高中数学——平行关系的性质
高中数学知识点精讲精析 平行关系的判定
1.5.1 平行关系的判定(一)直线与直线平行的判定方法1.利用定义:在同一个平面内,不相交的两条直线互相平行;2.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. 推理模式:3.判定方法:○1○1证明直线和这个平面内的一条直线相互平行;○2○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○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.利用平行公理:空间中平行于同一条直线的两条直线互相平行;5.利用直线与平面平行的性质定理:直线和平面平行,经过该直线的平面与已知平面相交,则该直线和交线平行;6.利用平面和平面平行的性质定理:两个平面互相平行,和第三个平面相交,它们的交线互相平行;7.利用直线和平面垂直的性质:垂直于同一个平面的两条直线互相平行;8.利用直线和平面平行的性质:一直线和两相交平面平行,则该直线和这两个平面的交线平行.a l a l l ////⇒⎪⎭⎪⎬⎫=⋂⊂βαβα,,////a b a b a ααα⊄⊂⇒α ab(二)直线与平面平行的判定方法1.利用定义:直线与平面无公共点,则该直线和该平面平行;2.利用直线与平面平行的判定定理:平面外一条直线和平面内一条直线平行,则该直线和该平面平行(线线平行,则线面平行).3.利用平面和平面平行的性质:两个平面互相平行,则一个平面内任意一条直线都平行于第二个平面.(三)平面和平面平行的判定方法1.利用定义:两个平面没有公共点,则这两个平面平行;2.利用平面与平面平行的判定定理:一个平面内有两条相交直线分别与另一个平面内两条相交直线平行,则这两个平面平行;符号表示:a βb βa ∩b = P β∥α a ∥α b ∥α3.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.用符号表示是:a ∩b ,a α,b α,a ∥β,b ∥β,则α∥β.(3)垂直于同一直线的两个平面平行.用符号表示是:a ⊥α,a ⊥β则α∥β. (4)平行于同一个平面的两个平面平行.//,////αβαγβγ⇒4.利用平面与平面平行的判定:一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面,则这两个平面平行;5.利用平面与平面平行的传递性:平行于同一个平面的两个平面互相平行.6.利用直线与平面垂直的性质:垂直于同一条直线的两个平面互相平行;例1 如右图,平行四边形EFGH 的分别在空间四边形ABCD 各边上,求证:BD//平面EFGH.证明:∵EH // FG , EH Ë平面BCD ,FG Ì平面BCD ,∴EH // 平面BCD .又∵EH 在平面ABD内,∴EH // BD .又∵ EH 在平面 EFGH内 , BD 不在平面 EFGH内 ,∴ BD // 平面 EFGH .点评:转化思维链是“由已知线线平行→线面平行→线线平行→线面平行”. 此题属于教材(必修②人教A 版)中第64 页的3 题的演变, 同样还可证 AC // 平面EFGH . 例2.正方形ABCD和正方形ABEF所在平面互相垂直,点M,N分别在对角线AC和BF上,且AM=FN求证:MN∥平面BEC分析:证线面平行⇐线线平行,需找出面BEC 中与MN 证法(一):作NK ∥AB 交BE 于K ,作MH ∥AB 交BC 于H ∴MH ∥NK∵ABCD 与ABEF 是两个有公共边AB 的正方形 ∴它们是全等正方形 ∵AM=FN ∴CM=BN又∠HCM=∠KBN ,∠HMC=∠KNB ∴△HCM ≌△KBN ∴MH=NK ∴MHKN 是平行四边形 ∴MN ∥HK ∵HK ⊂平面BEC MN ⊄平面BEC ∴MN ∥平面BEC证法(二):分析:利用面面平行⇒线面平行 过N 作NP ∥BE ,连MP ,∵NP ∥AF ∴FN/FB=AP/AB ∴AM=FN ,AC=BF ∴FN/FB=AM/AC ∴AP/AB=AM/AC ∴MP ∥BC ∴平面MNP ∥平面BCE ∴MN ∥平面BCE例3(1)空间三条直线两两相交可确定几个平面?(2)空间四条平行直线可确定几个平面?(3)空间一条直线和直线外三点,可确定几个平面? 答案:(1)1个或3个(2)1个,4个或6个 (3)1个,3个或4个[例2]在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E.F 分别为棱BC.C1D1 的中点. 求证:EF ∥平面BB1D1D.证明:连接AC 交BD 于O ,连接OE ,则OE ∥DC , OE=1/2DC. ∵ DC ∥D1C1, DC=D1C1 , F 为D1C1 的中点,∴ OE ∥D1F , OE=D1F , 四边形D1FEO 为平行四边形.F EN KA P BM HD C∴ EF∥D1O.又∵ EF不在平面BB1D1D, D1O不在平面BB1D1D,∴ EF∥平面BB1D1D.例4 已知直线l//平面α,m 为平面α内任一直线,则直线l 与直线m 的位置关系是().A.平行B. 异面C. 相交D. 平行或异面答案;D。
新版高中数学北师大版必修2课件1.5.2平行关系的性质
5.2 平行关系的性质
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探究一
探究二
易错辨析
正解取D1D的中点G,连接EG,GC, ∵E是A1A的中点,G是D1D的中点,∴EG������ AD. 由正方体性质知AD������ BC,∴EG������ BC. ∴四边形EGCB是平行四边形,∴EB������ GC.① 又∵G,F分别是D1D,C1C的中点,∴D1G������ FC. ∴四边形D1GCF为平行四边形,∴D1F������ GC.② 由①②知EB������ D1F,∴四边形BED1F是平行四边形. 纠错心得1.立体几何问题只有在转化为平面几何问题后才能直
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5.2 平行关系的性质
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做一做2 平面α∥平面β,平面γ∥平面δ,且 α∩γ=a,α∩δ=b,β∩γ=c,β∩δ=d,则交线a,b,c,d的位置关系是 ( )
A.互相平行 B.交于一点 C.相互异面 D.不能确定 解析:由面面平行的性质定理,可知答案为A. 答案:A
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探究二平面与平面平行的性质及其应用
【例2】 如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,平面ABC∥平面 A1B1C1.若D是棱CC1的中点,在棱AB上是否存在一点E,使DE∥平面 AB1C1?并证明你的结论.
分析:先找出过DE与平面AB1C1平行的平面,可直接找出过D、E 与△AB1C1的三边平行的直线,进而确定平面,然后确定其与棱AB的 交点,即可找出E点位置,然后利用定理进行证明即可.
第9讲 平行的判定和性质教师
证明 连接 BC1,则由 E,F 分别是 BC,CC1 的中点知,EF∥BC1.
又 AB 綊 A1B1 綊 D1C1, 所以四边形 ABC1D1 是平行四边形, 所以 BC1∥AD1,所以 EF∥AD1. 又 EF⊄平面 AD1G,AD1⊂平面 AD1G, 所以 EF∥平面 AD1G. 2.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 FE 的长度等于________.
证明 如图,连接 B1C. 由已知得 A1D∥B1C,且 MN∥B1C,∴MN∥A1D.
又∵MN⊄平面 A1BD,A1D⊂平面 A1BD, ∴MN∥平面 A1BD. 连接 B1D1,同理可证 PN∥平面 A1BD. 又∵MN⊂平面 MNP,PN⊂平面 MNP,且 MN∩PN=N, ∴平面 MNP∥平面 A1BD. 例 5 如图,已知 E,F 分别是正方体 ABCD-A1B1C1D1 的棱 AA1,CC1 的中点,求证:四边 形 BED1F 是平行四边形.
