高二数学 平行关系的判定及其性质
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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
题型三 面面平行 【例3】 如图,正方体ABCD A1B1C1D1的棱长为1.求证: 平面AB1C∥平面A1C1D.
变式3-1
如图所示,平面a∥平面b,点A∈a,C∈a,点B∈b,D∈b,
点E证,明F分:别①在当线AB段,ACBD,在C同D上一,平且面A内E时∶,EB由=CF∶FD.求证:EF∥b. a∥b,a∩平面ABDC=AC,b∩平面 ABDC=BD,
答案: 1. (1)同一平面内 (2)同一条直线 (3)经过这条直线 两平面的交线 (4)交线 (5)同一平面 2. (1)没有公共点 (2)平面外 平面内 (3)任意一条直线 3. (1)没有公共点 (2)两条相交直线 (3)两条相交直线 两条直线 (4)同一直线 (5)同一平面
基础达标
1.(教材改编题)已知直线a,b,平面a,满足a a,则使
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.
∴AC∥BD. ∵AE∶EB=CF∶FD,∴EF∥BD. 又∵EF⊄b,BD⊂b,∴EF∥b. ②当AB与CD异面时,如图, 设平面ACD∩b=DH,且DH=AC. ∵a∥b,a∩平面ACDH=AC, ∴AC∥DH,∴四边形ACDH是平行四边
形.
在AH上取一点G,使AG∶GH=CF∶FD. 又∵AE∶EB=CF∶FD,∴GF∥HD, EG∥BH. 又EG∩GF=G,∴平面EFG∥平面b. ∵EF⊂平面EFG,∴FE∥b.
2. 直线与平面平行 (1)定义:直线a和平面a________,叫做直线与平面平行. (2)线面平行的判定定理:如果__________的一条直线和________ 的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行. (3)面面平行的性质:如果两平面互相平行,那么一个平面内的 __________平行于另一个平面. 3. 平面与平面平行 (1)定义:如果两个平面__________,那么这两个平面叫做平行 平面. (2)面面平行的判定定理:如果一个平面内有__________平行于 另一个平面,那么这两个平面平行. (3)判定定理的推论:如果一个平面内的__________分别平行于 另一个平面内的________,则这两个平面平行. (4)线面垂直的性质:如果两平面垂直于________,则这两个平 面平行. (5)平行公理:如果两平面平行于________,则这两个平面平 行.
第四节 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( 百度文库 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.
对角线AC与BD相交于点O,E、F分别是BC、AP的中点.求证 :EF∥平面PCD.
证明:如图,取PD的中点G,连接FG、 CG,
∵FG是△PAD的中位线, ∴FG/ / 1/2 AD. 在菱形ABCD中,/A/D BC,又E为 BC的中点, ∴CE/ / FG,∴四边形EFGC是平行四
边形,
∴EF∥CG. 又EF⊄面PCD,CG⊂面PCD, ∴EF∥面PCD.
BC2 AC2 AB2 2AC ABcos A=39,
MN 2 39 . 3
基础达标
题型一 线线平行 【例1】 已知四边形ABCD是空间四边形,E、F、G、H分别 是边AB、BC、CD、DA的中点,且AC⊥BD.求证:四边形EFGH 是矩形. 证明
证明:如图,连接BD. ∵EH是△ABD的中位线, ∴EH∥BD,EH=1/2BD. 又∵FG是△CBD的中位线, ∴FG∥BD,FG=1/2BD. ∴FG∥EH,且FG=EH, ∴四边形EFGH是平行四边形. ∵AC⊥BD,HG∥AC,HE∥BD, ∴HG⊥HE,∴平行四边形EFGH为矩形.
5. 在△ABC中,AB=5,AC=7,∠A=60°,G为重心,
过G的平面a与BC平行,AB∩a=M,AC∩a=N,则 MN=_2 _33_9_____.
解析: 如图,由题意知MN綊BC,BC2=AC2+AB2-
2AC×ABcos A=49+25-2´7´51´ =39,
∴MN=2 39 .
2
3
答案: 1. B 2. D 3. C 解析:根据平行直线的传递性可知①正确;在长方体
题型二 线面平行 【例2】 (2010·浙江改编)如图,在平行四边形ABCD中, AB=2BC,∠ABC=120°,E为线段AB的中点,将△ADE沿直线DE 翻折成△A′DE,使平面A′DE⊥平面BCDE,F为线段A′C的中点. 求证:BF∥平面A′DE.
