 平面CDE,
∴FO∥平面CDE.
性质定理的应用:
例1 如图所示的一块木料中,棱BC平行于面A'C'.
⑴要经过面A'C'内的一点P和棱BC 将木料锯开, 应怎样画线?
a // b b b //
c
线面平行 线线平行 线面平判行定定理
例3. 求证:如果一条直线和两个相交平 面都平行,那么这条直线和它们的交线 平行.
已知:α∩β=l,a∥α,a∥β.
求证:a∥l.
bl
提示:过a作两个辅助平面 α
β
c
δ γa
例4 : 在长方体ABCD-A1B1C1D1中,
D'
F
A'
P E
C'
EF//面AC D
B' C
BE、CF都与面相交. A
B
线面平行 线线平行 线面平行
例2.已知平面外的两条平行直线中的一条平行于这
个平面,求证:另一条也平行于这个平面.
已知:直线a、b,平面,且a//b,a //, a,b ,
求证: b//
a
b
提示:过a作辅助平面,
(1)求证:PQ∥平面DCC1D1; (2)求PQ的长;
(3)求证:EF∥平面BB1D1D.
解:(1)证明:连结D1C,∵P、Q分别为AD1、AC的中点,
∴PQ
1 D1C. 2
PQ 面DCC1D1, D1C 面DCC1D1,
∴PQ∥面DCC1D1. (2)∵ D1C 2a,
PQ 1 D1C 2 a.
证明:连结BD与AC相交于O,连结EO, ∵ABCD为平行四边形, ∴O是BD的中点, 又E为PD的中点, ∴EO∥PB. ∵ PB 平面AEC, EO 平面AEC
PB P平面AEC.
2.如图所示,在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、P、 Q分别是BC、C1D1、AD1、BD的中点.
∴ AC ∥平面EFGH
(3)由EF ∥HG ∥AC,得 EF ∥平面ACD AC ∥平面EFGH HG ∥平面ABC
由BD ∥EH ∥FG,得 BD∥平面EFGH
EH ∥平面BCD
FG ∥平面ABD
A
EH
D
B
G
F
C
例2:已知:如图,四棱锥P-ABCD中, 底面 ABCD为矩形,M,N分别为AB,PC中点. 求证:MN//平面PAD
关系的所有情况吗?
H E
D
B