平行关系的判定定理
平行关系、垂直关系

有关垂直关系的证明方法:
2、线面垂直
(1)利用线面垂直的判定定理
(2)利用面面垂直的性质定理
(3)利用向量法
有关垂直关系的证明方法:
3、面面垂直 (1)利用面面垂直的定义
(2)利用面面垂直的判定定理
1、空间四面体ABCD中,若AB=BC, AD=CD,E为AC的中点,则有( 4 )
A E D B C
空间两条直线的位置关系有三种:
位置关系 相交直线 平行直线 共面情况 在同一平面内 在同一平面内 公共点个数 有且只有一个 没 有 没 有
异面直线 不同在任何一平面内
证明三点共线通常采用以下方法: (1)首先找出两个平面,然后证明这三点都是这两个平面 的公共点,根据基本性质2,这些点都在交线上. (2)由其中任意两点确定一条直线,再证另一点在这条直 线上.
D F G
A
B
C
E
练习
1.已知:ABCD为正方形,SD⊥平面AC,
问:图中所示的7个平面中,共有多少个平面互相垂直?
1.平面SAD⊥平面ABCD S
2.平面SBD⊥平面ABCD
3.平面SCD⊥平面ABCD 4.平面SAD⊥平面SCD 5.平面SBC⊥平面SCD 6.平面SAB⊥平面SAD
D A O
AD ⊥面BCD
AD ⊥BC DE
④
线面垂直
② ③
线线垂直
例 2、已知在正方体ABCD—A ′B ′C ′D ′中,E 为CC′中点,F为AC和BD的交点,
求证:A′F
⊥平面BED
D′ B′ D F A B P C′ E
(方法一)转化为平面几何 (方法二)三垂线定理
一. 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. 平行性质: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.
直线、平面平行的判定及其性质2

X
X
[试一试]
1.下列说法中正确的是
(
)
①一条直线如果和一个平面平行,它就和这个平面内的无数 条直线平行;②一条直线和一个平面平行,它就和这个平面 内的任何直线无公共点;③过直线外一点,有且仅有一个平 面和已知直线平行;④如果直线l和平面α平行,那么过平面 α内一点和直线l平行的直线在α内.
A.①②③④ C.②④
二、线面平行的证明方法:
1、定义法:直线与平面没有公共点。 2、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。(线面平行的判定定理)
3、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。
4、如果一条直线和两个平行平面中的一个平面平行,那 么它也平行于另一个平面。切记直线不在平面内.
(1)求证:AM=CM; (2)若 N 是 PC 的中点,求证:DN∥平面 AMC.
1 证明:(1)∵在直角梯形ABCD中,AD=DC= AB=1, 2 ∴AC= 2,BC= 2, ∴BC⊥AC,又PA⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD, ∴BC⊥PA,又PA∩AC=A,∴BC⊥平面PAC,∴BC⊥PC. 1 在Rt△PAB中,M为PB的中点,则AM= PB, 2 1 在Rt△PBC中,M为PB的中点,则CM= PB,∴AM=CM. 2
一.线线平行的证明方法:
1.利用平面几何中的定理:三角形(或梯形)的中位线 与底边平行、平行四边形的对边平行、利用比例、……
2.利用公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行 3.利用线面平行的性质定理: 如果一条直线平行于一个平面,经过这条直线的 平面和这个平面相交,则这条直线和交线平行 4.利用面面平行的性质定理: 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, 5.利用线面垂直的性质定理: 垂直于同一个平面的两条直线平行
直线、平面平行的判定与性质

[解析]
选项A,平行直线的平行投影可以依然是两条平行
直线;选项 B ,两个相交平面的交线与某一条直线平行,则这
条直线平行于这两个平面;选项 C,两个相交平面可以同时垂
直于同一个平面;选项D,正确. [答案] D
2.(2009·福建,10)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
∵AF⊄平面PCD,CD⊂平面PCD,∴AF∥平面PDC.
∵AF∩EF=F,∴平面AEF∥平面PCD.
∵AE⊂平面AEF,AE∥平面PCD.
∴线段PB的中点E是符合题意要求的点.
1.证明直线和平面平行的方法有:
(1)依定义采用反证法
(2) 判定定理( 线∥线 ⇒线∥面) ,即想方设法在平面内找出 一条与已知直线平行的直线. (3)面面平行性质定理(面∥面⇒线∥面) 2.证明平面与平面平行的方法有:
(1)[证明] ∵PA⊥平面ABCD,AB⊂平面ABCD,
∴PA⊥AB.
∵AB⊥AD,PA∩AD=A,∴AB⊥平面PAD,
∵PD⊂平面PAD,∴AB⊥PD.
(2)[解]
解法一:取线段 PB 的中点 E,PC 的中点 F,连
接 AE,EF,DF,则 EF 是△PBC 的中位线. 1 1 ∴EF∥BC,EF= BC,∵AD∥BC,AD= BC, 2 2 ∴AD∥EF,AD=EF. ∴四边形 EFDA 是平行四边形,∴AE∥DF. ∵AE⊄平面 PCD,DF⊂平面 PCD, ∴AE∥平面 PCD. ∴线段 PB 的中点 E 是符合题意要求的点.
(1)依定义采用反证法
(2) 判定定理( 线∥面 ⇒面∥面) .即证一平面内两条相交直
线与另一平面垂直.
必修2平行垂直的判定和性质

平行1.直线与平面平行的判定(1)直线与平面平行的定义:如果一条直线与一个平面没有公共点,我们就说这条直线与这个平面平行.(2)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.符号表示为:.注意:这个定理是证明直线与平面平行最常用的一个定理,也就是说欲证明一条直线与一个平面平行,一是说明这条直线不在这个平面内,二是要证明已知平面内有一条直线与已知直线平行.2.两个平面平行的判定(1)两个平面平行的定义:两个平面没有公共点,则两个平面平行.(2)平面与平面的平行的判定定理:一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行.符号表示为:.注意:这个定理的另外一种表达方式为“如果一个平面内有两条相交直线和另一个平面内的两条相交直线分别平行,那么这两个平面平行”.(3)平行于同一平面的两个平面互相平行.即.3.直线与平面平行的性质(1) 直线与平面平行的性质定理:一条直线和一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行.符号表示为:.注意:如果一条直线和一个平面平行,那么这条直线和平面内的无数条直线平行,但不能误解为“如果一条直线与一个平面平行,那么这条直线就和平面内的任意一条直线平行”.(2)直线与平面平行的性质:过平面内一点的直线与该平面平行的一条直线平行,则这条直线在这个平面内.符号表示为:若,点,且,则.4.平面与平面平行的性质(1)如果两个平面平行,那么其中一个平面内的任意直线均平行与另一个平面.此结论可以作为定理用,可用来判定线面平行.(2)两个平面平行的性质定理: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.(3)夹在两个平行平面间的平行线段相等.垂直1.直线与平面垂直的判定(1)直线与平面垂直的定义如果一条直线和一个平面内的任意一条直线都垂直,我们就说这条直线和这个平面垂直,其中直线叫作平面的垂线,平面叫作直线的垂面.注意:①定义中的“任意一条直线”和“所有直线”是同义语,不能改成“无穷多条直线”.②如果或,那么直线l不可能与平面内的任意一条直线都垂直.由此可知,当时,直线l和一定相交,它们唯一的交点叫做垂足.(2)直线和平面垂直的判定定理如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直与这个平面.(3)关于垂直的存在唯一性命题1:过一点有且只有一条直线和已知平面垂直.命题2:过一点有且只有一个平面和已知直线垂直.2.平面与平面垂直的判定(1)平面与平面垂直的定义:两个平面相交,如果所成的二面角是直二面角,则称这两个平面互相垂直.(2)两个平面垂直的判定定理如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直. 符号表示为:.3.直线与平面垂直的性质如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行. 符号表示:. 作用:可作线线平行的判定定理. 4.平面与平面垂直的性质(1)两个平面垂直的性质定理如果两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面. 符号表示为:.(2)如果两个相交平面都垂直于第三个平面,那么它们的交线垂直于第三个平面. (3)三个两两垂直的平面的交线两两垂直.(4)如果两个平面垂直,那么经过第一个平面内的一点垂直于第二个平面的直线在第一个平面内.空间几何定理公理总结:1.平面的基本性质公理1 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在这个平面内. 公理2 如果两个平面有一个公共点,那么它们有且只有一条通过这个点的公共直线. 公理3 经过不在同一直线上的三个点,有且只有一个平面. 推论1 经过一条直线和这条直线外一点,有且只有一个平面. 推论2 经过两条相交直线,有且只有一个平面. 推论3 经过两条平行直线,有且只有一个平面. 公理4 同平行于一条直线的两条直线互相平行。
直线平行的判定定理