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∴PA∥平面 BMD,又∵PA⊂平面 PAHG,平面 PAHG∩平面 BMD=GH,∴PA∥GH. 又 PA⊂平面 PAD,GH⊄平面 PAD,∴GH∥平面 PAD. 题型三 平面与平面平行的判定和性质 例 4 如图所示,在正方体 AC1 中,M,N,P 分别是棱 C1C,B1C1,C1D1 的中点,求证: 平面 MNP∥平面 A1BD.
C.平行于同一直线的两个平面一定相互平行
D.如果一个平面内的无数多条直线都平行于另一平面,那么这两个平面平行
答案 B
解析 如果一个平面内任何一条直线都平行于另一个平面,即两个平面没有公共点,则两平
高中数学-直线与平面平行、平面与平面平行的性质
【证明】证法一:如图所示,分别取AA1,A1B1 的中点M,N,连接MN,NQ,MP.
∵P,Q分别是面AA1 D1D,面A1B1C1D1的中点,
∴MP∥AD, MP=
NQ=
1 2
A1D1.
1 2
AD,NQ∥A1D1,
∴MP∥NQ且MP=NQ.
∴四边形PQNM为平行四边形.
∴PQ∥MN.
∵MN AA1B1B,
∵CQ∥
∴CQ∥MN.
∵EF是△ABC的中位线,∴M是PC的中点,
则N是PQ的中点,即PQ被平面EFGH平分.
【点评】P,C,Q三点所确定的辅助平面是解决本题的 核心.有了面PCQ,就有了连接CD与面EFGH的桥梁, 线面平行的性质才能得以应用.
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如图2-3-4所示,已知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.
.
∴AC∥MN∥AC,且AC= 13AC.
∴AC∥平面ABC.
同理,A′B′∥平面ABC.
又∵AC∩A′B′=A′,
∴平面A′B′C′∥平面ABC.
1
1
(2)同理A′B′= AB3 , B=C BC3 ,
∴△A′B′C′∽△ABC.
∴S△A′B′C′
S△ABC =1:9.
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1.如何理解线面平行的性质定理?
表示平面的平行四边形的外面,并且使它与平行四边形的一 边或平行四边形内的一条线段平行.
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2.如何理解两个平面平行的性质定理?
平面平行的性质是根据面面平行、线面平行、线线平行的 定义直接给出的;判定直线与直线平行,进而判定直线与 平面平行和平面与平面平行,或者反过来由后者判定前者, 是立体几何最基本又最常见的一类问题.证明线面平行往往 转化为证明面面平行.
高二数学 空间平行关系
高二数学空间平行关系知识要点(一)直线与直线平行的判定方法1、利用定义:在同一个平面内,不相交的两条直线互相平行;2、利用平行公理:空间中平行于同一条直线的两条直线互相平行;3、利用直线与平面平行的性质定理:直线和平面平行,经过该直线的平面与已知平面相交,则该直线和交线平行;4、利用平面和平面平行的性质定理:两个平面互相平行,和第三个平面相交,它们的交线互相平行;5、利用直线和平面垂直的性质:垂直于同一个平面的两条直线互相平行;6、利用直线和平面平行的性质:一直线和两相交平面平行,则该直线和这两个平面的交线平行。
(二)直线与平面平行的判定方法1、利用定义:直线与平面无公共点,则该直线和该平面平行;2、利用直线与平面平行的判定定理:平面外一条直线和平面内一条直线平行,则该直线和该平面平行(线线平行,则线面平行)。
3、利用平面和平面平行的性质:两个平面互相平行,则一个平面内任意一条直线都平行于第二个平面。
(三)平面和平面平行的判定方法1、利用定义:两个平面没有公共点,则这两个平面平行;2、利用平面与平面平行的判定定理:一个平面内有两条相交直线分别与另一个平面内两条相交直线平行,则这两个平面平行;3、利用平面与平面平行的判定:一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面,则这两个平面平行;4、利用平面与平面平行的传递性:平行于同一个平面的两个平面互相平行.5、利用直线与平面垂直的性质:垂直于同一条直线的两个平面互相平行;(四)直线与平面平行的性质1、性质定理:直线和平面平行,经过该直线的平面与已知平面相交,则该直线和交线平行;2、直线和平面平行的性质:一直线和两相交平面平行,则该直线和这两个平面的交线平行。
(五)平面与平面平行的性质1、平面与平面平行的性质定理: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。
2、平面与平面平行的性质:两个平面互相平行,则一个平面内任意一条直线均平行于第二个平面。
高中数学-直线平面平行的性质及判定
一、空间几何体的表面积1棱柱、棱锥的表面积:各个面面积之和2 圆柱的表面积3 圆锥的表面积2r rl S ππ+=4 圆台的表面积22R Rl r rl S ππππ+++=5 球的表面积24R S π=二、空间几何体的体积1柱体的体积 h S V ⨯=底2锥体的体积 h S V ⨯=底313台体的体积 hS S S S V ⨯++=)31下下上上( 4球体的体积 334R V π=三、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a ⊄α,b ⊂α,且a ∥b ⇒a ∥α。
(1)运用直线与平面平行的判定定理时,必须具备三个条件: ①平面外一条直线;②平面内一条直线;③两条直线相互平行.(2)直线与平面平行的判定定理的关键是证明两直线平行,证两直线平行是平面几何的问题,所以该判定定理体现了空间问题平面化的思想.(3)判定直线与平面平行有以下方法:一是判定定理;二是线面平行定义;三是面面平行的性质定理.【例1】 如右图所示,已知P 、Q 是单位正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的面A 1B 1BA 和面ABCD 的中心.求证:PQ ∥平面BCC 1B 1.证:如右图,取B 1B 中点E ,BC 中点F ,连结PE 、QF 、EF , ∵△A 1B 1B 中,P 、E 分别是A 1B 和B 1B 的中点, ∴PE12A 1B 1.同理QF 12AB .又A 1B 1AB ,∴PE QF .∴四边形PEFQ 是平行四边形. ∴PQ ∥EF .又PQ ⊄平面BCC 1B 1,EF ⊂平面BCC 1B 1, ∴PQ ∥平面BCC 1B 1.222r rl S ππ+=2、平面与平面平行的判定定理一个平面内的两条相交直线与另一个平面相交直线,则这两个平面平行.用符号表示为:a ⊂β,b ⊂β,a∩b=P ,a ∥α,b ∥α⇒β∥α(1)运用判定定理证明平面与平面平行时,两直线是相交直线这一条件是关键,缺少这一条件则定理不一定成立.(2)证明面与面平行常转化为证明线面平行,而证线面平行又转化为证线线平行,逐步由空间转化到平面.(3)证明平面与平面平行的方法有:判定定理、线面垂直的性质定理、定义. (4)平面与平面的平行也具有传递性.【例2】 如右图所示,正三棱柱ABC —A 1B 1C 1各棱长为4,E 、F 、G 、H 分别是AB 、AC 、A 1C 1、A 1B 1的中点, 求证:平面A 1EF ∥平面BCGH .思晨分析:本题证面面平行,可证明平面A 1EF 内的两条相交直线分别与平面BCGH 平行,然后根据面面平行的判定定理即可证明. 证明:△ABC 中,E 、F 分别为AB 、AC 的中点, ∴EF ∥BC .又∵EF ⊄ 平面BCGH ,BC ⊂平面BCGH , ∴EF ∥平面BCGH .又∵G 、F 分别为A 1C 1,AC 的中点,∴A 1G FC .∴四边形A 1FCG 为平行四边形. ∴A 1F ∥GC .又∵A 1F ⊄平面BCGH ,CG ⊂平面BCGH , ∴A 1F ∥平面BCGH . 又∵A 1F ∩EF =F ,∴平面A 1EF ∥平面BCGH .3、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交线 与该直线平行。
高中数学课件:直线、平面平行的判定与性质
(2)连接FH,OH, ∵F,H分别是PC,CD的中点,∴FH∥PD. ∵PD⊂平面PAD,FH⊄平面PAD,∴FH∥平面PAD. 又∵O是AC的中点,H是CD的中点,∴OH∥AD, 又∵AD⊂平面PAD,OH⊄平面PAD, ∴OH∥平面PAD. 又FH∩OH=H,∴平面OHF∥平面PAD. 又∵GH⊂平面OHF,∴GH∥平面PAD.
