平行关系的判定
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。
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.
空间几何的平行与垂直判定
空间几何的平行与垂直判定空间几何是数学中的一个重要分支，涉及到直线、平面、点等概念的研究。
其中，平行和垂直是空间几何中常见的关系，本文将对平行和垂直的判定方法进行详细介绍。
一、平行的判定方法在空间几何中，平行是指两个线(线段)或两个平面永远不会相交的关系。
下面将介绍几种常见的平行判定方法。
1. 直线的平行判定给定两条直线l1和l2，如果它们的斜率相等且不相交，则可以判定l1与l2平行。
即若直线l1的斜率为k1，直线l2的斜率为k2，且k1≠k2时，则l1和l2平行。
2. 平面的平行判定对于两个平面P1和P2，如果它们的法向量相等或平行，则可以判定P1与P2平行。
二、垂直的判定方法在空间几何中，垂直是指两个线(线段)或两个平面之间的相互垂直关系。
下面将介绍几种常见的垂直判定方法。
1. 直线的垂直判定给定两条直线l1和l2，如果它们的斜率互为倒数且不相交，则可以判定l1与l2垂直。
即若直线l1的斜率为k1，直线l2的斜率为k2，并且k1·k2=-1时，则l1和l2垂直。
2. 平面的垂直判定对于两个平面P1和P2，如果它们的法向量互为倒数且不平行，则可以判定P1与P2垂直。
三、平行与垂直的应用举例平行和垂直关系在实际问题中经常被应用。
以下是几个应用举例。
1. 平行线与垂直线的交点问题当两条平行线相交时，它们的交点无穷多个；而当两条垂直线相交时，它们的交点只有一个。
这一性质在导弹拦截等领域具有重要意义。
2. 平行四边形及其性质平行四边形是指具有两对平行边的四边形。
它们的特点是相对边相等、对角线相交于对角线的中点、对角线互相平分等。
平行四边形的性质在建筑设计等领域有广泛应用。
3. 垂直投影与三视图在工程绘图中，垂直投影是指将物体在垂直方向上的投影。
根据垂直投影可以得到物体的平面图、前视图、左视图、右视图等，这些视图通常用于工程设计、建筑规划等领域。
4. 共线与共面条件若一条直线与一个平面相交，那么这条直线上的任意一点与该平面上的任意一点以及该平面上的任意一条直线都共线。
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。
平面向量的平行和垂直关系的判定方法
平面向量的平行和垂直关系的判定方法在平面向量的学习中，我们经常需要判定两个向量是否平行或垂直。
正确判定两个向量的平行和垂直关系对于解决向量的运算和几何问题至关重要。
本文将介绍平面向量的平行和垂直关系的判定方法，并提供相应的示例来加深理解。
1. 平行关系的判定方法(1) 两个向量的方向相同或相反，则它们平行。
(2) 两个向量的标量倍数关系相等，则它们平行。
示例1:已知向量a(2, 3)和向量b(-4, -6)，我们要判定它们是否平行。
分析：由于向量a和向量b的方向相反，并且它们的标量倍数关系相等（-2），所以a和b是平行的。
示例2:已知向量c(3, -2)和向量d(-6, 4)，我们要判定它们是否平行。
分析：向量c和向量d的方向不相同，并且它们的标量倍数关系也不相等，所以c和d不是平行的。
2. 垂直关系的判定方法(1) 两个向量的数量积（内积）等于0，则它们垂直。
(2) 两个向量的方向余弦之积等于0，则它们垂直。
示例3:已知向量e(4, 3)和向量f(-3, 4)，我们要判定它们是否垂直。
分析：计算向量e和向量f的内积：4*(-3) + 3*4 = 0，所以e和f是垂直的。
示例4:已知向量g(2, 5)和向量h(-4, 3)，我们要判定它们是否垂直。
分析：计算向量g和向量h的方向余弦之积：(2/√29)*(-4/√25) +(5/√29)*(3/√25) = 0，所以g和h是垂直的。
需要注意的是，对于平面向量的垂直关系，除了以上的方法外，我们还可以通过计算向量的斜率（梯度）来判定。
当斜率互为相反数时，两个向量垂直。
在实际问题中，我们常常需要判定多个向量之间的平行和垂直关系。
此时，我们可以将向量写成分量形式或向量方程形式，进而进行运算和判定。
总结：判定平面向量的平行和垂直关系的方法基于向量的方向、标量倍数、数量积（内积）和方向余弦之积。
通过正确应用这些方法，我们可以准确判定向量之间的关系，为解决向量运算和几何问题提供有力支持。
两条直线平行和垂直的判定
两条直线平行和垂直的判定以两条直线平行和垂直的判定为题，我们来探讨一下如何判断两条直线的关系。
在几何学中，直线的平行和垂直是两种重要的关系，它们的判定方法可以通过几何性质和特定条件来得出。
我们先来讨论两条直线平行的判定方法。
在平面几何中，有以下三种常见的判定方法。
1. 通过斜率判定：两条直线平行的条件是它们的斜率相等。
斜率是直线上两个不同点的纵坐标之差与横坐标之差的比值。
如果两条直线的斜率相等，那么它们就是平行的。
例如，直线y = 2x + 3和直线y = 2x - 1的斜率都是2，所以它们是平行的。
2. 通过法向量判定：两条直线平行的条件是它们的法向量平行。
法向量是垂直于直线的向量，可以通过直线的一般式方程求得。
如果两条直线的法向量平行，那么它们就是平行的。
例如，直线2x - 3y + 4 = 0和直线2x - 3y - 2 = 0的法向量都是(2, -3)，所以它们是平行的。
3. 通过截距判定：两条直线平行的条件是它们的截距比相等。
截距是直线与坐标轴的交点的纵坐标或横坐标。
如果两条直线的截距比相等，那么它们就是平行的。
例如，直线3x + 2y - 1 = 0和直线6x + 4y - 2 = 0的截距比都是1/2，所以它们是平行的。
接下来，我们来讨论两条直线垂直的判定方法。
在平面几何中，有以下两种常见的判定方法。
1. 通过斜率判定：两条直线垂直的条件是它们的斜率的乘积为-1。
即如果直线L1的斜率为k1，直线L2的斜率为k2，那么k1 * k2 = -1，则直线L1和直线L2垂直。
例如，直线y = 2x + 3和直线y = -1/2x + 1的斜率分别为2和-1/2，而2 * (-1/2) = -1，所以它们是垂直的。
2. 通过方向向量判定：两条直线垂直的条件是它们的方向向量垂直。
方向向量是直线的一个向量，可以通过直线的一般式方程求得。
如果两条直线的方向向量垂直，那么它们就是垂直的。
例如，直线2x - 3y + 4 = 0和直线3x + 2y - 1 = 0的方向向量分别为(2, -3)和(3, 2)，而(2, -3)·(3, 2) = 0，所以它们是垂直的。