直线平行的判定定理
直线平行的判定定理是指,当两条直线与另一条直线交错相交时,若交错相交的内角相等,则这两条直线平行。
具体来说,设有两条直线L1和L2,它们都与另一条直线L相交,交点分别为A、B和C、D。
如果∠BAC=∠DCB,则L1与L2平行。
这个定理可以通过角的对应关系进行证明。
因为∠BAC=∠DCB,
所以∠ABC和∠CBD互补,∠ABD和∠CBA互补。
由于L1与L2分别与L相交,所以∠ABC和∠ABD是同旁内角,∠CBD和∠CBA也是同旁内角,根据同旁内角定理可知∠ABC=∠ABD,∠CBD=∠CBA。
而由于∠ABC 和∠CBD互补,所以∠ABD和∠CBA也互补,即L1与L2平行。
这个定理在几何证明中有着重要的应用,对于平面几何的学习也有着不可替代的作用。
- 1 -。
线和平面平行的判定定理

线和平面平行的判定定理
1. 垂直平行线定理,如果一条直线和平面上的两条平行线垂直
相交,那么这条直线与该平面平行。
2. 平行线的截距定理,如果一条直线与两条平行线分别相交,
且这两个交点到两条平行线的距离相等,那么这条直线与这两条平
行线平行。
3. 平行线的倾斜定理,如果一条直线与两条平行线分别相交,
且这两个交点到两条平行线的距离之比相等于一个常数k,那么这
条直线与这两条平行线平行。
4. 平行线的夹角定理,如果一条直线与两条平行线分别相交,
那么这两个交点所成的两个内角互为对应角,即它们相等。
这些定理提供了判定线和平面是否平行的方法,通过这些定理
我们可以在几何问题中判断线和平面的平行关系,从而解决相关问题。
这些定理在实际问题中有着广泛的应用,例如在建筑设计、工
程测量和地理空间分析等领域都有着重要的作用。
通过深入理解和
灵活运用这些定理,我们可以更好地理解空间关系,解决实际问题。
5.4平行线的性质定理和判定定理

证明的一般步骤:
第一步:根据题意,画出图形. 先根据命题的条件即已知事项,画出图形,再把命题的 结论即求证的需要在图上标出必要的字母或符号,以便于叙 述或推理过程的表达. 第二步:根据条件、结论,结合图形,写出已知、求证. 把命题的条件化为几何符号的语言写在已知中,命题的 结论转化为几何符号的语言写在求证中. 第三步:经过分析,找出由已知推出求证的途径,写出证明 过程.
把你所悟到的 证明一个真命 题的方法,步骤, 书写格式以及 注意事项内化 为一种方法.
借助“同位角相等,两直线平行”这一基本事实,你还 能证明哪些熟悉的结论?
☞ 几何的三种语言
基本事实: 同位角相等,两直线平行. ∵ ∠1=∠2, ∴ a∥b. 判定定理1: 内错角相等,两直线平行. ∵ ∠1=∠2, ∴ a∥b. 判定定理2: 同旁内角互补,两直线平行. ∵∠1+∠2=1800 , ∴ a∥b. a b a b a b
5.4平行线的性质定理和判定定理
在七年级下册我们探索了哪些平行线的性质 和判定方法? 其中“两条直线被第三条直线所截,如果同 位角相等,那么两直线平行”作为基本事实、
言必有“据”
基本事实: 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. 这一基本事实可以简单说成:同位角相等, 两直线平行. 利用这个基本事实,我们来证明下面的定理 定理 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. 这个定理可以简单说成:同旁内角互补,两 直线平行. 同学们请欣赏例题给出的证明思路及步骤:
1
平行线的 判定
c
1 2
c
2
c
1 2
这里的结论,以后可以直接运用.
分析下面的两个命题,你发现他们的条件 和结论之间有什么关系?
直线与平面平行判定定理课件

A
平面CC’D’D 答:1)平面 )平面A’B’C’D’, 平面 答:2)平面 )平面A’B’C’D’,平面 ,平面ADD’A’
答:3)平面 )平面ADD’A’
问问1 问问2 问问3
D' B'
M D N
C'
若 M, N分 分 , 分 为 D'A,D'B的 , 的 中 中 , 则 MN 与 平 平_____ 平 平?
如何判断直线与平面平行? 如何判断直线与平面平行?
• 思考1:请大家利用手中的模型, 思考1 请大家利用手中的模型, 看看有哪些直线与平面是平行的, 看看有哪些直线与平面是平行的, 理由又是什么? 理由又是什么?
如何判断直线与平面平行? 如何判断直线与平面平行?
• 思考2:观察门扇转动,或者翻动 思考2 观察门扇转动, 书的封面这一运动变化过程中, 书的封面这一运动变化过程中,有 没有某些直线与某些平面平行? 没有某些直线与某些平面平行?为 什么? 什么? • 观察演示,想想在转动过程中,橡 观察演示,想想在转动过程中, 皮筋所在的直线与底面是否平行? 皮筋所在的直线与底面是否平行? 如何摆就能使它们平行? 如何摆就能使它们平行?
• 例1、求证:空间四边形相邻两 、求证: 边中点的连线平行于经过另外 两边所在的平面。 两边所在的平面。
A E B C F D
例2:P是平行四边形ABCD所在平面外 是平行四边形ABCD所在平面外 ABCD 一点, PA的中点 求证:PC//平 的中点, 一点,Q是PA的中点,求证:PC//平 面BDQ.
如何判断直线与平面平行? 如何判断直线与平面平行?
a
• 思考4: 思考4 如果平面外 b α 的一条直线a 的一条直线a与 平面内的直线b 平面内的直线b 平行,那么a 平行,那么a平行于平面α吗?
平行线的判定定理6条

平行线的判定定理6条平行线的判定定理有六条,这个听上去是不是有点复杂?咱们把它们想得简单点,就会发现其实它们就像生活中的一些规律,挺有趣的。
咱们得明白,平行线就是那种永远不相交的两条线,就像两个好朋友,无论怎么走,始终保持一定的距离,不会碰上。
这第一条,咱们可以说是“同位角相等”,这就像两个人穿了相同的衣服,走在一起,显得特别默契,对吧?只要角度相等,大家就可以放心大胆地说,这俩线肯定是平行的。
再说说第二条,“内错角相等”。
这就像是一对情侣,一个在左边,一个在右边,虽然他们不站在同一条线上,但总有些互动,一聊起来就知道心意相通。
就像你和朋友一起去看电影,你们虽然坐得远,但心里却都是那部影片的粉丝。
这条定理提醒我们,只要内错角相等,线也是不可能相交的。
接下来是第三条,“同侧内角互补”。
嘿,这个可有意思了,想象一下,两个好朋友在同一条线上,分别面对着两边,一个在左,一个在右,他们的内角就像是手中各拿着一杯饮料,刚好加在一起等于180度,这可真是绝配!只要他们互补,就说明两条线相互间的距离保持不变,自然就不碰头。
咱们再来聊聊第四条,叫做“外错角相等”。
这就像两个邻居,虽然家里隔着一道墙,但总能隔空聊天,偶尔还一起喝茶,外面交流得特别好。
只要外错角相等,这两条线就可以安心做自己的事情,不用担心会发生意外。
然后第五条,“同侧外角互补”。
这就有点像足球赛上,两个球员在场边策划战术,一个拿着战术板,一个在旁边认真听,虽然离得远,但脑子里想的却是一样的事情,想好了配合。
这两条线只要同侧外角互补,根本不需要担心相遇的问题,都是在自己的路上奔跑。
我们来到第六条,这条可不简单,叫做“平行线的切线”。
这就像一条独行侠的道路,虽然周围有许多线,但他依然坚定地走自己的路,不被其他线影响。
只有那些真正的平行线,才会与切线形成一个美妙的交点,而这个交点就是它们的底线,平行的力量就藏在其中。
这六条判定定理,像是生活中各种关系的缩影,让我们明白无论是朋友、情侣,还是工作伙伴,互相的角度和位置都很重要。
两个平面平行的判定定理

1、一个平面内的两条相交直线平行于另一个平面,则这两平面平行;
2、垂直于同一直线的两平面平行;
3、一个平面内的两条相交直线与另一个平面内的两条相交直线平行,则这两个平面平行。
两平面平行简介
两平面平行是两平面间的一种位置关系,如果两个平面没有公共点,则称这两
个平面有平行位置关系,简称两平面相互平行,一个平面称为另一个平面的平行平面。
平面与平面平行的性质定理
如果两个平行平面都和第三个平面相交,那么它们的交线平行,由两个平面平行,我们还有:
1、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;
2、和两个平行平面同时垂直的直线,叫做这两个平行平面的公垂线。
它夹在
这两个平行平面间的部分叫这两个平行平面的公垂线段。
公垂线段的长度叫做两个平行平面的距离。
注意:①两个平面平行,其中一个平面内的直线必平行于另一个平面。
但这两
个平面内的所有直线并不一定相互平行。
它们可能是平行直线,也可能是异面直线,但不可能是相交直线。
②两个平面平行的性质定理指出两个平面平行时所具有的性质:如果两个平面
平行同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行。
③一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面。
《2.3 直线与平面平行的判定定理》

证明直线与平面平行,三个条件必须具 备,才能得到线面平行的结论.
三个条件中注意: 面外、面内、平行
l
m
l
/
/
l / / m
线线平行
线面平行
运用定理的关键是找平行线;
找平行线又经常会用到三角形中位线定理.
明辨是非
判断下列命题是否正确,若不正确, 请用图形语言或模型加以表达
(1)若a , a // b,则a // (2)若a ,b ,则a //
怎样判定直线与平面平行呢?
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?
a
动手试验:
观察
问题1、观察开门与关门, 门的两 边是什么位置关系.当门绕着一边 转动时,此时门转动的一边与门框 所在的平面是什么位置关系?
D1
A1 E D
A
C1
B1
C B
4.如图,已知在三棱柱ABC——A1B1C1中, D是AC的中点。
求证:AB1//平面DBC1 A1
C1
B1
P
D
A
C
B
例2、如图,在正方体ABCD—A1B1C1D1
中,E、F分别是棱BC与C1D1的中点。
求证:EF//平面BDD1B1.
D1
F
C1
D1
F
C1
A1
A1
分点再找分点得平行关系.)
3.数学思想方法: 转化化归的思想方法:((12))化化线空面间平问行题为为线平线面平问行题
__E_F__//_平__面__B_C_D____.
A
平行线的 判定定理,
F ED
平行线的判定、性质公理及定理

平行公理:经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行。
平行公理推论:如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行。
考点一平行线的判定:1.两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.2.两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.3. 两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.注意:证明两直线平行,关键是找到与特征结论相关的角.例1.如下图,当∠1=∠3时,直线a、b平行吗?当∠2+∠3=180°时,直线a、b平行吗?为什么?你有几种方法。
例2.请将下面的空补充完整1.如右图,若∠1=∠2,则_______∥_______()若∠3=∠4,则_________∥_________()若∠5=∠B,则_________∥_________()若∠D+∠DAB=180°,则______∥_______()2.如右图,∠1+∠2=180°(已知)∠3+∠2=180°()∴∠1=_________∴AB∥CD()课堂练习:1.如图6-21,已知∠B=142°,∠BFE=38°,∠EFD=40°,∠D=140°,求证:AB∥C D.2.已知,如下图(1),(2),直线AB∥ED.求证:∠ABC+∠CDE=∠BCD.(1) (2) 3.如图,如果AB∥CD,求角α、β、γ与180º之间的关系式.4.如图,已知CD 是∠ACB 的平分线,∠ACB = 500,∠B = 700,DE ∥BC,求:∠EDC 和 ∠BDC 的度数。
达标训练: 一.选择题1.下列命题中,不正确的是( )A .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B .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C .两条直线被第三条直线所截,那么这两条直线平行D .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2.如右图,直线a 、b 被直线c 所截,现给出下列四个条件: ( ) (1)∠1=∠2,(2)∠3=∠6,(3)∠4+∠7=180°,(4)∠5+∠8=180°, 其中能判定a ∥b 的条件是( ) A .(1)(3) B .(2)(4) C .(1)(3)(4) D .(1)(2)(3)(4) 3.如右图,如果∠1=∠2,那么下面结论正确的是( ) A .AD ∥BC B .AB ∥CD C .∠3=∠4 D .∠A =∠C4.一辆汽车在笔直的公路上行驶,两次拐弯后,行驶的方向与原来 的方向相同,这两次拐弯的角度可能是( ) A .第一次向右拐40°,第二次向左拐40° B .第一次向右拐50°,第二次向左拐130° C .第一次向右拐50°,第二次向右拐130° D .第一次向左拐50°,第二次向左拐130° 二.填空题αγβED C BAAB D E12FOCABDE5.如右图,∠1=∠2=∠3,则直线l 1、l 2、l 3的关系是________.6.如果两条直线被第三条直线所截,一组同旁内角的度数之比为3∶2,差为36°,那么这两条直线的位置关系是________ . 7.同垂直于一条直线的两条直线________. 8.根据图形及上下文的含义推理并填空. (1)∵∠A =_______(已知)∴AC ∥ED ( ) (2)∵∠2=_______(已知)∴AC ∥ED ( ) (3)∵∠A +_______=180°(已知) ∴AB ∥FD ( ) 三.解答题9.已知:如图7,∠1=∠2,且BD 平分∠ABC . 求证.AB ∥CD .10、.如图,∠A BC =∠BCD, ∠1=∠2,求证:BE ∥CF.11.如图,是大众汽车的标志图案,其中蕴涵着许多几何知识. 根据下面的条件完成证明.已知:如图,BC//AD ,BE//AF . (1) 求证:B A ∠=∠;(2) 若︒=∠135DOB ,求A ∠的度数.12.已知:如图,∠3与∠1互余,∠3与∠2互余.求证:AB ∥CD.考点二:1.平行线的性质.公理:两直线平行,同位角相等. 定理:两直线平行,内错角相等.CFDEBAOHG321ED C BA定理:两直线平行,同旁内角互补.例1.如图,BE∥DF,∠B =∠D,求证.AD∥BC.课堂作业:1.如上图,AB∥CD,AD∥BC则下列结论成立的是( )A.∠A+∠C=180°B.∠A+∠B=180°C.∠B+∠D=180°D.∠B=∠D2.若两个角的一边在同一条直线上,另一边互相平行,那么这两个角的关系是( )A.相等B.互补C.相等或互补D.相等且互补3.如右图,已知∠1=∠2,∠BAD=57°,则∠B=________.4.已知:如图,AD⊥BC,EF⊥BC,∠4=∠C.求证:∠1=∠2.5.如图所示,已知AB⊥BD于点B,ED⊥BD于点D,且AB=CD,BC=DE,那么AC与CE有什么关系?写你的猜想,并说明理由6、如图所示:已知:AB∥DE。
平面与平面平行的判定和性质

b
δ
γ
'
a
b
证明:因为 证明:因为AA’ ⊥ α,β⊥AA’, , ⊥ , 所以AA’ ⊥ a, AA’ ⊥ a’ 所以 , 所以a 所以 ∥ a’, a’ ∥ α , 同理 b’ ∥ α a 又因为a’交 为 又因为 交b’为A’ b' 所以 α∥β ∥ δ
γ
a
'
b
例2 一条直线垂直于两个平行平面中 的一个平面,它也垂直于另一个平面. 的一个平面,它也垂直于另一个平面.
一般画法
错误画法
3. 平面与平面平行的判定定理 . (1)判定定理: )判定定理: ①文字语言:如果一个平 文字语言: 两条相交直线都平 面内有两条相交 面内有两条相交直线都平 行于另一个平面, 行于另一个平面,那么这 两个平面平行. 两个平面平行 ②图形语言: 图形语言: ③符号语言:a ⊂α,b 符号语言: , b//β α//β. ⇒
两个平面平行的 判定和性质
三. 平面与平面平行 1. 平行平面:如果两个平面没有公共点, 平行平面:如果两个平面没有公共点, 那么这两个平面叫做平行平面. 记作α//β. 那么这两个平面叫做平行平面 记作 两个平面的位置关系
两平面平行
两平面相交
2. 平行平面的画法:在画两个平面平行 平行平面的画法: 画法 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线 平行线. 形的相邻两边分别画成平行线
a ⊂α ⇒ l ⊥ a l ⊥α ∴l ⊥ b
两个平行平面的公垂线、 两个平行平面的公垂线、公垂线段和距离 和两个平行平面α 和两个平行平面α,β同时垂直的直线l, 同时垂直的直线 , 叫做这两个平行平面α 叫做这两个平行平面α,β的公垂线 它夹在这两个平行平面间的部分叫做这 两个平行平面的公垂线段 两个平行平面的公垂线段 我们把公垂线段的长度叫做 两个平行平面的距离
直线、平面平行的判定与性质

