内容正文:
8.3专题八、直线,平面平行的判定和性质
知识梳理
基础篇
考点一 直线与平面平行的判定和性质
判定定理 性质定理
图形
条件 b⊂α,a⊄α,a∥b a∥α,a⊂β,α∩β=b
结论 a∥α a∥b
考点二 平面与平面平行的判定和性质
判定定理 性质定理
图形
条件 a⊂β,b⊂β,a∩b=P,a∥α,b∥α α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b
结论 α∥β a∥b
综合篇
考法一 判定或证明直线与平面平行的方法
1.利用线面平行的判定定理(a∥b,a⊄α,b⊂α⇒a∥α);
2.利用面面平行的性质定理(α∥β,a⊂α⇒a∥β);
3.利用面面平行的性质(α∥β,a⊄β,a∥α⇒a∥β).
例1 (2022山东青岛二模,20)如图,P为圆锥的顶点,O为圆锥底面的圆心,
圆锥的底面直径AB=4,母线PH=2 ,M是PB的中点,四边形OBCH为正方
形.
(1)设平面POH∩平面PBC=l,证明:l∥BC;
(2)设D为OH的中点,N是线段CD上的一个点,当MN与平面PAB所成角最
大时,求MN的长.
解析 (1)证明:∵四边形OBCH是正方形,∴BC∥OH,∵BC⊄平面POH,
OH⊂平面POH,
∴BC∥平面POH,∵BC⊂平面PBC,平面POH∩平面PBC=l,∴l∥BC.
(2)∵圆锥的母线长为2 ,AB=4,∴OB=2,OP=2.以O为坐标原点,OH所在
直线为x轴,OB所在直线为y轴,OP所在直线为z轴,建立如图所示的空间直
角坐标系,
则P(0,0,2),B(0,2,0),D(1,0,0),C(2,2,0),M(0,1,1),
设 =λ =(λ,2λ,0)(0≤λ≤1),
= + =(1+λ,2λ,0), = - =(1+λ,2λ-1,-1),易知 =(1,0,0)为
平面PAB的一个法向量.
设MN与平面PAB所成角为θ,1+λ=t,1≤t≤2,
则 =(t,2t-3,-1),
sin θ= = = = ,∴当 =
,即λ= 时,sin θ最大,此时θ最大, = ,
∴MN=| |= = .
考法二 判定或证明平面与平面平行的方法
1.利用面面平行的判定定理(a∥α,b∥α,a∩b=P,a⊂β,b⊂β⇒α∥β);
2.利用面面平行的判定定理的推论(a∥c,b∥d,a∩b=A,c∩d=B,a⊂α,b⊂α,
c⊂β,d⊂β⇒α∥β);
3.利用平面平行的传递性(α∥γ,β∥γ⇒α∥β);
4.利用平行与垂直的关系(a⊥α,a⊥β⇒α∥β).
例2 如图,在四棱锥P-ABCD中,∠ABC=∠ACD=90°,∠BAC=∠CAD=60°,
PA⊥平面ABCD,PA=2,AB=1.设M,N分别为PD,AD的中点.
(1)求证:平面CMN∥平面PAB;
(2)求三棱锥P-ABM的体积.
解析 (1)证明:∵M,N分别为PD,AD的中点,∴MN∥PA.
∵MN⊄平面PAB,PA⊂平面PAB,
∴MN∥平面PAB.
在Rt△ACD中,∠CAD=60°,CN=AN,
∴∠ACN=60°.又∵∠BAC=60°,∴CN∥AB.
∵CN⊄平面PAB,AB⊂平面PAB,
∴CN∥平面PAB.
又∵CN∩MN=N,CN,MN⊂平面CMN,
∴平面CMN∥平面PAB.
(2)由(1)知,平面CMN∥平面PAB,∵CM⊂平面CMN,∴CM∥平面PAB,∴
点M到平面PAB的距离等于点C到平面PAB的距离.∵AB=1,∠ABC=90°,
∠BAC=60°,∴BC= ,∴三棱锥P-ABM的体积V=VM-PAB=VC-PAB=VP-ABC= ×
×1× ×2= .
名师点睛
证明面面平行的关键是证明线线平行,但一定要由线线平行到线面平行,
再到面面平行,切不可跳步.
8.3专题八、直线,平面平行的判定和性质
习题精练
基础篇
考点一 直线与平面平行的判定和性质
1.(2018浙江,6,4分)已知平面α,直线m,n满足m⊄α,n⊂α,则“m∥n”是“m
∥α”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
答案 A
2.(2022湖南益阳调研,7)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是AB,BC的
中点,则下列说法错误的是 ( )
A.AD⊥A1E B.EF∥A1C1
C.A1E∥B1F D.B1F∥平面A1AD
答案 C
3.(多选)(2022辽宁葫芦岛一模,10)点A,B,C,M,N为正方体的顶点或所在棱
的中点,则下列满足MN∥平面ABC的是 ( )
A B
C D
答案 BC
4.(多选)(2022河北邯郸一模,