直线与平面平行的判定
直线与平面平行的判定在我们的几何世界中，直线与平面的位置关系是一个重要的研究课题。
其中，直线与平面平行这一关系具有独特的性质和判定方法。
今天，咱们就来好好聊聊直线与平面平行的判定。
要理解直线与平面平行的判定，首先得清楚什么是直线与平面平行。
简单来说，如果一条直线与一个平面没有公共点，那么我们就说这条直线与这个平面平行。
那怎么来判定一条直线和一个平面是否平行呢？这就需要一些巧妙的方法和依据。
第一种常见的判定方法是定义法。
根据直线与平面平行的定义，如果直线与平面没有公共点，那就平行。
但在实际应用中，直接用定义去判定往往不太方便，因为要证明没有公共点不太容易操作。
所以，我们更多地会用到判定定理。
直线与平面平行的判定定理是：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。
为了更好地理解这个定理，咱们来举个例子。
想象一个教室，地面就相当于一个平面，教室外的一根电线杆可以看作一条直线。
如果在教室地面上能找到一条与电线杆平行的直线（比如地板砖的边），那么就可以说这根电线杆和教室地面平行。
这个定理的关键在于“平面外”和“平面内”这两个条件。
如果直线本身就在平面内，那就谈不上平行的问题了。
在实际解题中，运用判定定理时，关键是要找到平面内与已知直线平行的那条直线。
这可能需要我们巧妙地利用一些几何图形的性质和已知条件。
比如说，在一个三角形中，如果一条边平行于另一个三角形的一边，并且对应顶点的连线相交，那么对应的另一边也平行。
再比如，在一个平行四边形中，对边是平行的。
我们可以利用这些已知的平行关系来帮助我们找到平面内与直线平行的那条线。
除了上述的方法，我们还可以通过反证法来判定直线与平面平行。
假设直线与平面不平行，那么它们就一定有公共点。
然后通过推理导出矛盾，从而证明直线与平面平行。
直线与平面平行的判定在解决很多几何问题中都起着关键作用。
比如在计算几何体的体积、证明线面关系等问题中，准确地判定直线与平面是否平行，往往是解题的突破口。
空间中的平行关系
(1)试确定F的位置;
(2)求三棱锥A-CDF的体积.
解 (1)连接BE交AD于点O,连接OF,因为CE∥平面ADF,CE⊂平面BEC,平面
ADF∩平面BEC=OF,
所以CE∥OF.
因为O是BE的中点,所以F是BC的中点.
(2)因为 BC 与平面 ABD 所成角为 30°,BC=AB=1,
D.既不充分也不必要条件
答案 B
解析 因为直线a,b,平面α,β,a⊂α,b⊂α,由a∥β,b∥β,得α,β平行或相交;
由α∥β,得a∥β,b∥β,
所以a∥β,b∥β是α∥β的必要不充分条件.故选B.
3.(多选)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,下列结论正确的是有(
A.AD1∥BC1
B.平面AB1D1∥平面BDC1
所以 C 到平面 ABD 的距离为 h=BC·
sin
1
30°= .
2
因为 AE=2,F 是 BC 的中点,
所以
1
1
1
VA-CDF=VF-ACD= VB-ACD= VC-ABD=
2
2
2
1
3
× ×
1
1
×1×2×
2
2
=
1
.
12
解题心得在应用线面平行的性质定理进行平行转化时,一定注意定理成立
的条件,通常应严格按照定理成立的条件规范书写步骤,如:把线面平行转
α,β相交于点A,B,C,D,若PA=4,PB=5,PC=3,则
PD=
答案
.
15
4
解析 由题意,平面 α∥平面 β,则
Hale Waihona Puke 所以·PD=
=
3×5
线面位置关系的八大定理
l m β
α
线面位置关系的八大定理（平行关系）
一、直线与平面平行的判定定理：
文字语言：如果平面外的一条直线与平面内的一条直线平行，则这条直线与平面平行 图形语言：
符号语言：
//a b a b αα⊄⎫⎪⊂⎬⎪⎭
⇒//a α
作用：线线平行⇒线面平行
二、直线与平面平行的性质定理：
文字语言：如果一条直线和一个平面平行，经过这条直线的平面和这个平面相交，那么这条直
线就和交线平行。
图形语言：
符号语言：//l l m αβαβ⎫⎪⊂⎬⎪⋂=⎭
⇒//l m
作用：线面平行⇒线线平行
三、平面与平面平行的判定定理
文字语言：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． 图形语言：
符号语言：
//a b a b A a b α
α
αββ
β⊂⎫⎪⊂⎪⎪=
⇒⎬⎪⎪⎪⎭
∥∥ 作用：线面平行⇒ 面面平行
推论：如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面内的两条直线，则这两个平
面平行。
四、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,那么所得的两条交线平行 图形语言:
符号语言:////a a b b αβαγβγ⎫⎪⋂=⇒⎬⎪⋂=⎭
作用: 面面平行⇒线线平行
性质：当两平面平行时，其中一个平面内的任一条直线平行与另一平面。
推论：两条直线被三个平行平面所截，截得的对应线段成比例。
平面与空间几何中的平行线判定
平面与空间几何中的平行线判定平行线判定是平面与空间几何中的重要概念，它关系到各种几何形体之间的相对位置关系。
在平面与空间几何中，判定两条直线是否平行有多种方法和条件。
本文将介绍平行线判定的基本原理和几种常见的判定方法。
一、平行线的基本定义在平面几何中，如果两条直线在平面内没有交点，并且延长起来也没有交点，那么它们就被称为平行线。
在空间几何中，平行线的定义稍微有些不同，两条不在同一个平面上的直线，如果在空间中也没有交点，并且可以通过任一平面与它们相交的直线都平行，则它们被称为空间中的平行线。
二、平行线判定条件1. 垂直判定法当两条直线的斜率互为倒数时，它们在平面内一定是垂直的，而在空间中一定不平行。
2. 平行线判定法在平面几何中，如果两条直线的斜率相等且不相交，则它们是平行线。
在空间几何中，斜率的概念不再适用，但我们可以通过如下方法进行判定：- 通过向量的方法：如果两条直线的方向向量相等，则它们是平行线；- 通过点法向式：设两直线的方向向量分别为A、B，则平面内的一点P在其中一条直线上，若直线B到点P的向量与向量A平行，则这两条直线平行；- 通过点线距离：如果两条直线之间的任意一对平行线上的点到另一条直线的距离相等，则这两条直线是平行线。
