内容正文:
8.5.3 平面与平面平行的性质
(第2课时)
新知探索
下面我们研究平面与平面平行的性质,也就是以平面与平面平行为条件,探究可以推出哪些结论.
根据已有的研究经验,我们先探究两个平行平面内的直线具有什么位置关系.
如图,借助长方体模型,我们看到,所在的平面与平面平行,所以与平面没有公共点.也就是说,与平面内的所有直线没有公共点.因此,直线与平面内的所有直线要么是异面直线,要么是平行直线.
新知探索
分别位于两个平行平面内的两条直线什么时候平行呢?我们依然依据基本事实的推论进行分析:如果,,,且,那么过有且只有一个平面.这样,我们可以把直线看成是平面与平面的交线.于是可以猜想:两个平行平面同时与第三个平面相交,所得的两条交线平行.
下面,我们来证明这个结论.
如图,平面,平面分别与平面相交于直线.
∵,,
∴,.
又,∴没有公共点.
又同在平面内,∴.
新知探索
这个定理告诉我们,可以由平面与平面平行得出直线与直线平行.
如果直线不在两个平行平面内,或者第三个平面不与这两个平面相交,以两个平面平行为条件,你还能得出哪些结论?
我们把这个结论作为两个平面平行的性质定理:
定理 两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行.
新知探索
辨析1.判断正误.
(1)若平面平面,平面,平面,则.( )
(2)若,则平面内有无数条互相平行的直线平行于平面.( )
(3)夹在两平行平面间的平行线段相等.( )
答案:×,√,√.
辨析2.平面与圆台的上、下底面分别相交于直线,,则的位置关系是( ).
A.平行 B.相交 C.异面 D.平行或异面
答案:A.
例析
例5.求证:夹在两个平行平面间的平行线段相等.
如图,,,且,,,,求证.
证明:过平行线,作平面,与平面和分别相交于和.
∵,
∴.
又
∴四边形是四边形.
∴
新知探索
从本节的讨论可以看到,由直线与直线平行可以判定直线与平面平行;由直线与平面平行的性质可以得到直线与直线平行;由直线与平面平行可以判定平面与平面平行;由平面与平面平行的定义及性质可以得到直线与平面平行、直线与直线平行.这种直线、平面之间位置关系的相互转化是立体几何中的重要思想方法.
直线与直线平行
直线与平面平行
平面与平面平行
判定
判定
性质
练习
题型一:平面与平面平行的性质
例2.如图所示,两条异面直线与两平行平面分别交于点,和,,点分别是的中点.求证:平面.
证明:如图,过点作交于点,取的中点,连接.
∵,∴,确定平面.
则平面,平面.
∵,∴.
又分别为的中点,
∴.又,,∴.
∴,∴平面.
又平面,∴平面.
练习
方法技巧:
应用平面与平面平行的性质定理的基本步骤
定条件
审题看是否有平面与平面平行
找平面
找(或作)第三个平面与已知两个平面相交
定交线
确定交线位置
得平行
得两条交线互相平行
练习
变1.如图所示,是三角形所在平面外的一点,平面平面,分别交线段,,于,,.若,则与的面积比为( ).
A.2:5 B.2:7 C.4:49 D.9:25
解:∵平面平面,,平面,
∴.∴
又∵,
∴
同理,.
∴,∴.故选C.
答案:C.
练习
题型二:平行关系的综合应用
例2.如图,在棱长为的正方体中,,,,分别是,,,的中点.
(1)求证:平面;(2)求的长;
证明(1):如图,连接.
∵四边形是正方形,且是的中点,
∴是的中点.
又是的中点,∴.
又平面,平面,∴平面.
解(2):由(1)易知
练习
例2.如图,在棱长为的正方体中,,,,分别是,,,的中点.
(3)求证:平面.
证明(3):(法一).取的中点,连接,,
则有且.
又,且,∴,且.
∴四边形为平行四边形.∴.
又平面,平面,∴平面.
(法二).取的中点,连接,,则有,
又,,平面,,平面,∴平面平面.
又平面,∴平面.
练习
方法技巧:
解决平行关系的综合问题的策略
(1)在遇到线面平行时,常需作(或找)出过已知直线与已知平面相交的辅助平面,以便运用线面平行的性质.
(2)线线平行、线面平行、面面平行是一个有机的整体,要灵活应用,实现相互联系、相互转换.在解决立体几何中的平行问题时,一般都要用到平行关系的转化.转化思想是解决这类问题的最有效的方法.
练习
变2.在正方体中,如图.
(1)求证: