内容正文:
8.5.3 平面与平面平行
第八章 立体几何初步
问题引入
类似于研究直线与平面的判定,
自然想到要把平面与平面平行问题
转化为直线与平面平行问题.
根据平面与平面平行的定义可知,
两个平面平行等价于一个平面内
任意一条直线都与另一个平面平行.
β
α
a
新知探索
平面与平面平行的判定定理
c
d
a
b
a和b分别是矩形硬纸片的两条对边所在直线,它们都和桌面平行,以b为轴旋转硬纸片,那么硬纸片能保证和桌面平行吗?
c和d分别是三角尺相邻两边
所在直线,它们都和桌面平行,动手试试看,三角尺和桌面
平行吗?
P
b
a
如果一个平面内的两条相交直线
与另一个平面平行,那么这两个平面平行.
a⊂β
b⊂β
a∥α
b∥α
⇒β∥α
a∩b=P
要证面面平行,需证线面平行.
典例精析
题型一:平面与平面平行的证明
例1 如图,在四棱锥P-ABCD中,E,F,G分别是PC,PD,BC的中点,DC∥AB,求证:平面PAB∥平面EFG.
证明 ∵E,G分别是PC,BC的中点,
∴EG∥PB,
又∵EG⊄平面PAB,PB⊂平面PAB,
∴EG∥平面PAB,
∵E,F分别是PC,PD的中点,
∴EF∥CD,
又∵AB∥CD,
∴EF∥AB,
∵EF⊄平面PAB,AB⊂平面PAB,
∴EF∥平面PAB,
又EF∩EG=E,EF,EG⊂平面EFG,
∴平面EFG∥平面PAB.
例2 如图,已知四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,点M,N,Q分别是PA,BD,PD的中点.求证:平面MNQ∥平面PBC.
证明 ∵底面ABCD为平行四边形,
点M,N,Q分别是PA,BD,PD的中点,
∴N是AC的中点,∴MN∥PC,
又∵PC⊂平面PBC,MN⊄平面PBC,
∴MN∥平面PBC.
∵M,Q分别是PA,PD的中点,
∴MQ∥AD∥BC,
又∵BC⊂平面PBC,MQ⊄平面PBC,
∴MQ∥平面PBC.
∵MQ⊂平面MNQ,MN⊂平面MNQ,
MQ∩MN=M,
∴平面MNQ∥平面PBC.
新知探索
平面与平面平行的性质定理
两个平面平行,那么这两个平面内的直线有什么样的位置关系?
满足什么条件能使两直线平行?
γ
a
b
新知探索
平面与平面平行的性质定理
两个平面平行,如果另一个与这两个平面相交,
那么两条交线平行.
γ
a
b
α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b⇒a∥b.
证明 ∵α∩γ=a,
β∩γ=b,
∴a α 且b β.
又∵α //β ,
∴a与b没有公共点.
又∵a γ且b γ,
∴ a//b.
可由面面平行,得到线线平行.
典例精析
题型二:平面与平面平行性质定理的应用
例3 如图所示,已知三棱柱ABC-A′B′C′中,D是BC的中点,D′是B′C′的中点,设平面A′D′B∩平面ABC=a,平面ADC′∩平面A′B′C′=b. 求证:a∥b.
证明 ∵平面ABC∥平面A′B′C′,平面A′D′B∩平面ABC=a,
平面A′D′B∩平面A′B′C′=A′D′,
∴a∥A′D′,又∵平面ADC′∩平面A′B′C′=b,
平面ADC′∩平面ABC=AD,
∴b∥AD,又AA′∥B′B∥DD′且AA′=B′B=DD′,
∴四边形ADD′A′是平行四边形,
∴A′D′∥AD,∴a∥b.
例4 如图,平面α∥β,线段AB分别交α,β于M,N,线段AD分别交α,β于C,D,线段BF分别交α,β于F,E,若AM=9,MN=11,NB=15,S△FMC=78.
求△END的面积.
解 ∵平面α∥β,又平面AND∩平面α=MC,
平面AND∩平面β=ND,∴MC∥ND,同理EN∥FM,
又AM=9,MN=11,NB=15,
∴,.
又∠FMC=∠END,
∴,
∵S△FMC=78,∴S△END=100.
典例精析
题型三:平面与平面平行关系的综合应用
例5 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O为底面ABCD的中心,P是DD1的中点,设Q是CC1上的点,当点Q在________位置时,平面D1BQ∥平面PAO.
A.Q与C重合 B.Q与C1重合
C.Q为CC1的三等分点 D.Q为CC1的中点
解 在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
∵O为底面ABCD的中心,P是DD1的中点,
∴PO∥BD1,
∵Q是CC1上的点,当Q为CC1的中点时,
PQ∥AB, PQ=AB
∴四边形ABQP是平行四边形,
∴AP∥BQ,
∵AP∩PO=P,BQ∩BD1=B,
AP,PO⊂平面APO,BQ,BD1⊂平面BQD1,
∴平面D1BQ∥平面PAO.故选D.
例6 如图,在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E