三、应用实例1. 证明图形中的平行线在解题过程中，平行线的判定条件经常被用来证明一些图形中的平行关系。
例如，在证明四边形的对角线平分时，可以利用平行线的判定条件来推导出对角线互相平分。
2. 实际应用中的平行线判定平行线的判定在实际应用中也具有广泛的应用。
例如，在建筑中，我们经常需要根据给定的平面条件来确定墙壁和地板是否平行。
在道路规划中，为了确保交通流畅，需要将道路设计成平行线。
综上所述，平面与空间几何中的平行线判定是一项重要的技巧和方法，它涉及到我们对几何形体之间相对位置关系的理解。
通过垂直判定法和平行线判定法，我们可以准确地判断两条直线是否平行，并应用于各种理论证明和实际问题中。
线面垂直与平行关系的判定和计算方法
线面垂直与平行关系的判定和计算方法线面垂直与平行关系是几何学中的基本概念之一，它在建筑、机械、工程等领域具有重要的应用价值。
本文将介绍线面垂直与平行关系的判定和计算方法，帮助读者更好地理解和应用这一概念。
一、线面垂直关系的判定和计算方法线面垂直关系是指一条直线与一平面相互垂直的情况。
在判定线面垂直关系时，可以采用以下几种方法：1. 以直线的斜率判断：若直线的斜率存在且为零，则该直线与水平面垂直；当直线的斜率为正无穷或负无穷时，则该直线与竖直面垂直。
2. 以直线的方向向量判断：若直线的方向向量与平面的法向量垂直，则直线与平面垂直。
3. 以直线上两点确定的向量判断：设直线上两点为A(x₁, y₁, z₁)和B(x₂, y₂, z₂)，平面的法向量为n(a, b, c)，则向量AB与平面的法向量垂直的条件是AB·n=0（其中·代表向量的点乘运算）。
二、线面平行关系的判定和计算方法线面平行关系是指一条直线与一平面相互平行的情况。
在判定线面平行关系时，可以采用以下几种方法：1. 以直线斜率的倒数判断：若直线的斜率存在且与平面的法向量的斜率的倒数相等，则该直线与平面平行。
2. 以直线的方向向量判断：若直线的方向向量与平面的法向量平行，则直线与平面平行。
3. 以直线上一点与平面的垂直距离判断：设直线上一点为A(x₀,y₀, z₀)，平面的法向量为n(a, b, c)，平面上一点为P(x, y, z)，则垂直距离d=|AP·n|/|n|（其中·代表向量的点乘运算，|n|表示向量n的模），若垂直距离d=0，则直线与平面平行。
三、线面垂直与平行关系的应用线面垂直与平行关系的应用广泛，以下列举几个常见的应用场景：1. 建筑设计中的水平线和垂直线的确定：在建筑设计中，水平线和垂直线的确定是非常重要的，它们决定了建筑物的稳定性和美观性。
通过线面垂直关系的计算方法，可以准确地确定建筑物中各个部分的水平线和垂直线。
图形的位置关系与判定
图形的位置关系与判定图形的位置关系与判定是数学领域中一个重要的概念。
在几何学中，图形的位置关系指的是不同图形之间的相对位置，而图形的判定指的是判断一个图形是否满足某种特定的位置关系。
本文将介绍一些常见的图形位置关系及其判定方法。
一、图形的位置关系1. 平行关系平行关系是最基本的图形位置关系之一。
当两条直线或两个平面上的点、线或面互不相交，并且距离始终相等时，我们称它们为平行关系。
判定方法：对于平面上两条直线的判定，可以使用斜率来判断。
如果两条直线的斜率相等且不相交，则它们是平行的。
对于三维空间中的平行关系，可以利用向量的方法进行判断。
2. 垂直关系垂直关系是指两条直线、线段或两个平面互相垂直的位置关系。
在二维平面中，如果两条直线的斜率相乘等于-1，则可以判定它们垂直。
判定方法：在二维平面上，两条直线垂直的条件是斜率的乘积为-1。
在三维空间中，可以利用向量的方法计算两个平面的法向量，如果两个法向量垂直，则可以判定它们互相垂直。
3. 相交关系相交关系是指两个图形有公共点或线的位置关系。
在二维空间中，两条直线相交于一点，两条线段相交于一个点或线段，两个平面相交于一条直线。
判定方法：判断两条直线是否相交可以比较它们的斜率和截距。
如果斜率相等且截距不相等，则可以判定两条直线相交。
对于线段和平面的相交判定，常用的方法有直接比较坐标和向量运算。
二、图形的判定1. 同位角判定同位角是指两条平行直线被一条截线所切割，形成的对应角。
如果一条截线与两条平行直线的同位角相等，则可以判定这条直线与另一条直线平行。
判定方法：使用同位角定义，通过测量两个角是否相等来判断平行关系。
2. 内角和判定内角和是指一个图形内部的各个角度之和。
例如，正三角形的内角和是180度。
通过计算图形的内角和，可以判断该图形是否是某个特定图形的角。
判定方法：根据各种图形的内角和公式，计算图形的内角和与特定图形的内角和进行比较，如果相等，则可以判定该图形是特定图形的角。
平面内两条直线平行的判定定理
平面内两条直线平行的判定定理在我们的数学世界中，平面内两条直线的位置关系是一个基础而重要的概念，其中平行关系更是有着独特的判定方法。
理解这些判定定理，对于我们解决各种几何问题、构建空间想象能力都具有关键意义。
首先，让我们来谈谈“同位角相等，两直线平行”这个判定定理。
什么是同位角呢？想象一下两条直线被第三条直线所截，在截线的同旁，且在被截两直线的同一侧的角，就是同位角。
比如说，直线 a 和直线 b 被直线 c 所截，如果同位角相等，那么直线 a 和直线 b 就是平行的。
这就好像是两个小伙伴在同一条起跑线上，朝着相同的方向前进，如果他们的步伐大小和方向完全一致，那么他们就会一直保持平行前进。
再来看“内错角相等，两直线平行”。
内错角是指两条直线被第三条直线所截，两个角分别在截线的两侧，且夹在两条被截直线之间，位置交错。
当内错角相等时，这两条被截直线就是平行的。
打个比方，这就像是在一个十字路口，两条道路的夹角如果相等，那么这两条道路就会平行延伸。
接着是“同旁内角互补，两直线平行”。
同旁内角是在截线同侧，且夹在两条被截直线之间的角。
如果同旁内角互补，也就是它们的和为180 度，那么这两条直线就是平行的。
比如说，我们把两条直线看作是两个合作的伙伴，当他们在同一侧的内角相互补充，形成一个完整的180 度时，他们就能够默契地保持平行前进。
在实际应用中，这些判定定理能帮助我们解决很多问题。
比如在证明几何图形中两条直线是否平行时，我们可以通过寻找同位角、内错角或者同旁内角的关系来得出结论。
举个例子，有一个平行四边形 ABCD，我们知道 AB 平行于 CD。
假设角 A 和角 D 的内角平分线交于点 E，要证明 AE 平行于 DE。
我们可以通过角平分线的性质得出相关角的度数，然后发现角 AED 和角EDC 是内错角且相等，从而得出 AE 平行于 DE 的结论。
又比如在一个梯形中，我们要证明上底和下底是平行的，就可以通过找到同位角或者同旁内角的关系来进行证明。