证明:如图,取A′D的中点G,连接GF,GE.
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.
变式2-1 (2011·潍坊模拟)如图,在四棱锥PABCD中,底面是菱形,
b∥a的条件为( B )
A. b∥a
B. b∥a且b a
C. a与b异面 D. a与b不相交
2. (教材改编题)如果一条直线与两个平行平面中的一个
平行,那么这条直线与另一个平面的位置关系是( D )
A. 平行
B. 相交
C. 在平面内
D. 平行或在平面内
3. (2010×湖北)用a,b,c表示三条不同的直线,y表示
平面,给出下列命题:
①若a∥b,b∥c,则a∥c;②若a⊥b,b⊥c,则a⊥c; ③若a∥y,b∥y,则a∥b;④若a⊥y,b⊥y,则a∥b.
其中正确的命题是( C ) A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
解析:根据平行直线的传递性可知①正确;在长方体模
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.
答案: D 解析:由于两条平行直线的平行投影可以平行也可以重合, 因此A不对.平行于同一直线的两个平面可以平行也可以相交, 故B不对.垂直于同一平面的两个平面可以相交也可以平行, 故C不对.由于垂直于同一平面的两条直线平行,故D正确.
2. (2010·陕西)如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD是矩形, PA⊥平面ABCD,AP=AB,BP=BC=2,E、F分别是PB,PC的 中点.
变式1-1 如图,已知四边形ABCD是平行四边形,点P是平面ABCD外的一 点,在四棱锥P-ABCD中,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,
连接AC交BD于O,连接MO, ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AO=OC, 又∵PM=MC, ∴AP∥MO. ∵AP⊄平面DBM,MO⊂平面DBM, ∴AP∥平面DBM. ∵平面APGH∩平面DBM=GH, ∴AP∥GH.
链接高考
1. (2010·山东)在空间,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 知识准备:1. 理解平行投影、中心投影的概念; 2. 知道平面与平面的位置关系; 3. 知道线面平行与垂直的判定与性质.
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
题型三 面面平行 【例3】 如图,正方体ABCD A1B1C1D1的棱长为1.求证: 平面AB1C∥平面A1C1D.
变式3-1
如图所示,平面a∥平面b,点A∈a,C∈a,点B∈b,D∈b,
点E证,明F分:别①在当线AB段,ACBD,在C同D上一,平且面A内E时∶,EB由=CF∶FD.求证:EF∥b. a∥b,a∩平面ABDC=AC,b∩平面 ABDC=BD,
答案: 1. (1)同一平面内 (2)同一条直线 (3)经过这条直线 两平面的交线 (4)交线 (5)同一平面 2. (1)没有公共点 (2)平面外 平面内 (3)任意一条直线 3. (1)没有公共点 (2)两条相交直线 (3)两条相交直线 两条直线 (4)同一直线 (5)同一平面
基础达标
1.(教材改编题)已知直线a,b,平面a,满足a a,则使
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.
∴AC∥BD. ∵AE∶EB=CF∶FD,∴EF∥BD. 又∵EF⊄b,BD⊂b,∴EF∥b. ②当AB与CD异面时,如图, 设平面ACD∩b=DH,且DH=AC. ∵a∥b,a∩平面ACDH=AC, ∴AC∥DH,∴四边形ACDH是平行四边
形.
在AH上取一点G,使AG∶GH=CF∶FD. 又∵AE∶EB=CF∶FD,∴GF∥HD, EG∥BH. 又EG∩GF=G,∴平面EFG∥平面b. ∵EF⊂平面EFG,∴FE∥b.
2. 直线与平面平行 (1)定义:直线a和平面a________,叫做直线与平面平行. (2)线面平行的判定定理:如果__________的一条直线和________ 的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行. (3)面面平行的性质:如果两平面互相平行,那么一个平面内的 __________平行于另一个平面. 3. 平面与平面平行 (1)定义:如果两个平面__________,那么这两个平面叫做平行 平面. (2)面面平行的判定定理:如果一个平面内有__________平行于 另一个平面,那么这两个平面平行. (3)判定定理的推论:如果一个平面内的__________分别平行于 另一个平面内的________,则这两个平面平行. (4)线面垂直的性质:如果两平面垂直于________,则这两个平 面平行. (5)平行公理:如果两平面平行于________,则这两个平面平 行.