的角为 60°,转化为三角形的一个角有关的问题 还缺少所需要用的三角形,可连接 AD,取 AD 的中 差什么 点 M,连接 ME,MF,得三角形 MEF,利用平行 找什么 关系可找到 ME 与 MF 所成的角,然后利用余弦定 理求解即可
[解题方略] 证明面面平行的常用方法
(1)面面平行的定义,即证两个平面没有公共点(不常用); (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(主要方法); (3)利用垂直于同一条直线的两个平面平行(客观题常用); (4)如果两个平面同时平行于第三个平面,那么这两个平面 平行(客观题常用); (5)利用“线线平行”“线面平行”“面面平行”的相互转 化进行证明.
所以四边形BDC1D1为平行四边形, 所以BD1∥C1D. BD1⊄平面AC1D,C1D⊂平面AC1D, 所以BD1∥平面AC1D, 又因为A1B∩BD1=B, 所以平面A1BD1∥平面AC1D.
2.如图,四棱锥P-ABCD中,AD∥BC,AB=BC
=
1 2
AD,E,F,H分别为线段AD,PC,CD的
考法(二) 直线与平面平行性质定理的应用 [例2] 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.
26高中数学“直线与直线平行”知识点详解
高中数学“直线与直线平行”知识点详解一、引言在高中数学中,直线与直线平行的概念是一个非常重要的知识点。
掌握直线与直线平行的性质和判定方法,不仅有助于学生解决各种几何问题,还能够培养学生的空间想象能力和逻辑推理能力。
本文将详细解析直线与直线平行的相关知识点,并通过实例和解析帮助学生更好地掌握这一内容。
二、直线与直线平行的定义两条直线平行的定义是:在同一平面内,不相交的两条直线叫做平行线。
平行用符号“∥”表示,如“直线l₁与直线l₂平行”记作l₁∥l₂。
三、直线与直线平行的性质1.同一平面内:平行的两条直线必须在同一平面内。
如果两条直线不在同一平面内,即使它们不相交,也不能称之为平行线。
2.不相交性:两条平行线永远不会相交,无论延长多少都不会相遇。
3.平行线的传递性:如果一条直线与另外两条直线分别平行,那么这两条直线也一定平行。
即如果l₁₁l₁且l₁₁l₁,则l₁₁l₁。
4.同位角相等:两直线平行时,一对同位角相等。
5.内错角相等:两直线平行时,一对内错角相等。
6.同旁内角互补:两直线平行时,一对同旁内角互补,即它们的角度和为180°。
四、直线与直线平行的判定方法1.同位角判定法:两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行。
简记为“同位角相等,两直线平行”。
2.内错角判定法:两条直线被第三条直线所截,如果内错角相等,那么这两条直线平行。
简记为“内错角相等,两直线平行”。
3.同旁内角判定法:两条直线被第三条直线所截,如果同旁内角互补,那么这两条直线平行。
简记为“同旁内角互补,两直线平行”。
4.平行线的性质逆定理:如果两条直线满足平行线的性质中的任意一条,那么这两条直线平行。
五、应用举例1.证明两直线平行:在几何题目中,经常需要证明两条直线是平行的。
这时可以利用上述的判定方法,通过证明同位角、内错角或同旁内角满足相应的条件来证明两直线的平行关系。
2.求解角度问题:在已知两直线平行的条件下,可以利用平行线的性质来求解相关的角度问题。
直线与平面平行及性质课件-高一下学期数学人教A版(2019)必修第二册
D C
O
A
B
技巧点拨:中点问题可考虑利用中位线的性质解决.
例3、如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,E、F 分别是AB,PC的中点, 求证:EF//平面PAD
技巧点拨:可通过构造平行四边形寻找平行线.
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?
•CD//AB →→ •CD//平面α
直线与平面平行的判定定理:
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
例2、求证:空间四边形相邻两边中点的连线,平行于经过另两边的平面. 解题流程:画图→写出已知求证→作出辅助线→证明
已知:空间四边形ABCD中,E、F分别是AB,AD的中 点. 求证:EF∥平面BCD.
点,求证:四边形EFGH是平行四边形.
A
EH // GF
H E
D
B
G
F C
探究:若加上条件AC=BD,那么四边形EFGH为什么图形?
2.等角定理
A’
E’
D’
A
E
D
如果空间中两个角的两条边分别对应平行, 那么这两个角相等或互补.
推论:
如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行, 那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等.
a
α
平行或异面
三、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 平面的交线与该直线平行.
βa
αb
线面平行
先找平面再线找线两平平行 面的交线
例4、有一块木料如图,已知棱BC平行于面A′C′ (1)要经过木料表面A′B′C′D′内的一点P和棱BC将木料
锯开,应怎样画线? (2)所画的线和面AC有什么关系?
高一数学 空间中的平行关系
济南市长清第一中学
考点二 平面与平面平行的判定与性质
1、设直线l,m,平面α,β,下列条件能得 出α∥β的有( )
①l⊂α,m⊂α,且l∥β,m∥β; ②l⊂α,m⊂α,且l∥m,l∥β,m∥β; ③l∥α,m∥β,且l∥m; ④l∩m=P,l⊂α,m⊂α,且l∥β,m∥β. A.1个 B.2个 C.3个 D.0个
高中数学一年级
空间中的平行关系复习课
目录
1 知识回顾 2 考点一 直线与平面平行的判定与性质 3 考点二 平面与平面平行的判定与性质 4 考点三 线面、面面平行的综合应用
知识回顾:
一、直线与直线平行
1、基本事实4:平行于同一条直线的两条直线平行。
2、判定直线与直线平行的常用方法: (1)三角形中利用中位线定理 (2)构造平行四边形 (3)平行线的传递性 (4)平行线分线段成比例
故面GFH∥面ACD
方法二 取BE的中点M,连接GM,FM
G, M , F分别是CE, BE, AE的中点
GM // BC, FM // AB
又 GM 面GMF , FM 面GMF , AB 面ABC, BC 面ABC
GM FM M, AB BC B 面GMF // 面ABC
GF 面GMF
GF // 面ABC
考点一 直线与平面平行的判定与性质
1.“直线与平面内无数条直线平行”是“直线//平面”
的( )
A. 充要条件
B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
答案:C
2.如图,已知四边形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:
高中数学课件两个平面平行的判定与性质ppt课件.优秀文档PPT
定义
如果两个平面有公共点,它们就相交于一条过该公共点的直线,就称这两个平面相交.