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(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.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)若直线a 与平面α内无数条直线平行,则a ∥α.( )(4)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.( )(5)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.( )答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√(教材习题改编)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.a 、b 、c 为三条不重合的直线,α、β、γ为三个不重合的平面,现给出四个命题: ①⎭⎪⎬⎪⎫c ∥αc ∥β⇒α∥β ②⎭⎪⎬⎪⎫α∥γβ∥γ⇒α∥β ③⎭⎪⎬⎪⎫c ∥αa ∥c ⇒a ∥α ④⎭⎪⎬⎪⎫a ∥γα∥γ⇒a ∥α其中正确的命题是________.解析:②正确.①错在α与β可能相交.③④错在a 可能在α内. 答案:②(教材习题改编)在正方体ABCD -A1B 1C 1D 1中,E 是DD 1的中点,则BD 1与平面ACE 的位置关系为________.解析:如图,连接AC ,BD 交于O 点,连接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:平行线面平行的判定与性质(高频考点)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,一般出现在解答题的某一问中.高考对线面平行的判定与性质的考查主要有以下三个命题角度:(1)线面位置关系的判断;(2)线面平行的证明;(3)线面平行性质的应用.[典例引领]角度一线面位置关系的判断设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【解析】A错误,n有可能在平面α内;B错误,平面α有可能与平面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.【答案】 D角度二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HMC1D1是平行四边形,所以HD1∥MC1.又因为在平面BCC1B1中,BM綊FC1,所以四边形BMC1F为平行四边形,所以MC1∥BF,所以BF∥HD1.(2)取BD的中点O,连接EO,D1O,则OE∥DC且OE=12DC,又D1G∥DC且D1G=12DC,所以OE綊D1G,所以四边形OEGD1是平行四边形,所以GE∥D1O.又D1O⊂平面BB1D1D,GE⊄平面BB1D1D,所以EG∥平面BB1D1D.角度三线面平行性质的应用B1C1D1中,E为线段AD上的任意一如图,在四棱柱ABCD-A点(不包括A,D两点),平面CEC1与平面BB1D交于FG.证明:FG∥平面AA1B1B.【证明】在四棱柱ABCD-A1B1C1D1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,而BB1⊂平面AA1B1B,FG⊄平面AA1B1B,所以FG∥平面AA1B1B.证明直线与平面平行的常用方法(1)定义法:证明直线与平面没有公共点,通常要借助于反证法来证明.(2)判定定理法:在利用判定定理时,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.[通关练习]1.(优质试题·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: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.2.如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,F是AB的中点,E是PD的中点.(1)证明:PB ∥平面AEC ;(2)在PC 上求一点G ,使FG ∥平面AEC ,并证明你的结论.解:(1)证明:连接BD 与AC 交于点O ,连接EO . 因为四边形ABCD 为矩形, 所以O 为BD 的中点. 又E 为PD 的中点, 所以EO ∥PB .因为EO ⊂平面AEC ,PB ⊄平面AEC , 所以PB ∥平面AEC .(2)PC 的中点G 即为所求的点. 证明如下: 连接GE 、FG , 因为E 为PD 的中点, 所以GE 綊12CD .又F 为AB 的中点,且四边形ABCD 为矩形, 所以F A 綊12CD . 所以F A 綊GE .所以四边形AFGE 为平行四边形,所以FG ∥AE .又FG ⊄平面AEC ,AE ⊂平面AEC ,所以FG∥平面AEC.面面平行的判定与性质[典例引领]B1C1中,E,F,G,如图所示,在三棱柱ABC-AH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綊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.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,。
高中数学 线面、面面平行的判定与性质(教师版)