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。
第10讲 空间中平行关系的判定与性质
第24讲 空间中平行关系的判定与性质一.基础知识整合⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ∥b a αb αa ∥α⎭⎪⎬⎪⎫a β，b βaα，bαa ∩b ＝Aa ∥β，b ∥β⇒α∥β⎭⎪⎬⎪⎫a ∥αa βα∩β＝b ⇒a ∥b题型一：线面平行的判定例1：如图，四边形ABCD ，ADEF 都是正方形，M ∈BD ，N ∈AE ，且BM ＝AN.求证：MN ∥平面CED .证明：如图，连接AM 并延长交CD 于点G ，连接GE ，因为AB ∥CD ，所以AM MG ＝BM MD .所以AM MG ＋AM ＝BM MD ＋BM，即AM AG ＝BM BD .又因为BD ＝AE且AN ＝BM ，所以AM AG ＝ANAE .所以MN ∥GE .又GE 平面CED ，MN平面CED ，所以MN ∥平面CED .变式迁移1：在四棱锥P —ABCD 中，四边形ABCD 是平行四边形，M 、N 分别是AB 、PC 的中点，求证：MN ∥平面PAD.证明：取PD 中点F ，连接AF 、NF 、NM .∵M 、N 分别为AB 、PC 的中点，∴NF 綊12CD ，AM綊12CD ，∴AM 綊NF .∴四边形AMNF 为平行四边形，∴MN ∥AF .又AF ⊂平面P AD ，MN ⊄平面P AD ，∴MN ∥平面P AD . 题型二：面面平行的判定例2：:已知四棱锥P —ABCD 中，底面ABCD 为平行四边形．点M 、N 、Q 分别在P A 、BD 、PD 上，且PM ∶MA ＝BN ∶ND ＝PQ ∶QD . 求证：平面MNQ ∥平面PBC .证明：∵PM ∶MA ＝BN ∶ND ＝PQ ∶QD ，∴MQ ∥AD ，NQ ∥BP .∵BP 平面PBC ，NQ 平面PBC ，∴NQ ∥平面PBC .又底面ABCD 为平行四边形，∴BC ∥AD ，∴MQ ∥BC .∵BC 平面PBC ，MQ 平面PBC ，∴MQ ∥平面PBC .又MQ ∩NQ ＝Q ，根据平面与平面平行的判定定理，得平面MNQ ∥平面PBC .变式训练2：如图在正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，M 、N 、P 分别是CC 1、B 1C 1、C 1D 1的中点． 求证：平面MNP ∥平面A 1BD .证明：如图所示，连接B 1D 1，∵P 、N 分别是D 1C 1、B 1C 1的中点，∴PN ∥B 1D 1.又B 1D 1∥BD ，∴PN ∥BD ，又PN 平面A 1BD ，BD 平面A 1BD ，∴PN ∥平面A 1BD ，同理可得MN ∥平面A 1BD ，又∵MN ∩PN ＝N ，∴平面PMN ∥平面A 1BD .题型三：平行关系判定的综合应用例3：如图，在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中，O 为底面ABCD 的中心，P 是DD 1的中点，设Q 是CC 1上的点，问：当点Q 在什么位置时，平面D 1BQ ∥平面P AO?解：Q 为CC 1的中点时，平面D 1BQ ∥平面P AO .证明如下：设Q 为CC 1中点，则PD 綊QC ，连接PQ ，则由PQ 綊DC 綊AB ，可知四边形ABQP 是平行四边形，∴AP ∥BQ .∵AP 平面D 1BQ ，BQ 平面D 1BQ ，∴AP ∥平面D 1BQ .∵O 、P 分别为BD 、DD 1的中点，∴OP ∥BD 1.又OP 平面D 1BQ ，BD 1平面D 1BQ ，∴OP ∥平面D 1BQ .又AP ∩PO ＝P ，∴平面D 1BQ ∥平面P AO ，∴当点Q 为CC 1的中点时，平面D 1BQ ∥平面P AO .变式训练3：如图，正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的底面边长为2，点E ，F 分别是棱CC 1，BB 1上的点，点M 是线段AC 上的点，EC ＝2FB ＝2.则当点M 在什么位置时，MB ∥平面AEF ？试给出证明． 解：当M 为AC 中点时，MB ∥平面AEF .证明：如图，当M 为AC 中点时，过M 作MG ∥CE ，交AE 于G ，连接GF .∵M 为AC 中点，∴MG 綊12CE .又FB ∥CE ，EC ＝2FB ，∴MG 綊FB .∴四边形BFGM为平行四边形，∴GF ∥MB .又GF 平面AEF ，MB 平面AEF ，所以MB ∥平面AEF .题型四：线面平行性质的应用例4：如图所示，四边形ABCD 是平行四边形，点P 是平面ABCD 外一点，M 是PC 的中点，在DM 上取一点G ，过G 和AP 作平面交平面BDM 于GH ，求证：AP ∥GH . 证明：如图所示，连接AC ，交BD 于O ，连接MO . ∵四边形ABCD 是平行四边形，∴O 为AC 中点，又∵M 为PC 中点，∴AP ∥OM .又∵AP平面BDM ，OM 平面BDM ，∴AP ∥平面BDM ，又∵AP 平面APGH ，且平面APGH ∩平面BDM ＝GH ，∴AP ∥GH . 变式训练4：如图所示，已知异面直线AB ，CD 都平行于平面α，且AB ，CD 在α的两侧，若AC ，BD 与α分别交于M ，N 两点，求证：AM MC ＝BN ND.证明：如图所示，连接AD 交平面α于Q ，连接MQ 、NQ .MQ 、NQ 分别是平面ACD 、平面ABD 与α的交线．∵CD ∥α，AB ∥α，∴CD ∥MQ ，AB ∥NQ .于是AM MC ＝AQDQ ，DQ AQ ＝DN NB ，∴AM MC ＝BN ND . 题型五：面面平行性质的应用例5：已知：平面α∥平面β∥平面γ，两条异面直线l 、m 分别与平面α、β、γ相交于点A 、B 、C 和点D 、E 、F .求证：AB BC ＝DEEF.证明：如图，连接DC ，设DC 与平面β相交于点G ，则平面ACD 与平面α、β分别相交于直线AD 、BG .平面DCF 与平面β、γ分别相交于直线GE 、CF . 因为α∥β，β∥γ，所以BG ∥AD ，GE ∥CF .于是在△ADC 内有AB BC ＝DG GC ，在△DCF 内有DG GC ＝DEEF.∴AB BC ＝DE EF.变式训练5：如图所示，设AB ，CD 为夹在两个平行平面α，β之间的线段，且直线AB ，CD 为异面直线，M ，P 分别为AB ，CD 的中点．求证：直线MP ∥平面β.