提问:能否加上某些条件,从而由“线线平行”推出“面面平行”。
形式:讲述、提问、讨论
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过程分析 ——设计思路
问题: (1)若两条直线平行,则分别经过这两条直线的
(2)平面 BC CB内的直 BC 和 线 BC有什么关系?为
(3)若AA12,直A线 A和平A面 B所 C 成 NhomakorabeaC
3
的角6是 0,则两个平A行 B和 C平面A 2
B
ABC的距离是多少?
4C
1
A
B
课时小结
a
1.两个平面平行的性质
(1)一个结论 / /,a a/ /
面面平行
线面平行
(2)性质定理a/,/ba//b
②一条直线和两个平行平面相交,则此直线和两个平
面成等角;
③一条直线和两个平面成等角,则此两个平面平行;
④夹在两个平行平面间的两条线段长相等,那么这两
条线段平行.
A1 B2 C3 D4
巩固与拓展
3且.一不个为平零面,则上这不两同个的平三面点到另一个平面的距离( B相等)
A. 平行
B. 相交
C. 平行或重合
9.5.2两个平面平行的判定和性质
珲春一中 崔星
复习与引入
1.两个平面的位置关系
两个平面的位置关系只有两种 (1)两个平面平行——没有公共点 (2)两个平面相交——有一条公共直线.
l
符号表示 //
l
2.两个平面平行的判定
(1)判定定理:如果一
个平面内有两条相交直线
高中数学高考总复习---直线、平面平行的判定和性质知识讲解及考点梳理
例 1、【高清课堂:直线、平面平行的判定与性质例 1】 如图所示,已知 P、Q 是单位正方体 ABCD-A1B1C1D1 的面 A1B1BA 和面 ABCD 的中心。 证明:PQ//平面 BCC1B1
【证明】方法一:如图,取 B1B 中点 E,BC 中点 F,连接 PE、QF、EF, 因为在三角形 A1B1B 中,P、E 分别是 A1B 和 B1B 的中点,
举一反三: 【变式】(2015 春 澄城县期末)如图所示的多面体中,ABCD 是菱形,BDEF 是矩形, ED⊥面 ABCD,连结 AC,AC∩BD=O, (Ⅰ)求证:面 BCF∥面 AED; (Ⅱ)求证:AO 是四棱锥 A﹣BDEF 的高.
【证明】(Ⅰ)在矩形 BDEF 中,FB∥ED, ∵FB 不包含于平面 AED,ED 平面 AED, ∴FB∥平面 AED, 同理,BC∥平面 AED, 又 FB∩BC=B, ∴平面 FBC∥平面 EDA. (Ⅱ)解:∵ABCD 是菱形,∴AC⊥BD, ∵ED⊥面 ABCD,AC 面 ABCD,
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.
2、 符号语言: 3、 面面平行的另一性质: 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.
符号语言:
.
要点诠释:
平面与平面平行的判定与性质,同直线与平面平行的判定与性质一样,体现了转化与化
归的思想。三种平行关系如图:
性质过程的转化实施,关键是作辅助平面,通过作辅助平面得到交线,就可把面面平行 化为线面平行并进而化为线线平行,注意作平面时要有确定平面的依据。 【典型例题】
。
考点四、平面与平面平行的性质 4、 平行平面的性质定理:
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.
2025届高中数学一轮复习课件《直线、平面平行的判定及性质》ppt
(1)求证:EF∥平面 ADO; (2)若∠POF=120°,求三棱锥 P-ABC 的体积.此条件暗示 △POF 的特殊性,即平面 POF⊥平面 ABC.
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(1)证明:如图,连接 DE.设 AF=tAC,t∈[0,1],则B→F=B→A+A→F=(1-t)B→A+tB→C,A→O= -B→A+12B→C.由 BF⊥AO,AB⊥BC,
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∵∠DAB=120°,AD=AB, ∴∠ADB=∠ABD=30°,∠ADC=∠CDB+∠ADB=60°+30°=90°, ∴AD⊥CD,∴MB∥AD. 又 MB⊄平面 PAD,AD⊂平面 PAD, ∴MB∥平面 PAD. ∵EM∩MB=M,EM,MB⊂平面 EMB, ∴平面 EMB∥平面 PAD,∵EB⊂平面 EMB,∴EB∥平面 PAD.
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题型
面面平行的判定与性质
典例 2(2024·四川绵阳中学月考)如图,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. 思考判定定理,即需要两组平行线的关系.
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对点练 2(2024·四川达州一诊)如图所示,设正方体 ABCD-A1B1C1D1 的棱长为 a,P 是 棱 AD 上一点,且 AP=a3,过 B1,D1,P 的平面交平面 ABCD 于 PQ,Q 在直线 CD 上,则 PQ=( )
A.2 3 2a B. 3 2a C. 2 2a D.2 3 3a
2019年高中数学·第一轮复习 第40讲 直线、平面平行的判定与性质
第40讲 直线、平面平行的判定与性质[学生用书P130]1.直线与平面平行的判定定理和性质定理判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若一条直线平行于一个平面内的一条直线,则这条直线平行于这个平面.( ) (2)若一条直线平行于一个平面,则这条直线平行于这个平面内的任一条直线.( ) (3)如果一个平面内的两条直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行.( ) (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平行或异面.( ) (5)若直线a 与平面α内无数条直线平行,则a ∥α.( ) (6)若α∥β,直线a ∥α,则a ∥β.( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×对于直线m ,n 和平面α,若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 .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案:D(教材习题改编)如果直线a ∥平面α,那么直线a 与平面α的位置关系可另等价表述,下列命题中正确的是( )A .直线a 上有无数个点不在平面α内B .直线a 与平面α内的所有直线平行C .直线a 与平面α内的无数条直线不相交D .直线a 与平面α内的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 .(教材习题改编)下列命题为真的是( ) A .若直线l 与平面α有两个公共点,则l ⊄α B .若α∥β,a ⊂α,b ⊂β,则a 与b 是异面直线 C .若α∥β,a ⊂α,则a ∥βD .若α∩β=b ,a ⊂α,则a 与β一定相交解析:选C .A 错误.直线l 和平面α有两个公共点,则l ⊂α. B 错误.若α∥β,a ⊂α,b ⊂β,则a 与b 异面或平行. C 正确.因为a 与β无公共点,则a ∥β. D 错误.a 与β有可能平行.故选C .(教材习题改编)设m ,n 表示直线,α、β表示平面,则下列命题为真的是( ) A .⎭⎪⎬⎪⎫m ∥αn ∥α⇒m ∥n B.⎭⎪⎬⎪⎫m ∥αα∥β⇒m ∥β C .⎭⎪⎬⎪⎫α∩β=m n ∥α n ∥β⇒m ∥n D .⎭⎪⎬⎪⎫α∥βm ∥αn ∥β⇒m ∥n 解析:选C .A 错误,因为m 可能与n 相交或异面. B 错误,因为m 可能在β内.D 错误,m 、n 可能异面或相交,故选C .(教材习题改编)如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 为DD 1的中点,则BD 1与平面AEC 的位置关系为______.解析:连接BD,设BD∩AC=O,连接EO,在△BDD1中,O为BD的中点,E为DD1的中点,所以EO为△BDD1的中位线,则BD1∥EO,而BD1⊄平面ACE,EO⊂平面ACE,所以BD1∥平面ACE.答案:平行线面、面面平行的相关命题的真假判断[学生用书P130][典例引领](1)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(2)设m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,给出下列四个命题:①若m⊂α,n∥α,则m∥n;②若α∥β,β∥γ,m⊥α,则m⊥γ;③若α∩β=n,m∥n,m∥α,则m∥β;④若m∥α,n∥β,m∥n,则α∥β.其中是真命题的是________(填上正确命题的序号).