线面、面面平行的判定与性质(教师版)知识回顾1.线面平行的判定(1)直线与平面平行的定义:直线与平面无公共点. (2)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. 2.线面平行的性质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符号语言描述:⎭⎪⎬⎪⎫a ∥αa ⊂ββ∩α=b ⇒a ∥b . 3. 面面平行的判定(1)平面α与平面β平行的定义:两平面无公共点. (2)直线与平面平行的判定定理:下面的命题在“________”处缺少一个条件,补上这个条件,使其构成真命题(m ,n 为直线,α,β为平面),则此条件应为m ,n 相交.⎭⎪⎬⎪⎫m ⊂αn ⊂αm ∥βn ∥β⇒α∥β 4.面面平行的性质平面与平面平行的性质定理: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.符号表示为:⎭⎪⎬⎪⎫α∥βα∩γ=a β∩γ=b ⇒a ∥b . 题型讲解题型一 利用三角形中位线证明线面平行例1、如图,ABCD 是平行四边形,S 是平面ABCD 外一点,M 为SC 的中点.求证:SA∥平面MDB.答案:证明:连结AC交BD于N,因为ABCD是平行四边形,所以N是AC的中点.又因为M是SC的中点,所以MN∥SA.因为MN平面MDB,所以SA∥平面MDB.例2、如图,已知点M、N是正方体ABCD-A1B1C1D1的两棱A1A与A1B1的中点,P是正方形ABCD的中心,求证:MN∥平面PB1C.答案证明:如图,连结AC,则P为AC的中点,连结AB1,∵M、N分别是A1A与A1B1的中点,∴MN∥AB1.又∵平面PB1C,平面PB1C,故MN∥面PB1C.例3、如图所示,P是▱ABCD所在平面外一点,E、F分别在PA、BD上,且PE∶EA=BF∶FD.求证:EF∥平面PBC.证明连接AF延长交BC于G,连接PG.在▱ABCD中,易证△BFG∽△DFA.∴GFFA=BFFD=PEEA,∴EF∥PG.而EF⊄平面PBC,PG⊂平面PBC,∴EF∥平面PBC.练习在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1的中点,则BD1与过点A,E,C的平面的位置关系是______.答案:平行题型二利用平行四边形证明线面平行例1、如图所示,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F分别是棱BC、C1D1的中点.求证:EF∥平面BDD1B1.证明:取D1B1的中点O,连接OF,OB.∵OF 12B1C1,BE12B1C1,∴OF BE.∴四边形OFEB是平行四边形,∴EF∥BO.∵EF⊄平面BDD1B1,BO⊂平面BDD1B1,∴EF∥平面BDD1B1.例2、如图所示,已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,面对角线AB1、BC1上分别有两点E、F,且B1E=C1F.求证:EF∥平面ABCD.证明方法一过E、F分别作AB、BC的垂线,EM、FN分别交AB、BC于M、N,连接MN.∵BB1⊥平面ABCD,∴BB1⊥AB,BB1⊥BC,∴EM∥BB1,FN∥BB1,∴EM∥FN,∵AB1=BC1,B1E=C1F,∴AE=BF,又∠B1AB=∠C1BC=45°,∴Rt△AME≌Rt△BNF,∴EM=FN.∴四边形MNFE是平行四边形,∴EF∥MN.又MN⊂平面ABCD,EF⊄平面ABCD,∴EF∥平面ABCD.方法二过E作EG∥AB交BB1于G,连接GF,∴B1EB1A=B1GB1B,B1E=C1F,B1A=C1B,∴C1FC1B=B1GB1B,∴FG∥B1C1∥BC.又∵EG∩FG=G,AB∩BC=B,∴平面EFG∥平面ABCD.又EF⊂平面EFG,∴EF∥平面ABCD.题型三利用面面平行证明线面平行例. 如图,在四棱锥中,是平行四边形,,分别是,的中点.求证:平面.答案:证明:如图,取的中点,连接,,分别是,的中点,,,P ABCDABCD M N AB PCMN//PADCD E NE ME∵M N AB PCNE PD∴//ME AD//可证明平面,平面.又,平面平面,又平面,平面.题型四面面平行的证明例1、如图所示,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,O为底面ABCD的中心,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CC1的中点时,平面D1BQ∥平面PAO.∵Q为CC1的中点,P为DD1的中点,∴QB∥PA.∵P、O为DD1、DB的中点,∴D1B∥PO.又PO∩PA=P,D1B∩QB=B,D1B∥平面PAO,QB∥平面PAO,∴平面D1BQ∥平面PAO.题型五平行性质NE//PAD ME//PADNE ME E=∴MNE//PADMN⊂MNE∴MN//PAD例1、如图所示,长方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是棱AA1和BB1的中点,过EF的平面EFGH分别交BC和AD于G、H,则HG与AB的位置关系是()A.平行 B.相交C.异面 D.平行和异面答案:A例2、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,∵ABCD是平行四边形,∴O是AC中点,又M是PC的中点,∴AP∥OM.根据直线和平面平行的判定定理,则有PA∥平面BMD.∵平面PAHG∩平面BMD=GH,根据直线和平面平行的性质定理,∴AP∥GH.练习、如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,M是A1C1的中点,平面AB1M∥平面BC1N,AC∩平面BC1N=N.求证:N为AC的中点.证明 ∵平面AB 1M ∥平面BC 1N , 平面ACC 1A 1∩平面AB 1M =AM , 平面BC 1N∩平面ACC 1A 1=C 1N , ∴C 1N ∥AM ,又AC ∥A 1C 1, ∴四边形ANC 1M 为平行四边形, ∴AN 綊C 1M =12A 1C 1=12AC ,∴N 为AC 的中点.跟踪训练1.如右图所示的三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,过A 1B 1的平面与平面ABC 交于直线DE ,则DE 与AB 的位置关系是( )A .异面B .平行C .相交D .以上均有可能 答案:B[解析] ∵A 1B 1∥AB ,AB ⊂平面ABC ,A 1B 1⊄平面ABC , ∴A 1B 1∥平面ABC.又A 1B 1⊂平面A 1B 1ED ,平面A 1B 1ED∩平面ABC =DE ,∴DE ∥A 1B 1. 又AB ∥A 1B 1,∴DE ∥AB.2.已知直线l ,m ,平面α,β,下列命题正确的是( ) A .l ∥β,l ⊂α⇒α∥βB .l ∥β,m ∥β,l ⊂α,m ⊂α⇒α∥βC .l ∥m ,l ⊂α,m ⊂β⇒α∥βD .l ∥β,m ∥β,l ⊂α,m ⊂α,l ∩m =M ⇒α∥β 答案:D3、直线a ∥平面α,α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( )A.至少有一条 B.至多有一条C.有且只有一条 D.没有答案:B4、给出下列结论,正确的有()①平行于同一条直线的两个平面平行;②平行于同一平面的两个平面平行;③过平面外两点,不能作一个平面与已知平面平行;④若a,b为异面直线,则过a与b平行的平面只有一个.A.1个 B.2个 C.3个 D.4个答案:B5.正方体EFGH—E1F1G1H1中,下列四对截面中,彼此平行的一对截面是()A.平面E1FG1与平面EGH1B.平面FHG1与平面F1H1GC.平面F1H1H与平面FHE1D.平面E1HG1与平面EH1G答案:A6.如图是长方体被一平面所截得的几何体,四边形EFGH为截面,则四边形EFGH的形状为________.答案:平行四边形[解析]∵平面ABFE∥平面CDHG,又平面EFGH∩平面ABFE=EF,平面EFGH∩平面CDHG=HG,∴EF∥HG.同理EH∥FG,∴四边形EFGH的形状是平行四边形.7. 如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=BC,点D是AB的中点,求证:BC1∥平面CA1D.证明:如图所示,连接AC1交A1C于点O,连接OD,则O是AC1的中点.∵点D是AB的中点,∴OD∥BC1.又∵OD⊂平面CA1D,BC1⊄平面CA1D,∴BC1∥平面CA1D.8.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,S是B1D1的中点,E、F、G分别是BC、DC和SC的中点.求证:平面EFG∥平面BDD 1B1.证明如图所示,连接SB,SD,∵F、G分别是DC、SC的中点,∴FG∥SD.又∵SD⊂平面BDD1B1,FG⊄平面BDD1B1,∴直线FG∥平面BDD1B1.同理可证EG∥平面BDD1B1,又∵EG⊂平面EFG,FG⊂平面EFG,EG∩FG=G,∴平面EFG∥平面BDD1B1.9.(本小题满分12分)在四棱锥S-ABCD中,底面ABCD是正方形, M、N分别为AB、SC的中点,SA⊥底面ABCD.求证://MN平面SAD;答案.证明(Ⅰ): E 为SD 中点,连接AE ,NE ,因为M 、N 分别为AB 、SC 的中点,所以AM//EN ,AM=EN ,即四边形AMNE 是平行四边形,所以MN//AE ,可得//MN 平面SAD ;10. 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.答案 由三视图可知,该多面体是底面为直角三角形的直三棱柱ADE-BCF ,且AB =BC =BF=2,DE =CF=2,∴∠CBF =. (1)证明:取BF 的中点G ,连结MG 、NG ,由M 、N 分别为AF 、BC 的中点可得,NG ∥CF ,MG ∥EF ,∴平面MNG ∥平面CDEF ,又MN ⊂平面MNG ,∴MN ∥平面CDEF .(2)取DE 的中点H .∵AD =AE ,∴AH ⊥DE , 在直三棱柱ADE-BCF 中,平面ADE ⊥平面CDEF ,平面A DE ∩平面CDEF=DE .∴AH ⊥平面CDEF.∴多面体A-CDEF 是以AH 为高,以矩形CDE F 为底面的棱锥,在△ADE 中,AH =. S 矩形CDEF =DE ·EF =4,∴棱锥A-CDEF 的体积为2222V=·S 矩形CDEF ·AH =×4×= 解法2:13218222323A CDEF AED BFC A BFCAED V V V S AB S AB ---=-=⨯-⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=△△BFC 11如图,在直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 为等腰梯形,AB ∥CD ,且AB =2CD ,在棱AB 上是否存在一点F ,使平面C 1CF ∥平面ADD 1A 1?若存在,求点F 的位置;若不存在,请说明理由.答案 存在这样的点F ,使平面C 1CF ∥平面ADD 1A 1,此时点F 为AB的中点,证明如下:∵AB ∥CD ,AB =2CD ,∴AF ∥CD ,∴四边形AFCD 是平行四边形,∴AD ∥CF ,又AD ⊂平面ADD 1A 1,CF ⊄平面ADD 1A 1,∴CF ∥平面ADD 1A 1.又CC 1∥DD 1,CC 1⊄平面ADD 1A 1,DD 1⊂平面ADD 1A 1,∴CC 1∥平面ADD 1A 1,又CC 1、CF ⊂平面C 1CF ,CC 1∩CF =C ,∴平面C 1CF ∥平面ADD 1A 1.12. 如图,在底面是平行四边形的四棱锥P -ABCD 中,点E 在PD 上,且PE ∶ED =2∶1,在棱PC 上是否存在一点F ,使BF ∥平面AEC ?证明你的结论.答案 存在.证明如下:取棱PC 的中点F ,线段PE 的中点M ,连接BD .设BD ∩AC =O .连接BF ,MF ,BM ,OE .13132283∵PE ∶ED =2∶1,F 为PC 的中点,M 是PE 的中点,E 是MD的中点,∴MF ∥EC ,BM ∥OE .∵MF ⊄平面AEC ,CE ⊂平面AEC ,BM ⊄平面AEC ,OE ⊂平面AEC ,∴MF ∥平面AEC ,BM ∥平面AEC .∵MF ∩BM =M ,∴平面BMF ∥平面AEC .又BF ⊂平面BMF ,∴BF ∥平面AEC .13. (北京)如图,在四面体PABC 中,PC ⊥AB ,PA ⊥BC ,点D ,E ,F ,G 分别是棱AP ,AC ,BC ,PB 的中点.(1)求证:DE ∥平面BCP ;(2)求证:四边形DEFG 为矩形;(3)是否存在点Q ,到四面体PABC 六条棱的中点的距离相等?说明理由.答案 (1)证明:因为D ,E 分别为AP ,AC 的中点,所以DE ∥PC .又因为DE ⊄平面BCP ,PC ⊂平面BCP ,所以DE ∥平面BCP .(2)证明:因为D ,E ,F ,G 分别为AP ,AC ,BC ,PB 的中点所以DE ∥PC ∥FG ,DG ∥AB ∥EF ,所以四边形DEFG 为平行四边形.又因为PC ⊥AB ,所以DE ⊥DG ,所以四边形DEFG 为矩形.(3)存在点Q 满足条件,理由如下:连接DF ,EG ,设Q 为EG 的中点.由(2)知,DF ∩EG =Q ,且QD =QE =QF =QG =12EG .分别取PC ,AB 的中点M ,N ,连接ME ,EN ,NG ,MG ,MN .与(2)同理可证四边形MENG 为矩形,其对象线交点为EG 的中点Q ,且QM =QN =12EG ,所以EG 的中点Q 是满足条件的点.。
必修二立体几何初步第三讲---平行关系.

专题平行关系本讲义主要内容:第一部分:【知识回顾】1.直线与平面平行的判定(1直线与平面平行的定义:如果一条直线与一个平面没有公共点,我们就说这条直线与这个平面平行.(2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.符号表示为:.注意:这个定理是证明直线与平面平行最常用的一个定理,也就是说欲证明一条直线与一个平面平行,一是说明这条直线不在这个平面内,二是要证明已知平面内有一条直线与已知直线平行.2.两个平面平行的判定(1两个平面平行的定义:两个平面没有公共点,则两个平面平行.(2平面与平面的平行的判定定理:一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行.符号表示为:.注意:这个定理的另外一种表达方式为“如果一个平面内有两条相交直线和另一个平面内的两条相交直线分别平行,那么这两个平面平行”.(3平行于同一平面的两个平面互相平行.即.3.直线与平面平行的性质(1 直线与平面平行的性质定理:一条直线和一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行.符号表示为:.注意:如果一条直线和一个平面平行,那么这条直线和平面内的无数条直线平行,但不能误解为“如果一条直线与一个平面平行,那么这条直线就和平面内的任意一条直线平行”.实际上,如果一条直线和一个平面平行,这条直线和平面内的直线平行或异面,有两种位置关系.(2直线与平面平行的性质:过平面内一点的直线与该平面平行的一条直线平行,则这条直线在这个平面内.符号表示为:若,点,且,则.4.平面与平面平行的性质(1如果两个平面平行,那么其中一个平面内的任意直线均平行与另一个平面.此结论可以作为定理用,可用来判定线面平行.(2两个平面平行的性质定理: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.(3夹在两个平行平面间的平行线段相等.第二部分:【经典例题】例1 下面说法正确的是()A. 直线平行于平面内的无数条直线,则∥;B. 若直线在平面外,则∥;C. 若直线∥,直线,则∥;D. 与两条异面直线都平行的平面有无穷多个例2 下列说法中正确的是()①若一个平面内有两条直线都与另一个平面平行,则这两个平面平行;②若一个平面内有无数条直线都与另一个平面平行,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内的两条相交直线分别平行于另一个平面,则这两个平面平行。
空间中的平行关系的判定-平行的判定