证明：过点A 作AE ∥CD 交平面β于E ，连接DE ，BE ，∵AE ∥CD ，∴AE 、CD 确定一个平面，设为γ，则α∩γ＝AC ，β∩γ＝DE .由于α∥β，∴AC ∥DE (面面平行的性质定理)取AE 中点N ，连接NP ，MN ，∵M 、P 分别为AB 、CD 的中点，∴NP ∥DE ，MN ∥BE .又NPβ，DE β，MNβ，BE β，∴NP ∥β，MN ∥β.又NP ∩MN ＝N ，∴平面MNP ∥β.∵MP 平面MNP ，∴MP ∥β.题型六：平行关系性质的综合应用例6：如图，直线CD 、AB 分别平行于平面EFGH ，E 、F 、G 、H 分别在AC 、AD 、BD 、BC 上，且CD ＝a ，AB ＝b ，CD ⊥AB . (1)求证：四边形EFGH 是矩形；(2)点E 在AC 上的什么位置时，四边形EFGH 的面积最大？ 解：(1)因为CD ∥平面EFGH ，所以CD ∥EF ，CD ∥GH ，所以GH ∥EF . 同理EH ∥GF ，所以四边形EFGH 为平行四边形．又因为AB ⊥CD ，所以HE ⊥EF .所以四边形EFGH 是矩形．(2)设CE ＝x ，AC ＝1，因为HE ∥AB ，所以HE AB ＝CECA ，所以HE ＝xAB ＝xb .同理，EF ＝(1－x )DC ＝(1－x )a .所以S 矩形EFGH ＝HE ·EF ＝x (1－x )ab ＝[－(x －12)2＋14]ab ，当且仅当x ＝12时，S 矩形EFGH 最大，即当E 为AC中点时，四边形EFGH 的面积最大．变式训练6：如图所示，已知P 是▱ABCD 所在平面外一点，M ，N 分别是AB ，PC 的中点，平面P AD ∩平面PBC ＝l . (1)求证：l ∥BC ；(2)MN 与平面P AD 是否平行？试证明你的结论．证明：(1)∵AD∥BC，AD平面PBC，BC平面PBC，∴AD∥平面PBC. 又∵平面PBC∩平面P AD＝l，∴l∥AD∥BC. (2)平行．证明如下：设Q是CD的中点，连接NQ，MQ，∵M，N分别是AB，PC的中点，∴MQ∥AD，NQ∥PD. 而MQ∩NQ＝Q，AD∩PD＝D，∴平面MNQ∥平面P AD. ∵MN平面MNQ，∴MN∥平面P AD.三．方法规律总结1．直线与平面平行的性质定理作为线线平行的依据，可以用来证明线线平行．1．直线与平面平行的关键是在已知平面内找一条直线和已知直线平行，即要证直线与平面平行，先证直线与直线平行．即由立体向平面转化，由高维向低维转化．2．证明面面平行时，要按“线线平行”、“线面平行”、“面面平行”的证明顺序进行．当题目中有多个平面平行时，要注意平行平面的传递性．两平面平行的判定定理的条件中直线相交很重要，而且在解题中常常被忽视．4．线线平行、线面平行、面面平行的转化关系四．课后练习作业一、选择题1．下列说法正确的是(B)A．平行于同一个平面的两条直线平行B．同时与两异面直线平行的平面有无数多个C．如果一条直线上有两点在一个平面外，则这条直线与这个平面平行D．直线l不在平面α内，则l∥α【解析】：A选项，若两直线相交且同时与此平面平行也是可以的；B选项，我们将异面直线都平移到空间中的某一点相交，则它们确定一个平面，与此平面平行的平面平行于这两条异面直线，显然这样的平面有无穷多个；C、D选项，若直线与平面相交，则直线有两点在平面外，直线也不在平面内，但l与α不平行．2．若M，N分别是△ABC边AB，AC的中点，MN与过直线BC的平面β的位置关系是(C) A．MN∥βB．MN与β相交或MNβC．MN∥β或MNβD．MN∥β或MN与β相交或MNβ【解析】:当平面β与平面ABC重合时，有MNβ；当平面β与平面ABC不重合时，则β∩平面ABC＝BC.∵M，N分别为AB，AC的中点，∴MN∥BC.又MNβ，BCβ，∴MN∥β.综上有MN∥β或MNβ.1．若α∥β，aα，下列三个说法中正确的是(D)①a与β内所有直线平行；②a与β内的无数条直线平行；③a与β无公共点．A．①②B．①③C．①D．②③【解析】a与平面β内的直线可能平行，也可能异面，但与β无公共点，故选B.2．下列说法正确的个数为(B)①两平面平行，夹在两平面间的平行线段相等；②两平面平行，夹在两平面间的相等的线段平行；③如果一条直线和两个平行平面中的一个平行，那么它和另一个平面也平行；④两平行直线被两平行平面截得的线段相等．A．1B．2C．3D．4【解析】易知①④正确，②不正确，③直线可能在平面内，故③不正确．3．如果AB、BC、CD是不在同一平面内的三条线段，则经过它们中点的平面和直线AC的位置关系是(A)A．平行B．相交C．AC在此平面内D．平行或相交【解析】如图：E、F、G分别为AB、BC、CD的中点．∵E、F分别是AB，BC的中点，∴EF∥AC.又EF平面EFG，且AC平面EFG.∴AC∥平面EFG.4．在正方体ABCD－A1B1C1D1中，下列四对截面中彼此平行的一对截面是(A)A．平面A1BC1和平面ACD1 B．平面BDC1和平面B1D1CC．平面B1D1D和平面BDA1D．平面ADC1和平面AD1C【解析】:如图，在截面A 1BC 1和截面AD 1C 中，⎭⎪⎬⎪⎫AC ∥A 1C 1AD 1∥BC1AC ∩AD 1＝AA 1C 1∩BC 1＝C 1⇒平面A 1BC 1∥平面ACD 1. 3．如图所示，在正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，M 是棱A 1D 1上的动点，则直线MD 与平面BCC 1B 1的位置关系是( A )A ．平行B ．相交C ．在平面内D ．相交或平行 【解析】⎭⎪⎬⎪⎫平面ADD 1A 1∥平面BCC 1B 1DM 平面ADD 1A 1⇒MD ∥平面BCC 1B 1.4．已知平面α∥β，P 是α、β外一点，过点P 的直线m 与α、β分别交于点A 、C ，过点P 的直线n 与α、β分别交于点B 、D ，且P A ＝6，AC ＝9，PD ＝8，则BD 的长为( B ) A ．16 B ．24或245C ．14D ．20【解析】第①种情况，当P 点在α、β的同侧时，设BD ＝x ，则PB ＝8－x ， ∴P A AC ＝PB BD .∴BD ＝245.第②种情况，当P 点在α，β中间时，设PB ＝x .∴PD PC ＝PB P A . ∴x ＝6×83＝16，∴BD ＝24.5．若不在同一直线上的三点A 、B 、C 到平面α的距离相等，且A ∉α，则( B ) A ．α∥平面ABC B ．△ABC 中至少有一边平行于α C ．△ABC 中至多有两边平行于α D ．