第四节 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( 百度文库 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.
对角线AC与BD相交于点O,E、F分别是BC、AP的中点.求证 :EF∥平面PCD.
证明:如图,取PD的中点G,连接FG、 CG,
∵FG是△PAD的中位线, ∴FG/ / 1/2 AD. 在菱形ABCD中,/A/D BC,又E为 BC的中点, ∴CE/ / FG,∴四边形EFGC是平行四
边形,
∴EF∥CG. 又EF⊄面PCD,CG⊂面PCD, ∴EF∥面PCD.
BC2 AC2 AB2 2AC ABcos A=39,
MN 2 39 . 3
基础达标
题型一 线线平行 【例1】 已知四边形ABCD是空间四边形,E、F、G、H分别 是边AB、BC、CD、DA的中点,且AC⊥BD.求证:四边形EFGH 是矩形. 证明
证明:如图,连接BD. ∵EH是△ABD的中位线, ∴EH∥BD,EH=1/2BD. 又∵FG是△CBD的中位线, ∴FG∥BD,FG=1/2BD. ∴FG∥EH,且FG=EH, ∴四边形EFGH是平行四边形. ∵AC⊥BD,HG∥AC,HE∥BD, ∴HG⊥HE,∴平行四边形EFGH为矩形.
5. 在△ABC中,AB=5,AC=7,∠A=60°,G为重心,
过G的平面a与BC平行,AB∩a=M,AC∩a=N,则 MN=_2 _33_9_____.
解析: 如图,由题意知MN綊BC,BC2=AC2+AB2-
2AC×ABcos A=49+25-2´7´51´ =39,
∴MN=2 39 .
2
3
答案: 1. B 2. D 3. C 解析:根据平行直线的传递性可知①正确;在长方体
题型二 线面平行 【例2】 (2010·浙江改编)如图,在平行四边形ABCD中, AB=2BC,∠ABC=120°,E为线段AB的中点,将△ADE沿直线DE 翻折成△A′DE,使平面A′DE⊥平面BCDE,F为线段A′C的中点. 求证:BF∥平面A′DE.
证明:如图,取A′D的中点G,连接GF,GE.
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.
变式2-1 (2011·潍坊模拟)如图,在四棱锥PABCD中,底面是菱形,
b∥a的条件为( B )
A. b∥a
B. b∥a且b a
C. a与b异面 D. a与b不相交
2. (教材改编题)如果一条直线与两个平行平面中的一个
平行,那么这条直线与另一个平面的位置关系是( D )
A. 平行
B. 相交
C. 在平面内
D. 平行或在平面内
3. (2010×湖北)用a,b,c表示三条不同的直线,y表示
平面,给出下列命题:
①若a∥b,b∥c,则a∥c;②若a⊥b,b⊥c,则a⊥c; ③若a∥y,b∥y,则a∥b;④若a⊥y,b⊥y,则a∥b.
其中正确的命题是( C ) A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
解析:根据平行直线的传递性可知①正确;在长方体模
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.
答案: D 解析:由于两条平行直线的平行投影可以平行也可以重合, 因此A不对.平行于同一直线的两个平面可以平行也可以相交, 故B不对.垂直于同一平面的两个平面可以相交也可以平行, 故C不对.由于垂直于同一平面的两条直线平行,故D正确.
2. (2010·陕西)如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD是矩形, PA⊥平面ABCD,AP=AB,BP=BC=2,E、F分别是PB,PC的 中点.
变式1-1 如图,已知四边形ABCD是平行四边形,点P是平面ABCD外的一 点,在四棱锥P-ABCD中,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,
连接AC交BD于O,连接MO, ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AO=OC, 又∵PM=MC, ∴AP∥MO. ∵AP⊄平面DBM,MO⊂平面DBM, ∴AP∥平面DBM. ∵平面APGH∩平面DBM=GH, ∴AP∥GH.
链接高考
1. (2010·山东)在空间,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 知识准备:1. 理解平行投影、中心投影的概念; 2. 知道平面与平面的位置关系; 3. 知道线面平行与垂直的判定与性质.