§5 平行关系
5.1 平行关系的判定
知识点一
直线与平面平行的判定定理
思考
如图,一块矩形木板 ABCD 的一边 AB 在平面 α 内,把这块木板绕 AB 转动, 在转动过程中,AB的对边CD(不落在α 内)和平面α有何位置关系? 答案 平行.
答案
梳理
判定共点,可设l∩α=P。
再设l与m确定的平面为β, 则依据平面基本性质3,点P 一定在平面α与平面β的交线 m上。 于是l和m相交,这和l // m矛盾。 所以可以断定l与α不可能有公共点。 即l // α.
P
题型探究
小试身手:
以下命题(其中a,b表示直线,表示平面) ①若a∥b,b,则a∥ ②若a∥,b∥,则a∥b ③若a∥b,b∥,则a∥ ④若a∥,b,则a∥b 其中正确命题的个数是( ) (A)0个 (B)1个 (C)2个 (D)3个
答案
梳理
判定定理
表示
定理
图形
文字
符号
aβ bβ ⇒a∥β a∩b=P ________ a∥α b∥α
平面与平面 平行的判定 定理
如果一个平面内的
两条相交直线 都平
行于另一个平面,那
么这两个平面平行
类型二 平面与平面平行的判定 例4 如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F,G,H分別是AB,
跟踪训练1
在四面体A-BCD中,M,N分别是△ACD,△BCD的
平面ABD与平面ABC 重心,则四面体的四个面中与MN平行的是____________________.
解析 如图,取CD的中点E,连接AE,BE.
则EM∶MA=1∶2,
直线、平面平行的判定及其性质