△ABC 中只可能有一边与α相交 【解析】若三点在平面α的同侧，则α∥平面ABC ，有三边平行于α.若一点在平面α的一侧，另两点在平面α的另一侧，则有两边与平面α相交，有一边平行于α，故△ABC 中至少有一边平行于α.5．如图，在空间四边形ABCD 中，E 、F 分别为边AB 、AD 上的点，且AE ∶EB ＝AF ∶FD ＝1∶4，又H 、G 分别为BC 、CD 的中点，则( B ) A ．BD ∥平面EFGH ，且四边形EFGH 是矩形 B ．EF ∥平面BCD ，且四边形EFGH 是梯形 C ．HG ∥平面ABD ，且四边形EFGH 是菱形 D ．EH ∥平面ADC ，且四边形EFGH 是梯形【解析】:∵AE ∶EB ＝AF ∶FD ＝1∶4，∴EF ∥BD 且EF ＝15BD .又H 、G 分别为BC 、CD 的中点，∴HG 綊12BD .∴EF ∥HG 且EF ≠HG .∴四边形EFGH 为梯形．∵BD 平面BCD 且EF 平面BCD .∴EF ∥平面BCD . 二、填空题6．如图所示，在空间四边形ABCD 中，M ∈AB ，N ∈AD ，若AM MB ＝ANND ，则MN 与平面BDC的位置关系是________．【解析】:∵AM MB ＝ANND ，∴MN ∥BD .又∵MN 平面BDC ，BD 平面BDC ，∴MN ∥平面BDC .【答案】 平行7．已知a 、b 、c 为三条不重合的直线，α，β，γ为三个不重合平面，下面三个命题：①a ∥c ，b ∥c ⇒a ∥b ；②γ∥α，β∥α⇒γ∥β；③a ∥γ，α∥γ⇒a ∥α.其中正确命题的序号是________．【解析】由平行公理，知①正确；由平面平行的传递性知②正确；③不正确，因为a 可能在α内．【答案】 ①②8．在空间四边形P ABC 中，A 1、B 1、C 1分别是△PBC 、△PCA 、△P AB 的重心，则平面ABC 与平面A 1B 1C 1的位置关系是________．【解析】如图，连接PC 1，P A 1，并延长分别交AB ，BC 于E 、F 两点，由于C 1、A 1分别为重心．∴E 、F 分别为AB 、BC 的中点，连接EF .又∵PC 1C 1E ＝P A 1A 1F ＝2.∴A 1C 1∥EF .又∵EF 为△ABC边AC 上的中位线，∴EF ∥AC ，∴AC ∥A1C 1，又A 1C 1平面ABC ，AC 平面ABC ，∴A 1C 1∥平面ABC ，同理A 1B 1∥平面ABC ，A 1B 1∩A 1C 1＝A 1，∴平面A 1B 1C 1∥平面ABC .【答案】 平行7．空间四边形ABCD 中，对角线AC ＝BD ＝4，E 是AB 中点，过E 与AC 、BD 都平行的截面EFGH 分别与BC 、CD 、DA 交于F 、G 、H ，则四边形EFGH 的周长为________．【解析】∵AC ∥面EFGH ，AC 面ABC ，面ABC ∩面EFGH ＝EF ，∴AC ∥EF .∵E 为AB 中点，∴F 为BC 中点，∴EF ＝12AC ＝2.同理HG ＝12AC ＝2，EH ＝FG ＝12BD ＝2.∴四边形EFGH 的周长为8.【答案】 88．如图，平面α∥平面β，△ABC 与△A ′B ′C ′分别在α、β内，线段AA ′、BB ′、CC ′都交于点O ，点O 在α、β之间，若S △ABC ＝32，OA ∶OA ′＝3∶2，则△A ′B ′C ′的面积为________．【解析】根据题意有S △ABC ＝32.∵AA ′、BB ′相交，∴直线AA ′、BB ′确定一个平面ABA ′B ′，∵平面α∥平面β，∴AB ∥A ′B ′，易得△ABO ∽△A ′B ′O ，①△ABC ∽△A ′B ′C ′，②由①得AB A ′B ′＝OA OA ′＝32，由②得S △ABCS △A ′B ′C ′＝(32)2，∴S △A ′B ′C ′＝239.【答案】 239三、解答题9．在三棱柱ABC —A ′B ′C ′中，点E ，D 分别是B ′C ′与BC 的中点．求证：平面A ′EB ∥平面ADC ′.证明:连接DE ，∵E ，D 分别是B ′C ′与BC 的中点，∴DE 綊AA ′，∴AA ′ED 是平行四边形，∴A ′E ∥AD .∵A ′E 平面ADC ′，AD 平面ADC ′.∴A ′E ∥平面ADC ′.又BE ∥DC ′，BE 平面ADC ′，DC ′平面ADC ′，∴BE ∥平面ADC ′，∵A ′E 平面A ′EB ，BE 平面A ′EB ，A ′E ∩BE ＝E ，∴平面A ′EB ∥平面ADC ′.10．如图，在直四棱柱ABCD －A1B 1C 1D 1中，底面是梯形，AB ∥CD ，CD ＝2AB ，P 、Q 分别是CC 1、C 1D 1的中点，求证：面AD 1C ∥面BPQ .证明:∵D 1Q ＝12DC ，AB 綊12CD ，∴D 1Q 綊AB .∴四边形D 1QBA 为平行四边形，∴D 1A 綊QB .∵Q 、P 分别为D 1C 1、C 1C 的中点，∴QP ∥D 1C . ∵D 1C ∩D 1A ＝D 1，PQ ∩QB ＝Q .∴面AD 1C ∥面BPQ .11．如图，E ，F ，G ，H 分别是正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的棱BC ，CC 1，C 1D 1，AA 1的中点，求证：(1)GE ∥平面BB 1D 1D ；(2)平面BDF ∥平面B 1D 1H .证明:(1)取B 1D 1中点O ，连接GO ，OB ，易证OG ∥B 1C 1，且OG ＝12B 1C 1，BE∥B 1C 1，且BE ＝12B 1C 1，∴OG ∥BE 且OG ＝BE ，四边形BEGO 为平行四边形，∴OB ∥GE .∵OB平面BDD 1B 1，GE 平面BDD 1B 1，∴GE ∥平面BDD 1B 1.(2)由正方体性质得B 1D 1∥BD ，∵B 1D 1平面BDF ，BD 平面BDF ，∴B 1D 1∥平面BDF ，连接HB ，D 1F ，易证HBFD 1是平行四边形，得HD 1∥BF .∵HD 1平面BDF ，BF 平面BDF ，∴HD1∥平面BDF ，∵B 1D 1∩HD 1＝D 1，∴平面BDF ∥平面B 1D 1H .9．如图，棱柱ABC —A 1B 1C 1的侧面BCC 1B 1是菱形，设D 是A 1C 1上的点且A 1B ∥平面B 1CD ，求A 1D ∶DC 1的值．解:设BC 1交B 1C 于点E ，连接DE ，则DE 是平面A 1BC 1与平面B 1CD 的交线．∵A 1B ∥平面B 1CD ，且A 1B 平面A 1BC 1，∴A 1B ∥DE .