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精彩三年 课程探究与巩固 数学 必修第二册
第八章 立体几何初步
8.5 空间直线、平面的平行
8.5.3 平面与平面平行(2)
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[课程目标] 1.掌握理解平面和平面平行的性质定理;
2.掌握“线线”“线面”与“面面”平行的相互转化;
3.会用面面平行的性质定理证明线线平行.
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1.定理:两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面
__________,那么两条交线平行.
2.符号表示:若_________________________,则________.
3.作用:______________________.
相交
α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b
a∥b
证明或判断线线平行
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[研读]平面与平面平行的性质定理使用时三个条件缺一不可:
①两个平面平行,即α∥β.
②第一个平面与第三个平面相交,即α∩γ=a.
③第二个平面与第三个平面也相交,即β∩γ=b.
【思辨】判断正误(请在括号中打“√”或“×”).
(1)若平面α,β都与平面γ相交,且交线平行,则α∥β.( )
(2)平面α∥平面β,直线a⊂α,直线b⊂β⇒a∥b.( )
(3)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.( )
×
×
√
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例1 在如图所示的几何体中,D是AC的中点,EF∥DB,G,H分
别是EC和FB的中点.求证:GH∥平面ABC.
证明:取FC的中点I,连接GI,HI(图略),
则有GI∥EF,HI∥BC. 又EF∥DB,
∴GI∥BD,又GI∩HI=I,BD∩BC=B,
∴平面GHI∥平面ABC. ∵GH⊂平面GHI,
∴GH∥平面ABC.
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[规律方法]
常用的面面平行的其他几个性质:
(1)两个平面平行,其中一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面.
(2)夹在两个平行平面之间的平行线段长度相等.
(3)经过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.
(4)两条直线被三个平行平面所截,截得的对应线段成比例.
(5)如果两个平面分别平行于第三个平面,那么这两个平面互相平行.
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如图,已知平面α∥平面β,点P是平面α,β外的一点(不在α与β之间),直线PB,PD分别与α,β相交于点A,B和C,D.
(1)求证:AC∥BD.
(2)已知PA=4,AB=5,PC=3,求PD的长.
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例2 如图所示,四边形EFGH为空间四边形ABCD的一个截面,
若截面为平行四边形.
(1)求证:AB∥平面EFGH,CD∥平面EFGH.
(2)若AB=4,CD=6,求四边形EFGH周长的取值范围.
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解:(1)证明:
∵四边形EFGH为平行四边形,
∴EF∥HG.
∵HG⊂平面ABD,EF⊄平面ABD,
∴EF∥平面ABD.
又∵EF⊂平面ABC,平面ABD∩平面ABC=AB,
∴EF∥AB,又∵AB⊄平面EFGH,EF⊂平面EFGH,
∴AB∥平面EFGH.
同理可证,CD∥平面EFGH.
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[规律方法]
空间中线线、线面、面面平行关系的转化如下:
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如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,
点E,F,G分别是A1B1,B1C1,
BB1的中点,给出下列5个推断:
①FG∥平面AA1D1D;
②EF∥平面BC1D1;
③FG∥平面BC1D1;④平面EFG∥平面BC1D1;
⑤平面EFG∥平面A1C1B.
其中推断正确的序号是_____________.
①③⑤
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【解析】 对于①,可知在正方体ABCDA1B1C1D1中,
平面BB1C1C∥平面AA1D1D,且FG⊂平面BB1C1C,
∴FG∥平面AA1D1D,故①正确;
对于②,∵E,F分别是A1B1,B1C1的中点,
∴EF∥A1C1,∵A1C1与平面BC1D1相交,
故EF与平面BC1D1不平行,故②错误;
对于③,∵F,G分别是B1C1,BB1的中点,
∴FG∥BC1,∵FG⊄平面BC1D1,BC1⊂平面BC1D1,
∴FG∥平面BC1D1,故③正确;
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对于④,由②得EF与平面BC1D1不平行,
则平面EFG与平面BC1D1不平行,故④错误;
对于⑤,∵E,F分别是A1B1,B1C1的中点,
∴EF∥A1C1,∵EF⊄平面A1C1B,A1C1⊂平面A1C1B,
∴EF∥平面A1C1B,由③得FG∥BC1,
∵FG⊄平面A