直线、平面平行的判定及其性质考点梳理1.直线与平面平行(1)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(线线平行⇒线面平行).即:a⊄α,b⊂α,且a∥b⇒a∥α.其他判定方法;α∥β,a⊂α⇒a∥β.(2)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(线面平行⇒线线平行).即:a∥α,a⊂β,α∩β=l⇒a∥l.2.平面与平面平行(1)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(线面平行⇒面面平行).即:a⊂α,b⊂α,a∩b=M,a∥β,b∥β⇒α∥β.(2)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.即:α∥β,γ∩α=a,γ∩β=b⇒a∥b.一个转化关系平行问题的转化关系两点提醒(1)在推证线面平行时,必须满足三个条件:一是直线a在已知平面外;二是直线b在已知平面内;三是两直线平行.(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,则该直线与交线平行.考点自测1.若两条直线都与一个平面平行,则这两条直线的位置关系是().A.平行B.相交C.异面D.以上均有可能解析借助长方体模型易得.答案 D2.在空间中,下列命题正确的是().A.平行直线的平行投影重合B.平行于同一直线的两个平面平行C.垂直于同一平面的两个平面平行D.垂直于同一平面的两条直线平行解析选项A,平行直线的平行投影可以依然是两条平行直线;选项B,两个相交平面的交线与某一条直线平行,则这条直线平行于这两个平面;选项C,两个相交平面可以同时垂直于同一个平面;选项D,正确.答案 D3.(2013·长沙模拟)若直线a⊥b,且直线a∥平面α,则直线b与平面α的位置关系是( ).A .b ⊂αB .b ∥αC .b ⊂α或b ∥αD .b 与α相交或b ⊂α或b ∥α解析 可以构造一草图来表示位置关系,经验证,当b 与α相交或b ⊂α或b ∥α时,均满足直线a ⊥b ,且直线a ∥平面α的情况,故选D.答案 D4.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 D5.在正方体ABCDA 1B 1C 1D 1中,E 是DD 1的中点,则BD 1与平面ACE 的位置关系为________.解析 如图.连接AC 、BD 交于O 点,连接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 线面平行的判定及性质【例1】►(2012·辽宁)如图,直三棱柱ABCA ′B ′C ′,∠BAC=90°,AB =AC =2,AA ′=1,点M ,N 分别为A ′B 和B ′C ′的中点.(1)证明:MN ∥平面A ′ACC ′; (2)求三棱锥A ′MNC 的体积.(锥体体积公式V =13Sh ,其中S 为底面面积,h 为高)[审题视点] (1)连接AB ′,AC ′,在△AC ′B ′中由中位线定理可证MN ∥AC ′,则线面平行可证;此问也可以应用面面平行证明.(2)证A ′N ⊥平面NBC ,故V A ′MNC =V A ′NBC -V MNBC =12V A ′NBC ,体积可求.(1)证明 法一 连接AB ′,AC ′,如图由已知∠BAC =90°,AB =AC ,三棱柱ABCA ′B ′C ′为直三棱柱,所以M 为AB ′中点.又因为N 为B ′C ′的中点,所以MN ∥AC ′. 又MN ⊄平面A ′ACC ′,AC ′⊂平面A ′ACC ′, 因此MN ∥平面A ′ACC ′.法二 取A ′B ′的中点P ,连接MP ,NP ,AB ′,如图,而M ,N 分别为AB ′与B ′C ′的中点,所以MP ∥AA ′,PN ∥A ′C ′,所以MP ∥平面A ′ACC ′,PN ∥平面A ′ACC ′. 又MP ∩NP =P ,因此平面MPN ∥平面A ′ACC ′. 而MN ⊂平面MPN ,因此MN ∥平面A ′ACC ′.(2)解 法一 连接BN ,如图由题意A ′N ⊥B ′C ′,平面A ′B ′C ′∩平面B ′BCC ′=B ′C ′,所以A ′N ⊥平面NBC .又A ′N =12B ′C ′=1,故V A ′MNC =V NA ′MC =12V NA ′BC =12V A ′NBC =16.法二 V A ′MNC =V A ′NBC -V MNBC =12V A ′NBC =16.(1)证明直线与平面平行的关键是设法在平面内找到一条与已知直线平行的直线,可利用几何体的特征,合理利用中位线定理、线面平行的性质,或者构造平行四边形、寻找比例式证明两直线平行.注意说明已知的直线不在平面内.(2)证明直线与平面平行的方法:①利用定义结合反证;②利用线面平行的判定定理;③利用面面平行的性质.【训练1】 如图,在四棱锥P ABCD 中,底面ABCD 是矩形,P A ⊥平面ABCD ,AP =AB ,BP =BC =2,E ,F 分别是PB ,PC 的中点.(1)证明:EF ∥平面P AD ; (2)求三棱锥EABC 的体积.(1)证明 在△PBC 中,E ,F 分别是PB ,PC 的中点, ∴EF ∥BC .又BC ∥AD ,∴EF ∥AD . 又∵AD ⊂平面P AD ,EF ⊄平面P AD , ∴EF ∥平面P AD .(2)解 连接AE ,AC ,EC ,过E 作EG ∥P A 交AB 于点G ,则EG ⊥平面ABCD ,且EG =12P A .在△P AB 中,AP =AB ,∠P AB =90°,BP =2, ∴AP =AB =2,EG =22. ∴S △ABC =12AB ·BC =12×2×2= 2.∴V EABC =13S △ABC ·EG =13×2×22=13.考向二 面面平行的判定和性质【例2】►(2013·济南调研) 如图,在正方体ABCDA 1B 1C 1D 1中,M 、N 、P 分别为所在边的中点.求证:平面MNP ∥平面A 1C 1B .[审题视点] 利用面面平行判定定理的证明即可. 证明如图,连接D 1C ,则MN 为△DD 1C 的中位线,∴MN ∥D 1C . ∵D 1C ∥A 1B ,∴MN ∥A 1B . 同理可证,MP ∥C 1B .而MN 与MP 相交,MN ,MP 在平面MNP 内,A 1B ,C 1B 在平面A 1C 1B 内, ∴平面MNP ∥平面A 1C 1B .要证面面平行需证线面平行,要证线面平行需证线线平行,因此“面面平行”问题最终转化为“线线平行”问题来解决.【训练2】 如图,在三棱柱ABCA 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EF A 1∥平面BCHG .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EF A1∥平面BCHG.考向三线面平行中的探索性问题【例3】►如图所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,A1A⊥平面ABC,若D是棱CC1的中点,问在棱AB上是否存在一点E,使DE∥平面AB1C1?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、BB1的中点分别为E、F,证明平面DEF∥平面AB1C1即可.解存在点E,且E为AB的中点.下面给出证明:如图,取BB1的中点F,连接DF,则DF∥B1C1.∵AB的中点为E,连接EF,则EF∥AB1.B1C1与AB1是相交直线,∴平面DEF∥平面AB1C1.而DE⊂平面DEF,∴DE∥平面AB1C1.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P ABCD中,底面是平行四边形,P A⊥平面ABCD,点M、N分别为BC、P A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P A ,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——如何作答平行关系证明题【命题研究】 通过近三年的高考试题分析,对线面平行、面面平行的证明一直受到命题人的青睐,多以多面体为载体,证明线面平行和面面平行,题型为解答题,题目难度不大.【真题探究】► (本小题满分12分)(2012·山东)如图,几何体EABCD 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 . [教你审题] 一审 取BD 的中点O ,证明BD ⊥EO ;二审 取AB 中点N ,证明平面DMN ∥平面BEC ;找到平面BCE 和平面ADE 的交线EF ,证明DM ∥EF .[规范解答] 证明 (1)图(a)如图(a),取BD的中点O,连接CO,EO.由于CB=CD,所以CO⊥BD,(2分)又EC⊥BD,EC∩CO=C,CO,EC⊂平面EOC,所以BD⊥平面EOC,(4分)因此BD⊥EO,又O为BD的中点,所以BE=DE.(6分)(2)法一如图(b),取AB的中点N,连接DM,DN,MN,图(b)因为M是AE的中点,所以MN∥BE.又MN⊄平面BEC,BE⊂平面BEC,∴MN∥平面BEC.(8分)又因为△ABD为正三角形,所以∠BDN=30°,又CB=CD,∠BCD=120°,因此∠CBD=30°,所以DN∥BC.(10分)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.(12分)法二如图(c),延长AD,BC交于点F,连接EF.图(c)因为CB=CD,∠BCD=120°,所以∠CBD =30°. 因为△ABD 为正三角形, 所以∠BAD =60°,∠ABC =90°, 因此∠AFB =30°, 所以AB =12AF .(8分)又AB =AD ,所以D 为线段AF 的中点.连接DM ,由点M 是线段AE 的中点,因此DM ∥EF .(10分)又DM ⊄平面BEC ,EF ⊂平面BEC , 所以DM ∥平面BEC .(12分)[阅卷老师手记] (1)对题目已知条件分析不深入,不能将已知条件与所证问题联系起来; (2)识图能力差,不能观察出线、面之间的隐含关系,不能作出恰当的辅助线或辅助面; (3)答题不规范,跳步、漏步等.证明线面平行问题的答题模板(一)第一步:作(找)出所证线面平行中的平面内的一条直线; 第二步:证明线线平行;第三步:根据线面平行的判定定理证明线面平行; 第四步:反思回顾.检查关键点及答题规范. 证明线面平行问题的答题模板(二)第一步:在多面体中作出要证线面平行中的线所在的平面;第二步:利用线面平行的判定定理证明所作平面内的两条相交直线分别与所证平面平行;第三步:证明所作平面与所证平面平行; 第四步:转化为线面平行; 第五步:反思回顾.检查答题规范. 【试一试】如图,在几何体ABCDEFG 中,下底面ABCD 为正方形,上底面EFG 为等腰直角三角形,其中EF ⊥FG ,且EF ∥AD ,FG ∥AB ,AF ⊥面ABCD ,AB =2FG =2,BE =BD ,M 是DE 的中点.(1)求证:FM ∥平面CEG ; (2)求几何体GEFC 的体积. (1)证明取CE 的中点N ,连接MN ,GN ,则MN 綉FG 綉12AB .故四边形MNGF 为平行四边形. ∴MF ∥GN .又MF ⊄平面CEG ,GN ⊂平面CEG , ∴FM ∥平面CEG .(2)解 在Rt △ABD 中,AB =AD =2,BD =22, ∴BE =2 2.∵AF ⊥平面ABCD ,AB ⊂平面ABCD , ∴AF ⊥AB .在正方形ABCD 中,AB ⊥AD . 又AD ∩AF =A ,∴AB ⊥平面ADEF .又AE ⊂平面ADEF ,∴AB ⊥AE . ∴在Rt △ABE 中,AE =8-4=2.又在Rt △AEF 中,EF =1,∴AF =4-1= 3. 又EF ∥AD ,EF ⊄平面ABCD ,AD ⊂平面ABCD , ∴EF ∥平面ABCD .同理由FG ∥AB ,可得FG ∥平面ABCD .又EF ∩FG =F ,EF ⊂平面EFG ,FG ⊂平面EFG . ∴平面EFG ∥平面ABCD . 又AF ⊥平面ABCD ,AF =3, ∴点C 到平面EFG 的距离等于3, ∴V GEFC =V CEFG =13×S △EFG ·d=13×⎝⎛⎭⎫12×1×1×3=36A级基础演练(时间:30分钟满分:55分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.一条直线l上有相异三个点A、B、C到平面α的距离相等,那么直线l与平面α的位置关系是().A.l∥αB.l⊥αC.l与α相交但不垂直 D.l∥α或l⊂α解析l∥α时,直线l上任意点到α的距离都相等;l⊂α时,直线l上所有的点到α的距离都是0;l⊥α时,直线l上有两个点到α距离相等;l与α斜交时,也只能有两个点到α距离相等.答案 D2.平面α∥平面β,点A,C∈α,B,D∈β,则直线AC∥直线BD的充要条件是().A.AB∥CD B.AD∥CB C.AB与CD相交D.A,B,C,D四点共面解析充分性:A,B,C,D四点共面,由平面与平面平行的性质知AC∥BD.