又E 是BC 1的中点，所以D 为A 1C 1的中点，即A 1D ∶DC 1＝1.10．如图，直四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1的底面是梯形，AB ∥CD ，AD ⊥DC ，CD ＝2，DD 1＝AB ＝1，P ，Q 分别是CC 1，C 1D 1的中点． 求证：AC ∥平面BPQ .证明:连接CD 1，AD 1∵P ，Q 分别是CC 1，C 1D 1的中点，∴PQ ∥CD 1，且CD 1平面BPQ ，∴CD 1∥平面BPQ .又D 1Q ＝AB ＝1，D 1Q ∥AB ，∴四边形ABQD 1是平行四边形，∴AD 1∥BQ ，又∵AD 1平面BPQ ， ∴AD 1∥平面BPQ 又AD 1∩CD 1＝D 1.∴平面ACD 1∥平面BPQ . ∵AC 平面ACD 1，∴AC ∥平面BPQ .11．如图，四棱锥S －ABCD 中，底面ABCD 为平行四边形，E 是SA 上一点，试探求点E 的位置，使SC ∥平面EBD ，并证明．解:点E 的位置是棱SA 的中点．证明如下：如题图，取SA 的中点E ，连接EB ，ED ，AC ，设AC 与BD 的交点为O ，连接EO .∵四边形ABCD 是平行四边形，∴点O 是AC 的中点．又E 是SA 的中点，∴OE 是△SAC 的中位线．∴OE ∥SC .∵SC 平面EBD ，OE 平面EBD ，∴SC ∥平面EBD . 则平面MNE ∥平面P AD .又∵MN 平面P AD ，且MN 平面MNE ，∴MN ∥平面P AD .。
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，
空间中的平行关系PPT精品课件
答案：6
课堂互动讲练
考点一 直线与平面平行的判定
判定直线与平面平行，主要有 三种方法：
(1)利用定义(常用反证法)． (2)利用判定定理：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．
规律方法总结
2．在解决线面、面面平行的判 定时，一般遵循从“低维”到“高维”的 转化，即从“线线平行”到“线面平行”， 再到“面面平行”；而在应用性质定理 时，其顺序恰好相反，但也要注意， 转化的方向总是由题目的具体条件而 定，决不可过于“模式化”．
规律方法总结
3．在应用有关定理、定义等解 决问题时，应当注意规范性训练，即 从定理、定义的每个条件开始，培养 一种规范、严密的逻辑推理习惯，切 不可只求目标，不顾过程，或言不达 意，出现推理“断层”的错误．
课堂互动讲练
∴PQ∥EK. 又 PQ⊄平面 BEC，EK⊂面 BEC， ∴PQ∥平面 BEC. 法三：如图所示，作 PH∥EB 交 AB 于 H，连结 HQ，则AHHB＝APEP， ∵AE＝BD，AP＝DQ， ∴PE＝BQ，
∴AH＝AP＝DQ， HB PE BQ
课堂互动讲练
∴HQ∥AD，即HQ∥BC. 又PH∩HQ＝H，BC∩EB＝B， ∴平面PHQ∥平面BCE， 而PQ⊂平面PHQ， ∴PQ∥平面BCE.
课堂互动讲练
【名师点评】 法一、法二均是 依据线面平行的判定定理在平面BCE 内寻找一条直线l，证得它与PQ平 行．
特别注意直线l的寻找往往是通过 过直线PQ的平面与平面BCE相交的交 线来确定．
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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2．线面平行的判定定理：若 平面外一条直线 与此平面内
关
的一条直线平行，则该直线与此平面平行．
3．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.
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[问题情境]
本 课
我们已经学习了空间点、直线、平面之间的位置关系，在
时 栏
这些位置关系中，直线和平面、平面和平面的位置关系最
关 (2)判定定理：(线线平行⇒线面平行)；用判定定理证明线面平行时，
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
行线的判定等来完成．
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跟踪训练 1 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，
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例 2 如图在长方体 ABCD－A′B′C′D′
中，求证：平面 C′DB∥平面 AB′D′. 证明 ∵AB∥CD∥D′C′，且 AB= C′D′
∴四边形 ABC′D′是平行四边形，
本
∴BC′∥AD′.
课 时
又∵BC′ 平面 AB′D′，
栏 目
AD′Ü 平面 AB′D′，
关
直线分别与桌面平行时，情况又如何呢？
答 当三角板或课本的两条边所在直线分别与桌面平行时，这个
三角板或课本所在平面与地面平行． 小结 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．这个定理可简单记为 线面平行，则面面平行．
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问题 4 如何用符号及图形表达平面与平面平行的判定定理？
时
栏
题平面化的思想．
目 开
3．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
关
条件是关键，缺少这一条件则定理不一定成立．
4．证明面与面平行常转化为证明线面平行，而证明线面平行又转
化为证明线线平行，逐步由空间转化到平面．
答 符号表示：a β，b β，a∩b＝P，a∥α，b∥α⇒α∥β. 图形表示：
本 课 时 栏 目 开
关 问题 5 一般如何画两个平面平行的直观图？ 答 在画两个平行的平面时，通常把表示这两个平面的平行 四边形的对应边画成互相平行的．
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问题 6 如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个
练一练·当堂检测、目标达成落实处
1．下列命题中正确的个数是
()
本
①若直线 l 上有无数个点不在平面 α 内，则 l∥α.
