内容正文:
§11.3.2 直线与平面平行
学业标准
学科素养
1.掌握直线与平面的三种位置关系,会判断直线与平面的位置关系.
2.学会用图形语言、符号语言表示线面之间的三种位置关系.(重点)
3.掌握直线与平面平行的判定定理和性质定理,并能利用两个定理解决空间中的平行关系问题.(重点、难点)
1.通过线面平行问题的证明,培养逻辑推理核心素养;
2.借助几何体判定直线与平面的位置关系,培养直观想象核心素养;
3.通过根据平行关系进行数值计算,培养数学运算核心素养.
[教材梳理]
◇导学1 直线与平面平行的判定
[问题1] 直线与平面有几种位置关系?
[提示] 三种,直线在平面内、直线与平面相交和直线与平面平行.
[问题2] 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?
[提示] 平行.
[问题3] 如图,平面α外的直线a平行于平面α内的直线b.这两条直线共面吗?直线a与平面α相交吗?
[提示] 由于直线a∥b,所以两条直线共面,直线a与平面α不相交.
◎结论形成
直线与平面平行的判定定理(简称为线面平行的判定定理)[来源:学_科_网]
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,那么这条直线与这个平面平行.
图形语言
符号语言
如果l⊄α,m⊂α,l∥m,则l∥α.
◇导学2 直线与平面平行的性质
[问题1] 如图,直线l∥平面α,直线a⊂平面α,直线l与直线a一定平行吗?为什么?
[提示] 不一定,因为还可能是异面直线.
[问题2] 如图,直线l∥平面α,直线l⊂平面β,平面α∩平面β=直线m,满足以上条件的平面β有多少个?直线l,m有什么位置关系?
[提示] 无数个,l∥m.
◎结论形成
直线与平面平行的性质定理(简称为线面平行的性质定理)
文字语言
如果一条直线与一个平面平行,且经过这条直线的平面与这个平面相交,那么这条直线就与两平面的交线平行.
图形语言
符号语言
如果l∥α,l⊂β,α∩β=m,则l∥m.
[基础自测]
1.(多选题)(2020·合肥期末)若直线a平行于平面α,则下列结论正确的是
A.直线a与平面α无交点
B.直线a平行于平面α内的所有直线
C.平面α内有无数条直线与直线a平行
D.平面α内存在无数条直线与直线a为异面直线
解析 由题意,知直线a平行于平面α,则对于A,直线a与平面α无交点是正确的;对于B,直线a与平面α内的直线可能平行或异面,所以不正确;对于C,平面α内有无数条直线与直线a平行,是正确;对于D,平面α内存在无数条直线与直线a成异面直线,是正确的.故选A、C、D.
答案 ACD
2.在正方体ABCDA1B1C1D1中,E是DD1的中点,则BD1与平面ACE的位置关系是
A.相交 B.平行
C.BD1⊂平面ACE D.相交或平行
解析 如图所示,连接BD交AC于F,连接EF,则EF是△BDD1的中位线,所以EF∥BD1,又EF⊂平面ACE,BD1⊄平面ACE,所以BD1∥平面ACE.
答案 B
3.如图所示,在空间四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA上的点,EH∥FG,则EH与BD的位置关系是
A.平行 B.相交
C.异面 D.不确定
解析 因为EH∥FG,FG⊂平面BCD,EH⊄平面BCD,所以EH∥平面BCD.
因为EH⊂平面ABD,平面ABD∩平面BCD=BD,
所以EH∥BD.
答案 A
4.已知l,m是两条直线,α是平面,若要得到“l∥α”,则需要在条件“m⊂α,l∥m”中另外添加的一个条件是________.
解析 根据直线与平面平行的判定定理,知需要添加的一个条件是“l⊄α”.
答案 l⊄α
题型一 直线与平面平行的判定
[例1] 如图所示,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为平行四边形,M为PD的中点,求证:PB∥平面ACM.
[自主解答] 证明 连接BD,交AC于点O,
连接OM,
∵M为PD的中点,
∴OM为△DPB的中位线,
∴OM∥PB.
又OM⊂平面ACM,而PB⊄平面ACM,
∴PB∥平面ACM.
[规律方法]
(1)应用判定定理时,要注意“内”“外”“平行”三个条件必须都具备,缺一不可.
(2)要明确解题思路是用直线与直线平行判定直线和平面平行,应用时,只需在平面内找到一条直线与已知直线平行即可.简单地说,线∥线⇒线∥面.
[触类旁通]
1.如图所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,S,E,G分别是B1D1,BC,SC的中点.求证:直线EG∥平面BDD1B1.
证明 如图所示,连接SB.
因为E,G分别是BC,SC的中点,
所以EG∥SB.
又因为SB⊂平面BD