【解析】(1)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.(2)①m∥n或m,n异面,故①错误;易知②正确;③m∥β或m⊂β,故③错误;④α∥β或α与β相交,故④错误.【答案】(1)D(2)②(1)判断与平行关系相关命题的真假,必须熟悉线、面平行关系的各个定义、定理,无论是单项选择还是含选择项的填空题,都可以从中先选出最熟悉最容易判断的选项先确定或排除,再逐步判断其余选项.(2)①结合题意构造或绘制图形,结合图形作出判断.②特别注意定理所要求的条件是否完备,图形是否有特殊情况,通过举反例否定结论或用反证法推断命题是否正确.[通关练习]已知直线a,b,平面α,β,且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析:选B.根据题意,分两步来判断:①当α∥β时,因为a⊥α,且α∥β,所以a⊥β,又因为b⊂β,所以a⊥b,则“a⊥b”是“α∥β”的必要条件,②若a⊥b,不一定α∥β,当α∩β=b时,又由a⊥α,则a⊥b,但此时α∥β不成立,即a⊥b不是α∥β的充分条件,则“a⊥b”是“α∥β”的必要不充分条件,故选B.线面平行的判定与性质(高频考点)[学生用书P131]平行关系是空间几何中的一种重要关系,包括线线平行、线面平行、面面平行,其中线面平行在高考试题中出现的频率很高,一般出现在解答题中.主要命题角度有:(1)判断线面的位置关系;(2)线面平行的证明;(3)线面平行性质的应用.[典例引领]角度一判断线面的位置关系(2017·高考全国卷Ⅰ)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】 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 .【答案】 A角度二 线面平行的证明如图,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.(1)求证:AP ∥平面BEF ; (2)求证:GH ∥平面P AD .【证明】 (1)连接EC ,因为AD ∥BC ,BC =12AD ,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,因为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,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,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.角度三线面平行性质的应用如图,四棱锥P-ABCD的底面是边长为8的正方形,四条侧棱长均为217.点G,E,F,H分别是棱PB,AB,CD,PC上共面的四点,平面GEFH⊥平面ABCD,BC∥平面GEFH.(1)证明:GH∥EF;(2)若EB=2,求四边形GEFH的面积.【解】(1)证明:因为BC∥平面GEFH,BC⊂平面PBC,且平面PBC∩平面GEFH=GH,所以GH∥BC.同理可证EF∥BC,因此GH∥EF.(2)如图,连接AC,BD交于点O,BD交EF于点K,连接OP,GK.因为P A=PC,O是AC的中点,所以PO⊥AC,同理可得PO⊥BD.又BD∩AC=O,且AC,BD都在底面内,所以PO ⊥底面ABCD .又因为平面GEFH ⊥平面ABCD , 且PO ⊄平面GEFH , 所以PO ∥平面GEFH .因为平面PBD ∩平面GEFH =GK , 所以PO ∥GK ,且GK ⊥底面ABCD , 从而GK ⊥EF .所以GK 是梯形GEFH 的高.由AB =8,EB =2得EB ∶AB =KB ∶DB =1∶4, 从而KB =14DB =12OB ,即K 为OB 的中点. 再由PO ∥GK 得GK =12PO ,即G 是PB 的中点, 且GH =12BC =4.由已知可得OB =42.PO =PB 2-OB 2=68-32=6, 所以GK =3.故四边形GEFH 的面积S =GH +EF2·GK=4+82×3=18.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 ⊄α,a ⊄β,a ∥α⇒a ∥β).[通关练习]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:MA∥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.面面平行的判定与性质[学生用书P132][典例引领]如图,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GH是△A1B1C1的中位线,所以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.因为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.因为A1E∩EF=E,所以平面EF A1∥平面BCHG.1.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.2.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.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.[通关练习]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B1D1C=直线l,证明B1D1∥l.证明:(1)由题设知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,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,所以平面A1BD∥平面CD1B1.(2)由(1)知平面A1BD∥平面CD1B1,又平面ABCD∩平面B1D1C=直线l,平面ABCD∩平面A1BD=直线BD,所以直线l∥直线BD,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,四边形BDD1B1为平行四边形,所以B1D1∥BD,所以B1D1∥l.线线、线面、面面平行间的转化其中线面平行是核心,线线平行是基础,要注意它们之间的灵活转化.直线与平面平行的主要判定方法(1)定义法;(2)判定定理;(3)面面平行的性质.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.解决平行问题应注意三点(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)面面平行的判定中易忽视“面内两条相交线”这一条件.(3)如果一个平面内有无数条直线与另一个平面平行,易误认为这两个平面平行,实质上也可以相交.[学生用书P303(单独成册)]1.设α,β是两个不同的平面,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的一个充分不必要条件是()A.m∥l1且n∥l2 B.m∥β且n∥l2C.m∥β且n∥βD.m∥β且l1∥α解析:选A.由m∥l1,m⊂α,得l1∥α,同理l2∥α,又l1,l2相交,l1,l2⊂β,所以α∥β,反之不成立,所以m∥l1且n∥l2是α∥β的一个充分不必要条件.2.已知m,n,l是不同的直线,α,β是不同的平面,以下命题正确的是()①若m∥n,m⊂α,n⊂β,则α∥β;②若m⊂α,n⊂β,α∥β,l⊥m,则l⊥n;③若m⊥α,n⊥β,α∥β,则m∥n;④若α⊥β,m∥α,n∥β,则m⊥n.A.①③ B.③④C.②④D.③解析:选D.①若m∥n,m⊂α,n⊂β,则α∥β或α,β相交;②若m⊂α,n⊂β,α∥β,l⊥m,则l⊥n或l∥n或l,n异面;③正确;④若α⊥β,m∥α,n∥β,则m⊥n或m∥n或m,n异面.3.如图所示,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()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是平行四边形解析:选B.由AE∶EB=AF∶FD=1∶4知EF═∥15BD,所以EF∥平面BCD.又H,G分别为BC,CD的中点,所以HG═∥12BD,所以EF∥HG且EF≠HG.所以四边形EFGH是梯形.4.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别是A1B1,B1C1,BB1的中点,给出下列四个推断:①FG∥平面AA1D1D;②EF∥平面BC1D1;③FG∥平面BC1D1;④平面EFG∥平面BC1D1.其中推断正确的序号是()A.①③ B.①④C.②③D.②④解析:选A.因为在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别是A1B1,B1C1,BB1的中点,所以FG∥BC1,因为BC1∥AD1,所以FG∥AD1,因为FG⊄平面AA1D1D,AD1⊂平面AA1D1D,所以FG∥平面AA1D1D,故①正确;因为EF∥A1C1,A1C1与平面BC1D1相交,所以EF与平面BC1D1相交,故②错误;因为E,F,G分别是A1B1,B1C1,BB1的中点,所以FG∥BC1,因为FG⊄平面BC1D1,BC1⊂平面BC1D1,所以FG∥平面BC1D1,故③正确;因为EF与平面BC1D1相交,所以平面EFG与平面BC1D1相交,故④错误.故选A.5.设l,m,n表示不同的直线,α,β,γ表示不同的平面,给出下列命题:①若m∥l,且m⊥α,则l⊥α;②若m∥l,且m∥α,则l∥α;③若α∩β=l,β∩γ=m,γ∩α=n,则l∥m∥n;④若α∩β=m,β∩γ=l,γ∩α=n,且n∥β,则l∥m.其中正确命题的个数是()A.1 B.2C.3 D.4解析:选B.由题易知①正确;②错误,l也可以在α内;③错误,以墙角为例即可说明;④正确,可以以三棱柱为例说明,故选B.6.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. 其中正确的命题是________.解析:由题图,显然①是正确的,②是错误的; 对于③,因为A 1D 1∥BC ,BC ∥FG , 所以A 1D 1∥FG 且A 1D 1⊄平面EFGH , 所以A 1D 1∥平面EFGH (水面). 所以③是正确的;对于④,因为水是定量的(定体积V ), 所以S △BEF ·BC =V ,即12BE ·BF ·BC =V .所以BE ·BF =2VBC (定值),即④是正确的.答案:①③④7.棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 是棱AA 1的中点,过C ,M ,D 1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AB 1的交线MN 是△AA 1B 的中位线,所以截面是梯形CD 1MN ,易求其面积为92.答案:928.已知平面α∥β,P ∉α且P ∉ β,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P A =6,AC =9,PD =8,则BD 的长为________.解析:如图1,因为AC ∩BD =P ,图1所以经过直线AC 与BD 可确定平面PCD . 因为α∥β,α∩平面PCD =AB , β∩平面PCD =CD , 所以AB ∥CD .所以P A AC =PB BD, 即69=8-BD BD ,所以BD =245. 如图2,同理可证AB ∥CD .图2所以P A PC =PB PD ,即63=BD -88,所以BD =24.综上所述,BD =245或24.答案:245或249.如图,在四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 为菱形,E ,F 分别是线段A 1D ,BC 1的中点.延长D 1A 1到点G ,使得D 1A 1=A 1G .证明:GB ∥平面DEF .证明:连接A 1C ,B 1C ,则B 1C ,BC 1交于点F . 因为CB ═∥D 1A 1,D 1A 1=A 1G ,所以CB ═∥A 1G ,所以四边形BCA 1G 是平行四边形,所以GB ∥A 1C . 又GB ⊄平面A 1B 1CD ,A 1C ⊂平面A 1B 1CD ,所以GB ∥平面A 1B 1CD .又点D ,E ,F 均在平面A 1B 1CD 内,所以GB ∥平面DEF . 10.如图所示,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,F ,G ,H 分别是BC ,CC 1,C 1D 1,A 1A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,易证四边形HMC1D1是平行四边形,所以HD1∥MC1.又因为MC1∥BF,所以BF∥HD1.(2)取BD的中点O,连接EO,D1O,则OE═∥12DC,又D1G═∥12DC,所以OE═∥D1G,所以四边形OEGD1是平行四边形,所以GE∥D1O.又GE⊄平面BB1D1D,D1O⊂平面BB1D1D,所以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,DB∩BF=B,所以平面BDF∥平面B1D1H.1.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=BDC.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PNBD=ANAD,MNAC=DNAD,而AN≠DN,PN=MN,所以BD≠AC.B错误.故选B.2.设α,β,γ是三个不同的平面,a,b是两条不同的直线,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________(把所有正确条件的序号都填上).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.故填入的条件为①或③.答案:①或③3.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,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)4.如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,若BC ⊥AC ,∠BAC =π3,AC =4,M 为AA 1的中点,点P 为BM 的中点,Q 在线段CA 1上,且A 1Q =3QC ,则PQ 的长度为________.解析:由题意知,AB =8,过点P 作PD ∥AB 交AA 1于点D ,连接DQ ,则D 为AM 的中点,PD =12AB =4.又因为A 1Q QC =A 1D AD=3,所以DQ ∥AC ,∠PDQ =π3,DQ =34AC =3,在△PDQ 中, PQ =42+32-2×4×3×cos π3=13.答案:135.一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.(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)判断平面BEG 与平面ACH 的位置关系,并证明你的结论.解: (1)点F ,G ,H 的位置如图所示. (2)平面BEG ∥平面ACH ,证明如下: 因为ABCD -EFGH 为正方体,所以BC∥FG,BC=FG,又FG∥EH,FG=EH,所以BC∥EH,BC=EH,于是四边形BCHE为平行四边形,所以BE∥CH.又CH⊂平面ACH,BE⊄平面ACH,所以BE∥平面ACH.同理BG∥平面ACH.又BE∩BG=B,所以平面BEG∥平面ACH.6.如图,ABCD与ADEF为平行四边形,M,N,G分别是AB,AD,EF的中点.(1)求证:BE∥平面DMF;(2)求证:平面BDE∥平面MNG.证明:(1)如图,连接AE,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与BD为平面BDE内的两条相交直线,所以平面BDE∥平面MNG.。
高二数学 平行关系的判定及其性质
基础梳理
1. 平行直线 (1)定义:__________不相交的两条直线叫做平行线. (2)公理4:平行于________的两条直线互相平行. (3)线面平行的性质定理:如果一条直线和一个平面平行, ____________的平面和这个平面相交,那么这条直线就和 ______平行. (4)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______平行. (5)线面垂直的性质定理:如果两条直线垂直于________, 那么这两条直线平行.
4. 有一木块如图所示,点P在平面A′C′内,棱BC平 行于平面A′C′及棱B′C′,要经过P和棱BC将木料锯开, 锯开的面必须平整,有N种锯法,N为( ) B
A. 0 B. 1 C. 2 D. 无数
解析:由题意知,点P与直线BC确定一平面a,设a 与面A′C′交于直线l,由BC平行平面A′C′及棱B′C′知, l∥BC∥B′C′,故只有1种锯法.
模型中容易观察出②中a,c还可以平行或异面;③中a,b还可
以相交或异面;④是真命题,故C正确.
4. B 解析:由题意知,点P与直线BC确定一平面a,设a与面 A′C′交于直线l,由BC平行平面A′C′及棱B′C′知,l∥BC∥B′C′,
故只有1种锯法.
5. 2 39 3
解析:如图,由题意知MN / / 2 BC, 3
证明:EF∥平面PAD;
知识准备:知道空间几何体的线面平行定理;
解:在△PBC中,E,F分别是PB,PC 的中点,∴EF∥BC.
又BC∥AD,∴EF∥AD. 又∵AD⊂平面PAD,EF⊄平面PAD. ∴EF∥平面PAD.
由题意易知,
FG∥1/2CD, FG=CD, 又BE∥CD,BE=1/2CD, 所以FG∥BE,FG=BE, 故四边形BEGF为平行四边形. 所以BF∥EG, 又EG⊂平面A′DE,BF⊄平面A′DE, 所以BF∥平面A′DE.
人教版高中数学必修二第2章2.22.2.3直线与平面平行的性质
223直线与平面平行的性质学习目标1. 了解直线与平面平行的性质定理的探究以及证明过 程.2. 理解直线与平面平行的性质定理的含义并能应用.(重点) 3. 能够综合应用直线与平面平行的判定定理和性质定 理进行线面平行的相互转化.(难点) 自主预习。
播新和 zizHi jyt xi口新知初探I直线与平面平行的性质定理 文字语言一条直线与一个平面平行, 面的交线与该直线平行• 过该直线的任意一个平面与已知平符号语言a // a, a? 3, aA b? a /b 图形语言思考:若a // a b? a,则直线a 一定与直线b 平行吗?[提示]不一定.由a / a,可知直线a 与平面a 无公共点,又b? a,,所以a 与b 无公共点,所以直线a 与直线b 平行或异面.口初试身^□1. 如图,过正方体 ABCD-A'B C 'D 的棱BB '作一平面交平面 CDD'C 于EE : 则BB 与EE 的位置关系是()核心素养通过学习直线与平面 平行的性质,提升直观 想象、逻辑推理的数学 素养•A .平行B .相交C•异面D .不确定A [因为BB'// 平面CDD C ;BB 7 平面BB'E'E,平面BB'E^G 平面CDD C=EE 所以BB ' // EE '.]2. 设m、n是平面a外的两条直线,给出以下三个论断:①m// n;②m// a;③n// a以其中两个为条件,余下的一个为结论,构造三个命题,写出你认为正确的一个命题:________ .(用序号表示)①②?③(或①③?②)[设过m的平面B与a交于I •因为m//a,所以m//l,因为m // n,所以n // I,因为n?a, I? a,所以n // a]合作探究。
I星驀养直线与平面平行性质定理的应用[探究问题]1. 直线与平面平行性质定理的条件有哪些?[提示]线面平行的性质定理的条件有三个:(1) 直线a与平面a平行,即a / a;(2) 平面a、B相交于一条直线,即aG b;(3) 直线a在平面B内,即a? B三个条件缺一不可.2. 直线与平面平行的性质定理有什么作用?[提示]定理的作用:(1) 线面平行?线线平行;(2) 画一条直线与已知直线平行.3. 直线与平面平行的判定定理和性质定理有什么联系?[提示]经常利用判定定理证明线面平行,再利用性质定理证明线线平行.【例1】 如图,用平行于四面体 ABCD 的一组对棱AB , CD 的平面截此 四面体•求证:截面 MNPQ 是平行四边形.[证明] 因为AB //平面 MNPQ ,平面 ABC A 平面 MNPQ = MN ,且 AB?平面 ABC ,所以由线面平行的性质定理,知AB / MN ,同理,AB//PQ ,所以MN // PQ.同理可得 MQ // NP.所以截面MNPQ 为平行四边形.对蕊凍吭 将本例变为:如图所示,四边形 ABCD 是矩形,P ■ 平面ABCD , 过BC 作平面BCFE 交AP 于E ,交DP 于F.[证明]因为四边形ABCD 为矩形,所以BC / AD ,因为AD?平面PAD , BC?平面PAD ,所以BC /平面PAD.因为平面BCFE G 平面FAD = EF ,所以 BC //EF. 求证:四边形因为AD = BC, AD托F,所以BC M EF,所以四边形BCFE是梯形.1.利用线面平行性质定理解题的步骤:2 •证明线线平行的方法:(1) 定义:在同一个平面内没有公共点的两条直线平行.(2) 平行公理:平行于同一条直线的两条直线平行.a //a(3) 线面平行的性质定理:a? B ? a//b,应用时题目条件中需有线面aA b平行.【例2】如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,且PA=3,点F在棱RA上,且AF = 1,点E在棱PD上,若CE//平面BDF,求PE : ED 的值.B[解]过点E作EG // FD交AP于点G,连接CG,连接AC交BD于点O, 连接FO.因为EG// FD , EG?平面BDF, FD?平面BDF ,所以EG//平面BDF ,又EG A CE= E, CE//平面BDF, EG?平面CGE, CE?平面CGE,所以平面CGE//平面BDF,又CG?平面CGE,所以CG//平面BDF,又平面BDF A平面PAC= FO, CG?平面PAC,所以FO // CG,又O为AC的中点,所以F为AG的中点,所以FG = GP= 1,所以E为PD的中点,PE : ED= 1 : 1.利用线面平行的性质定理计算有关问题的三个关键点:(1) 根据已知线面平行关系推出线线平行关系.(2) 在三角形内利用三角形中位线性质、平行线分线段成比例定理推出有关线段的关系.(3) 利用所得关系计算求值.働跟礙训练I如图所示,在棱长为6的正方体ABCD-A i B i C i D i 中,点E, F 分别是棱C i D i , B i C i 的中点,过A , E , F 三点作该正方体的截面,则截面的周长为 ____________ .6 13+ 3 2 [如图所示,延长EF ,A i B i 相交于点M ,连接AM ,交BB i 于 点H ,连接FH ,延长FE , A i D i 相交于点N ,连接AN 交DD i 于点G ,连接EG ,可得截面五边形AHFEG ,因为几何体ABCD-A i B i C i D i 是棱长为6的正方体,且ii E 、F 分别是棱 C i D i , B i C i 的中点,所以 EF = 3 2,易知 B i M = C i E = QC i D i = 2 A i B i ,又 B i H //AA i ,所以 B i H = iAA i = 2, J 则 BH = 4,易知 AG = AH = 62 + 42= 2 i3, EG = FH =、32 + 22= i3,所以截面的周长为 6 i3+ 3,2]i •在遇到线面平行时,常需作出过已知直线与已知平面相交的辅助平面, 以便运用线面平行的性质.2 •要灵活应用线线平行、线面平行的相互联系、相互转化•在解决立体几 何中的平行问题时,一般都要用到平行关系的转化.转化思想是解决这类问题的 最有效的方法.当堂达标科固观基1 •如图,在三棱锥SABC中,E, F分别是SB SC上的点,且EF //平面ABC,则()A. EF与BC相交B. EF // BCC. EF与BC异面D. 以上均有可能B [因为平面SBC n平面ABC= BC,又因为EF //平面ABC,所以EF // BC.]2 .直线a//平面a, a内有n条直线交于一点,则这n条直线中与直线a平行的直线有()A. 0条B . 1条C. 0条或1条 D .无数条C [过直线a与交点作平面B,设平面B与a交于直线b,则a// b,若所给n 条直线中有1条是与b重合的,则此直线与直线a平行,若没有与b重合的,则与直线a平行的直线有0条.]3. 过正方体ABCD-A1B1C1D1的三顶点A1, C1, B的平面与底面ABCD所在的平面的交线为I,则I与A1C1的位置关系是__________ .平行[因为A1C1 /平面ABCD,A1C1?平面A1C1B,平面ABCD n平面A1C1B= I,由线面平行的性质定理,所以A1C1//IJ4. 如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,D是棱CC1上的一点,P是AD的延长线与A1C1延长线的交点,且PB1//平面BDA1,求证:CD = C1D.[证明]如图,连接AB1与BA1交于点0,连接0D,因为PB i // 平面BDA i, PB i?平面AB i P,平面AB i P n平面BDA i = OD,所以OD // PB i, 又AO= B i O,所以AD = PD,又AC// C i P,所以CD = C i D.。
高一数学必修二——2.2直线、平面平行的判定及其性质
A1 E D1 B1
C1
而EO 平面AEC, BD1 平面AEC ∴BD1 ∥平面AEC
A
D
O
C B
3、如图,在三棱柱ABC——A1B1C1中,D 是AC的中点。
求证:AB1//平面DBC1
B1
A1
C1
P
D
A
C
B
(2)(2013·新课标全国卷Ⅱ)如图,直
三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E分 别是AB,BB1的中点. ①证明:BC1∥平面A1CD; ②设AA1=AC=CB=2,AB= 2 2, 求 三棱锥C-A1DE的体积.
