内容正文:
直线与平面平行(1)
4.3.2 空间中直线与平面的位置关系
高中数学湘教版必修第二册
问题:空间中直线与平面有哪些位置关系?
位置关系 图形语言 符号语言 公共点个数
直线在平面内 无数个
直线不在平面内 直线与平面平行 // 没有
直线与平面相交 直线与平面斜交 一个
直线与平面垂直 一个
温故知新
符号语言
直线l与平面α没有公共点. l与α的交集是.
一、线面平行的定义
思考:根据定义,判定直线与平面是否平行,只需判定直线与平面有没有公共点.
但是,直线是无限延伸的,平面是无限延展的,如何保证直线与平面没有公共点呢?
探究新知
观察①
如图(1),门扇的两边是平行的.当门扇绕着一边转动时,另一边与墙面有公共点吗?此时门扇转动的一边与墙面平行吗?
观察②
如图(2),将一块矩形硬纸板平放在桌面上,把这块纸板绕边转动.在转动的过程中(离开桌面),的对边与桌面有公共点吗?边与桌面平行吗?
探究新知
观察前面两幅图可以发现:
无论门扇转动到什么位置,因为转动的一边与固定的一边总是平行的,所以它与墙面是平行的;
硬纸板的边与平行,只要边紧贴着桌面,边转动时就不可能与桌面有公共点,所以它与桌面平行.
探究新知
在长方体ABCD-A1B1C1D1中,A1B1∥AB,当直线AB沿直线BC平移时,就形成了平面AC,直线AB在平移过程中的每一个位置都与A1B1平行,因此直线A1B1与平面AC没有公共点.
即直线A1B1与平面AC平行。
探究新知
图形语言
定理理解
空间问题转化为平面问题
符号语言
如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行。
二、线面平行的判定定理
线线平行线面平行
判断线面平行的依据
探究新知
例1. 已知:如图,空间四边形中,,分别是,的中点.
求证:平面.
证明:连接
∵
∴(三角形中位线定理)
又平面,平面,
∴平面.
启发:今后要证明一条直线与一个平面平行,只要在这个平面内找出一条
与此直线平行的直线就可以了
应用新知
例1. 已知:如图,空间四边形中,,分别是,的中点.
求证:平面.
解法二:分别取,的中点,, 连接
∵, 分别是,的中点,
在中,
同理,在中,
,
四边形是平行四边形,
∴(平行四边形的性质)
又平面,GD平面,
∴平面.
应用新知
例2. 如图,四边形平行四边形, 是平行四边形外一点,,分别是,的中点. 求证:平面.
主要利用平行四边形的性质
应用新知
例3.如图所示,已知、是单位正方体的面与面的中心,
求证: 平面.
解法一:取的中点,取的中点,连接 .
在△中,、分别是和的中点
,同理
又
.
四边形是平行四边形
又平面, 平面
平面
主要利用平行四边形的性质
应用新知
例3.如图所示,已知、是单位正方体的面与面的中心,
求证: 平面.
解法二:如图,连接,
在△中,、分别是和的中点
又平面,平面
平面
主要利用中位线定理
应用新知
例3.如图所示,已知、是单位正方体的面与面的中心,
求证: 平面.
解法三:如图,连接,
在△中,、分别是和的中点
,
又
又平面,平面
平面
主要利用平行线的传递性
应用新知
1.找:在平面内找到或作出一条与已知直线平行的直线.
2.证:证明已知直线平行于找到(作出)的直线.
3.结论:由直线与平面平行的判定定理得出结论;
注意:①上面的第一步“找”是证题的关键,
②证线线平行的常用方法:三角形中位数定理、平行四边形性质、
平行线分