课 时
②若直线 l 与平面 α 平行，则 l 与平面 α 内的任意一条直
栏 目
线平行．
开
③如果两条平行直线中的一条与一个平面平行，那么另一
关
条也与这个平面平行．
④若直线 l 与平面 α 平行，则 l 与平面 α 内的任意一条直
栏 目
与平面 DCC′D′平行，但直线 CD 在平面 DCC′D′内；
开 关
问题④正确，l 与平面 α 平行，则 l 与平面 α 无公共点，l 与平
面 α 内所有直线都没有公共点．所以选 B.
答案 B
练一练·当堂检测、目标达成落实处
2．已知直线 a 在平面 α 外，则
( D)
A．a∥α
B．直线 a 与平面 α 至少有一个公共点
线都没有公共点．
A．0
B．1
C．2
D．3
练一练·当堂检测、目标达成落实处
解析 如右图借助长方体模型来看上述问题是否正
确．问题①不正确，相交时也符合；
问题②不正确，如右图中，A′B 与平面 DCC′D′
本 平行，但它与 CD 不平行；
课 时
问题③不正确，另一条直线有可能在平面内，如 AB∥CD，AB
判断 EF 与平面 BCD 的位置关系．
解 设由相交直线 BC，CD 所确定的平面为 α，
本 如右图，连接 BD，易见，EF 不在平面 α 内，
课 时
由于 E、F 分别为 AB、AD 的中点，所以 EF∥BD.
栏 又 BD 在平面 α 内，所以 EF∥α.
目
开 小结 证明线面平行的方法：(1)定义法：直线与平面没有公共点；
时
栏
平行(记作 a∥α)．
目
开
关
研一研·问题探究、课堂更高效
问题 2 将课本的一边紧贴桌面，转动课本，课本的上边缘 与桌面的关系如何呢？ 答 因为没有公共点，所以课本的上边缘与桌面是平行的．
本 问题 3 如右图，平面 α 外的直线 a 平行于平
课 时
面 α 内的直线 b.这两条直线共面吗？直线 a
本
连接 PG.
课 在▱ABCD 中，
时 栏
易证△BFG∽△DFA.
目 开 关
∴GFAF＝FBDF＝PEEA，
∴EF∥PG.
而 EF ⊆ 平面 PBC，PGÜ 平面 PBC，
∴EF∥平面 PBC.
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探究点二 平面与平面平行的判定
问题 1 生活中有没有平面与平面平行的例子呢？
答 教室的天花板与地面给人平行的感觉，前后两块黑板也
是平行的．
问题 2 三角板或课本的一条边所在直线与桌面平行时，这个三角
本 课 时
板或课本所在平面与桌面平行吗？ 答 通过试验得出不一定平行．
栏 目
问题 3 因为两条相交直线确定唯一一个平面，这启示我们尝试用两
开 条相交直线来讨论平面的平行问题．当三角板或课本的两条边所在
开 关
(5)EH∥平面 BCD；
(6)FG∥平面 ABD.
练一练·当堂检测、目标达成落实处
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．
本 2．应用直线与平面平行的判定定理的关键是证明两直线平行，证
课 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
本
§5平行关系
课
时
栏
目
开
关
5.1 平行关系的判定
[学习要求]
1．理解直线和平面的位置关系；掌握直线和平面平行的判
定定理；
本
课 2．理解平面和平面的位置关系；掌握平面和平面平行的判
时ห้องสมุดไป่ตู้栏
定定理；
目 开
3．学会用图形语言、符号语言表示空间直线与平面、平面
关
与平面的位置关系．
[学法指导] 通过观察图形，借助已有知识，在发现中学习，增强学习
开 ∴BC′∥平面 AB′D′.
关
同理：C′D∥平面 AB′D′，
∵BC′∩C′D＝C′，
∴平面 C′DB∥平面 AB′D′. 小结 证明面面平行常用面面平行的判定定理及其推论，面面
平行的定义也可以判定面面平行，但不常用．
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跟踪训练 2 已知三棱锥 P－ABC 中，D，E，F
的积极性，进而掌握直线与平面及平面与平面平行的判定
定理，初步了解空间与平面互相转换的数学思想．
填一填·知识要点、记下疑难点
本 课
1．直线 a 和平面 α 只有一个公共点 A，叫作直线与平面
相交 ，这个公共点叫作直线与平面的 交点；直线 a 与
时 栏
平面 α 没有 公共点，叫作直线与平面 平行 ．
目 开
栏 目
与平面 α 相交吗？
开 关
答 两条直线共面，直线 a 与平面 α 不相交．
小结 线面平行的判定定理：若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．可以简单说成：
线线平行⇒线面平行．
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问题 3 如何用符号语言表达直线与平面平行的判定定理？
a α 答 b α⇒a∥α.
3. 如图所示，空间四边形 ABCD 中，E，F，G， H 分别是 AB，BC，CD，AD 的中点，试指出 图中满足线面平行位置关系的所有情况．
解 由 EF∥AC∥HG，得(1)EF∥平面 ACD；
本 课
(2)AC∥平面 EFGH；(3)HG∥平面 ABC.
时
由 BD∥EH∥FG，得
栏
目
(4)BD∥平面 EFGH；
目 开
为重要．本节我们要研究的是：直线和平面平行及平面与
关
平面平行的判定．
研一研·问题探究、课堂更高效
探究点一 直线与平面平行的判定 问题 1 一条直线与一个平面的位置关系有哪几种？
本
答 有三种位置关系如下图：直线 a 在平面 α 内(记作 a
课
α)，直线 a 与平面 α 相交(记作 a∩α＝A)．直线 a 与平面 α
本
C．a∩α＝A
课 时
D．直线 a 与平面 α 至多有一个公共点
栏
解析 因已知直线 a 在平面 α 外，所以 a 与平面 α 的位置关
目 开
系为平行或相交，因此断定 a∥α 或断定 a 与 α 相交都是错误
关
的，但无论是平行还是相交，直线 a 与平面 α 至多有一个公
共点是正确的，故选 D.
练一练·当堂检测、目标达成落实处
平面内的两条直线，那么这两个平面平行吗？为什么？
本
答 平行．因相交直线中的一条平行于另一个平面内的一条
课 时
直线，由直线与平面平行的判定定理知，这条直线平行于另
栏
一个平面，同理相交直线中的另一条直线也平行于另一个平
目
开
面，即一个平面内的两条相交直线与另一个平面都平行，所
关
以由平面与平面平行的判定定理知，这两个平面平行．