必要性显然成立.答案 D3.(2012·北京模拟)以下命题中真命题的个数是().①若直线l平行于平面α内的无数条直线,则直线l∥α;②若直线a在平面α外,则a∥α;③若直线a∥b,b⊂α,则a∥α;④若直线a∥b,b⊂α,则a平行于平面α内的无数条直线.A.1 B.2 C.3 D.4解析命题①l可以在平面α内,不正确;命题②直线a与平面α可以是相交关系,不正确;命题③直线a可以在平面α内,不正确;命题④正确.答案 A4.(2013·汕头质检)若m、n为两条不重合的直线,α、β为两个不重合的平面,则下列命题中正确的是().A.若m、n都平行于平面α,则m、n一定不是相交直线B.若m、n都垂直于平面α,则m、n一定是平行直线C.已知α、β互相平行,m、n互相平行,若m∥α,则n∥βD.若m、n在平面α内的射影互相平行,则m、n互相平行解析A中,m、n可为相交直线;B正确;C中,n可以平行β,也可以在β内;D中,m、n也可能异面.故正确的命题是B.答案 B二、填空题(每小题5分,共10分)5.过三棱柱ABCA1B1C1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB1A1平行的直线共有________条.解析过三棱柱ABCA1B1C1的任意两条棱的中点作直线,记AC,BC,A1C1,B1C1的中点分别为E,F,E1,F1,则直线EF,E1F1,EE1,FF1,E1F,EF1均与平面ABB1A1平行,故符合题意的直线共6条.答案 66.α、β、γ是三个平面,a 、b 是两条直线,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________(把所有正确的题号填上).解析 ①中,a ∥γ,a ⊂β,b ⊂β,β∩γ=b ⇒a ∥b (线面平行的性质).③中,b ∥β,b ⊂γ,a ⊂γ,β∩γ=a ⇒a ∥b (线面平行的性质).答案 ①③三、解答题(共25分)7.(12分)如图,在四面体ABCD 中,F 、E 、H 分别是棱AB 、BD 、AC 的中点,G 为DE 的中点.证明:直线HG ∥平面CEF .证明 法一 如图,连接BH ,BH 与CF 交于K ,连接EK .∵F 、H 分别是AB 、AC 的中点,∴K 是△ABC 的重心,∴BK BH =23.又据题设条件知,BE BG =23,∴BK BH =BE BG ,∴EK ∥GH .∵EK ⊂平面CEF ,GH ⊄平面CEF ,∴直线HG ∥平面CEF .法二如图,取CD 的中点N ,连接GN 、HN .∵G 为DE 的中点,∴GN ∥CE .∵CE ⊂平面CEF ,GN ⊄平面CEF ,∴GN ∥平面CEF .连接FH ,EN∵F 、E 、H 分别是棱AB 、BD 、AC 的中点, ∴FH 綉12BC ,EN 綉12BC ,∴FH 綉EN ,∴四边形FHNE 为平行四边形,∴HN ∥EF . ∵EF ⊂平面CEF ,HN ⊄平面CEF ,∴HN ∥平面CEF .HN ∩GN =N ,∴平面GHN ∥平面CEF .∵GH ⊂平面GHN ,∴直线HG ∥平面CEF .8.(13分)如图,已知ABCDA 1B 1C 1D 1是棱长为3的正方体,点E 在AA 1上,点F 在CC 1上,G 在BB 1上,且AE =FC 1=B 1G =1,H 是B 1C 1的中点.(1)求证:E ,B ,F ,D 1四点共面;(2)求证:平面A 1GH ∥平面BED 1F .证明 (1)∵AE =B 1G =1,∴BG =A 1E =2,∴BG =A 1E ,∴A 1G =BE .又同理,C 1F 綉B 1G ,∴四边形C 1FGB 1是平行四边形, ∴FG 綉C 1B 1綉D 1A 1,∴四边形A 1GFD 1是平行四边形. ∴A 1G 綉D 1F ,∴D 1F 綉EB ,故E 、B 、F 、D 1四点共面.(2)∵H 是B 1C 1的中点,∴B 1H =32.又B 1G =1,∴B 1G B 1H =23.又FC BC =23,且∠FCB =∠GB 1H =90°,∴△B 1HG ∽△CBF ,∴∠B 1GH =∠CFB =∠FBG , ∴HG ∥FB .又由(1)知A 1G ∥BE ,且HG ∩A 1G =G , FB ∩BE =B ,∴平面A 1GH ∥平面BED 1F .。
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练习
练1: 正方体ABCD-A1B1C1D1中,若M、N、E、F分别是棱A1B1, A1D1,B1C1,C1D1的中点,求证:平面AMN//平面EFDB. 练2: 正方体ABCD-A1B1C1D1中,若M、N、P、Q分别是棱A1D1, A1B1,BC,CD的中点,求证:平面AMN//平面C1QP.
直线AB、CD各有什么特点呢? 它们有什么关系呢?
(3)猜一猜 从中你能得出什么结论? A B
CD是桌面外一条直线, AB是桌面内一条 直线, CD ∥ AB ,则CD ∥桌面
猜想: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。
四、规律总结: 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。 a a b a∥ b a∥ b
b
a
a
一、知识回顾:
在空间中直线与平面有几 种位置关系?
文字语言 图形语言 符号语言
a a
1、直线在平面内 2、直线与平面相交 3、直线与平面平行
α
α
a
.P
a P
a
α
a //
二、引入新课
怎样判定直线与平面平行呢? 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? a
A
直线相交才是关键!
2.平面与平面平行的判定定理
若一个平面内两条相交直线分别平行于另一个平面, 则这两个平面平行.
(1)该定理中,“两条”,“相交”都是必要条件,缺一不可:
a b , a // b b , b // b // a b A
b
b
P
a
线不在多, 重在相交!
简记为:线线平行则线面平行 线线平行
(平面化)
线面平行
(空间问题)
(2)实践:(口答)
如图:长方体ABCD—A′B′C′D′六个表面中,
平面A′B′C′D′和平面DCC′D′ ① 与AB平行的平面是 ____________ 平面BCC′ B′和平面DCC′D′ ② 与AA′平行的平面是 _____________ 平面A′B′C′D′和平面BCC′B′ ③ 与AD平行的平面是 ______________
1
1
证明: 取BD中点O,则OE 为△ BDC 的中位线.
A1
B1
C 1 1 ∥ E O ∴OE = 2 DC,D1F∥2 C1D1 B = A ∴D1F∥OE = ∴D1OEF为平行四边形 ∴EF ∥D1O
D
又∵ EF 平面BB1DD1,D1O 平面BB1DD1
∴ EF ∥平面BB1DD1
平面与平面平行的判定
(2)该定理作用:“线线平行线面平行”—— 空间问题“平面化”
(3) 定理告诉我们:要证线面平行,只要在 面内找一条线,与已知 直线a平行。
二.直线与平面平行判定定理的证明:
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 。
已知: 求证: l α,m α,l∥m l∥ α
例 正方体ABCD A1B1C1D1中,证明平面C1BD // 平面AB1D1 .
证明:因为ABCD-A1B1C1D1为正方体, 所以D1C1∥A1B1,D1C1=A1B1 A1 又AB∥A1B1,AB=A1B1, ∴D1C1∥AB,D1C1=AB, ∴D1C1BA是平行四边形, ∴D1A∥C1B,
(5)若直线a平行于平面 内的无数条直线, 则 l // ()
七、典例精析:
例1 已知:空间四边形ABCD中,E、F分别 A 是AB、AD的中点。 求证:EF ∥ 平面BCD
B E D C F
分析:EF在面BCD外,要证明EF∥面BCD, 只要证明EF和面BCD内一条直线平行即可。 EF和面BCD哪一条直线平行呢?连结BD立 刻就清楚了。
A
E
D
O
B
C
B
练一 练
两个全等的正方形ABCD、ABEF不在同 一平面内,M、N是对角线AC、BF的中点 求证:MN ∥面BCE A
D
F
M
N B E
C
M、N 是AC,BF上的点且AM=FN, 求证:MN ∥面BCE
A D N B E F
M
C
P
Q
A D N B
F
M
E C
p
十、总结提炼
1.证明直线与平面平行的方法: (1)利用定义;直线与平面没有公共点 (2)利用判定定理. 线面平行 线线平行
例1 已知:空间四边形ABCD中,E,F分别是 A AB,AD的中点. 求证:EF//平面BCD. E F 证明:连接BD. D B C 因为AE=EB,AF=FD, 所以EF//BD(三角形中位线定理) 平面BCD 因为EF 平面BCD ,BD 由直线与平面平行的判断定理得: EF//平面BCD.
五、讨论定理中的条件缺失的情况:
判断下列命题是否正确,若不正确, 请用图形语言或模型加以表达 (1) 若a , a // b, 则a //
若 a , b (2) , 则a //
(3) 若b , a // b, 则a //
注:(1)、定理三个条件缺一不可
如果P b, 则a b P, 这和a // b矛盾; 如果P b, 则a和b异面, 这和a // b矛盾;
a // 平面
试一 试 P是平行四边形ABCD所在平面外一点, 已知:
M为PB的中点. 求证:PD//平面MAC. M
B P
C
O
A
D
2。已知E、F分别为正方体ABCD-A1B1C1D1 棱BC、C1D1的中点,求证:EF ∥平面 F D C BB1D1 D.
证明:
∵l∥m ∴ l和m确定一平面,设平面β,
则α∩β=m 如果l和平面α 不平行,则l和α 有公共点
设l ∩α=P,则点P∈m 于是l和m相交,这和l∥m矛盾 ∴ l∥ α
六、理论提升
(1)判定定理的三个条件缺一不可
a b
a b a // a // b
B N C M
D
【变式三】 (3)在这图中,你能找出哪些线面平行关系? ①直线BD与平面EFMN
②直线AC与平面EFMN ③直线EF与平面BCD ④直线FM与平面ABC ⑤直线MN与平面ABD ⑥直线EN与平面ACD
B N C M D E A
F
九、演练反馈
判断下列命题是否正确:
( 1 )一条直线平行于一个平面, 这条直线就 ( ) 与这个平面内的任意直线平行。 (2)直线在平面外是指直线和平面最多有一个 公共点. ( ) (3)过平面外一点有且只有一条直线与已知平 面平行。 ( ) (4)若直线 l 平行于平面 内的无数条直线, 则l // ( ) (5)如果a、b是两条直线,且a // b,那么a平 行于经过b的任何平面. ( )
(2)该定理作用:“线面平行面面平行” (3)应用该定理,关键是在一平面内找到两条相交直线分别与另一 平面内两条直线平行即可.
线线平行线面平行面面平行
判断下列命题是否正确,并说明理由. (1)若平面 内的两条直线分别与平面b 平行,则 与 b 平行; × (2)若平面 内有无数条直线分别与平面b 平行,则 与 b 平行;× (3)平行于同一直线的两个平面平行; × (4)两个平面分别经过两条平行直线,这两个平面平 行; × (5)过已知平面外一条直线,必能作出与已知平面平 行的平面.×
关键:在平面内找(作)一条直线与平面外的直线平行, 在寻找平行直线时可以通过三角形的中位线、梯形的 中位线、平行线的性质等来完成。 2.数学思想方法:转化的思想 空间问题
平面问题
课外阅读
定理:如果不在平面内的一条直线 和平面内的 一条直线平行,那么这条直线 和这个平面平行.
已知: a , b , 且a // b. b a 求证 : a // b P 证明:(用反证法) 假设直线a不平行于平面α,则a ∩ α = P。
情况1.若a // b时,则b 与 平行吗?
b
b
a
b
a
b
l
(两平面平行)
E
D' B' D A
F
(两平面相交)
C'
A'
C B
直线的条数不是关键!
探究 (2)若b内有两条直线a、b分别与 平行, 则b 与 平行吗?
情况2.若a b P时,则b 与 ; B'
b
P
a
D
C B
D1
C1
B1
D
又因为D1A 平面C1BD,CB 平面C1BD. A 由直线与平面平行的判定,可知 D1A∥平面C1BD, 同理 D1B1∥平面C1BD. 又 D1A∩D1B1=D1, 所以,平面AB1D1∥平面C1BD.
C
B
平行四边形对边平行是 常用的找平行线的方法.
拓展:如果一个平面 内有两条相交直线与 另一个平面内的两条 相交直线分别平行, 那么这两个平面平行
小结:在平面内找(作)一条直线与平面外的直线平行时可以通过 三角形的中位线、梯形的中位线、平行线的性质等来完成。
八、变式强化:如图,在空间四面体中,E、F、
M、N分别为棱AB、AD、DC、BC的中点 A 【变式一】 (1)四边形EFMN , 是什么四边 F E 形? 平行四边行
【变式二】
(2)直线AC与平面EFMN的 位置关系是什么?为什么? AC与平面EFMN平行
复习引入