(2)因为PD⊥平面ABCD,GC⊂平面
ABCD,所以GC⊥PD.因为ABCD为正 方形,所以GC⊥CD. 因为PD∩CD=D,所以GC⊥平面PCD. 因为PF=PD=1,EF=CD=1, 所以S△PEF= EF×PF=. 因为GC=BC=1, 所以. V =V
P-EFG G-PEF
=
3.(2015·杭州模拟)一个多面体的直观图及三视图 如图所示(其中M,N分别是AF,BC的中点). (1)求证:MN∥平面CDEF. (2)求多面体A-CDEF的体积.
(1)证明线线平行常用的方法:
一是利用平行公理,即证两直线同时和第三条直线平 行; 二是利用平行四边形进行平行转换;
三是利用三角形的中位线定理证线线平行;
四是利用线面平行、面面平行的性质定理进行平行转 换.
中位线定理
例题讲解:
例.空间四边形ABCD中,E,F分别为AB,AD的 中点,证明:直线EF与平面BCD平行
1.直线a在平面 内还是在平面 外?
直线a在平面外 即直线a与平面可能相交或平行
2019-2020学年高中数学北师大版必修2一课三测:1.5.2 平行关系的性质 含解析
5.2平行关系的性质填一填1.直线与平面平行的性质文字语言如果一条直线与一个平面平行,那么过该直线的任意一个平面与已知平面的交线与该直线平行.图形语言符号语言a∥α,aβ,α∩β=b⇒a∥b 2.平面与平面平行的性质定理文字语言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图形语言符号语言α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b⇒a∥b判一判1.如果一条直线和一个平面平行,则这条直线只和这个平面内一条直线平行.(×)2.若a∥α,则在α内存在直线与a平行.(√)3.若平面α,β平行,γ∩α=a,γ∩β=b,在β中除了b之外还有无数条直线平行于直线a。
(√)4.平面α,β,γ满足γ∩β=a,γ∩α=b,则a∥b。
(×)5.若一条直线与平面平行,那么这条直线与这个平面没有公共点.(√)6.若两个平面平行,那么分别在这两个平面内的直线互相平行.(×)7.若两个平面平行,那么其中一个平面内的任意一条直线与另一个平面平行.(√)8.已知两个平面平行,想一想1.两个平面平行,那么两个平面内的所有直线都相互平行吗?提示:不一定.因为两个平面平行,所以这两条直线无公共点,它们平行或异面.2.两个平面平行,其中一个平面内直线必平行于另一个平面吗?提示:平行.因为两个平面平行,则两个平面无公共点,则其中一个平面内的直线必和另一个平面无公共点,所以它们平行.3.利用线面平行性质定理解题的步骤是什么?提示:4.应用平面与平面平行性质定理的基本步骤是什么?提示:思考感悟:练一练1.已知直线m,n及平面α,β有下列关系:①m,nβ②nα③m∥α④m∥n。
现把其中一些关系看作条件,另一些看作结论,组成一个真命题是________.答案:①②③⇒④或①②④⇒③2.设有不同的直线a,b和不同的平面α,β,γ,给出下列三个命题,其中正确的命题有()①若a∥α,b∥α,则a∥b②若a∥α,a∥β,则α∥β③若α∥β,aα,则a∥βA.0个B.1个C.2个D.3个答案:B3.平面α与圆台的上、下底面分别相交于直线m,n,则m,n的位置关系是( )A.平行B.相交C.异面D.平行或异面答案:A4.如图,在三棱锥S -ABC 中,E ,F 分别是SB ,SC 上的点,且EF ∥平面ABC ,则( )A .EF 与BC 相交B .EF ∥BCC .EF 与BC 异面D .以上均有可能 答案:B 5.过正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的三顶点A 1,C 1,B 的平面与底面ABCD 所在的平面的交线为l ,则l 与A 1C 1的位置关系是________.答案:平行知识点一 直线与平面平行性质的应用1。
高中数学必修2 直线、平面平行的判定与性质
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.答案 A5.(2012·衡阳质检)在正方体________.解析如图.连接AC、BD交于ACE.答案平行在四棱锥PABCD中,底面求证:PB∥平面ACM.[审题视点] 连接MO,证明证明连接BD,MO.中点,所以PB∥MO.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.在正方体ABCDA1B1C1D1求证:平面MNP∥平面[审题视点] 证明MNMP∥C1B.(1)面面平行的定义;下面给出证明:如图,取BB1的中点则DF∥B1C1.∵AB的中点为E,连接结论成立的充分条件,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在四棱台ABCDA1B1C1D1BAD=60°.(1)证明:AA1⊥BD;(2)如图,连结AC,A1C1设AC∩BD=E,连结EA1因为四边形ABCD为平行四边形,明的依据是空间线面关系的判定定理和性质定理.如图,在多面体ABCDEF=FC,H为BC的中点.(1)求证:FH∥平面EDB;(2)求证:AC⊥平面EDB;β=b)平行的直线②④β=则,bm不平行于平面又∵AE∥CD且∴FM綉AE,即四边形证明如下:如图,取。
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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分别平 行于另一个平面,那么这两个平面平行. 3、推论: 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.
引入新知
平面与平面平行的性质
若 / /, 且 a ,则 与 的位置关系如何?
(A) 0 (B) 1 (√C) 0或1 (D) 1或2
2. 平面M∥平面N,直线a M,直线b N, 下面四种情形: (1)a ∥ b (2)a ⊥ b
3. (3)a与b异面 (4)a与b相交
其中可能出现的情形有 ( )
(A)1种 (B) 2种 (√C)3种 (D)4种
例题讲解
例2、如图,设AB、CD为夹在两个平行平面 、
因 为 //, 所 以 B D //A C .
因 此 , 四 边 形 A B C D 是 平 行 四 边 形 . 所以,ABCD.
归纳小结
两个平面平行的其它性质 性质:夹在两个平行平面间的平行 线段相等.
性质:经过平面外一点有且只有一 个平面和已知平面平行.
课内练习 1. 经过平面外两点可作该平面的平 行平面的个数为( )
γ
a
b
α
β
例题讲解
例1、求证: 夹在两个平行平面间的
平行线段相等.Βιβλιοθήκη 如 图 ,//,A B//C D , A
D
且A,C,
B ,D .
求 证 : A B C D B
C
例题讲解
证 明 : 因 为 AB//CD ,
所 以 过 A B , C D 可 作 平 面 ,
且 平 面 与 平 面 和 分 别 相 交 于 A C 和 B D .
平 面 //平 面 NM//平 面
N M 与 N P 相 交 于 点 N
平 面 P N M //平 面 直 线 M P//平 面 .
课堂小结
1. 复习了平面与平面平行的 概念及判定;
2. 学习并掌握平面与平面平 行的性质.
课后作业
课本第34页 习题1-5 B组第2、3题.
谢谢
设b, 则直线a、b的位置 关系如何?为什么?
引入新知
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.
αa
β
b
γ
课内练习
(1)设 //, A, 过点A作直线
l //,则l与的位置关系如何?么为?什
αA l
β
课内练习
(2) 若平面α、β都与平面γ相交,且交 线平行,则α∥β吗?
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,
A
求证:直线MP // 平面 .
C
NP
M
D
B
例题讲解
证 明 :连 接 B C , 设 其 中 点 为 N ,
连 接 M N, NP, M P
在 B C D 中 , N P / / B D , N P / / 平 面
在 B C A 中 , N M //A C , N M //平 面