内容正文:
第10讲 8.5.3 平面与平面平行
课程标准
学习目标
①理解并掌握平面与平面平行的判定定理。
②理解并掌握平面与平面平行的性质定理。
1.通过对平面与平面平行的判定定理与性质定理的探索过程,培养学生的几何直觉以及运用图形语言、符号语言进行交流的能力;
2.进一步了解空间平面与平面平行关系的基本性质及判定方法,学会准确地使用数学语言表述几何对象的位置关系,并能解决一些简单的推理论证及应用问题;
3.进一步培养学生的空间想象能力、逻辑推理能力、分析问题和解决问题的能力,而且能使学生把这些认识迁移到后续的知识学习中去,为后面学习面面垂直打下基础;
知识点01:平面与平面平行的判定定理
(1)两个平面平行的判定定理
如果一个平面内的有两条相交直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行.(定理简述:线面平行,则面面平行。)
(2)符号语言
(3)图形语言
(4)定理应用
线线平行面面平行
【即学即练1】(2023上·北京海淀·高二北京交通大学附属中学校考阶段练习)在正方体中,,,分别是,,的中点.给出下列四个推断:
①平面;②平面;
③平面;④平面平面,
其中推断正确的序号是 .
【答案】①③
【详解】对于①:因为在正方体中,
,,分别是,,的中点,
所以,因为,所以,
因为平面, 平面,
所以平面,故①正确;
对于②:因为,与平面相交,
所以与平面相交,故②错误;
对于③:因为,,分别是,,的中点,
所以,因为平面,平面,
所以平面,故③正确;
对于④:与平面相交,所以平面与平面相交,故④错误.
故答案为:①③.
知识点02:平面与平面平行的性质定理
(1)平面与平面平行的性质定理
两个平行平面,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行.
(2)符号语言
(3)图形语言
(4)定理应用
面面平行线线平行
【即学即练2】(2023上·上海浦东新·高二上海市进才中学校考期中)如图,平面平面,所在的平面与,分别交于和,若,,,则 .
【答案】
【详解】因为平面平面,由面面平行的性质定理得,
所以,所以,即,解得,
故答案为:.
知识点03:直线与平面、平面与平面之间位置关系的相互转化
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.
题型01 判断,证明面面平行
【典例1】(2023下·山西太原·高一校联考阶段练习)对于不重合的两个平面α与β,给定下列条件:①存在平面γ,使得α、β都垂直于γ;②存在平面γ,使α、β都平行于γ;③α内有不共线的三点到β的距离相等;④存在异面直线l,m,使得lα,lβ,mα,mβ..其中可以判断两个平面α与β平行的条件有 个.
【典例2】(2023·高一课时练习)下面四个正方体中,点A、B为正方体的两个顶点,点M、N、P分别为其所在棱的中点,能得出平面的图形序号是 .(写出所有符合条件的序号)
【典例3】(2023·全国·高三专题练习)如图,在正方体中,E,F分别为,中点,G,H分别为,中点,O为平面中心.证明:平面‖平面;
【典例4】(2023下·辽宁阜新·高一校考期末)已知在正方体中,M、E、F、N分别是、、、的中点.求证:
(1)E、F、D、B四点共面
(2)平面平面.
【变式1】(2023·全国·高一专题练习)如图,三条直线、、不共面,但交于一点,若,,,那么平面和平面的位置关系是 .
【变式2】(2023·全国·高三专题练习)已知三棱柱ABCA1B1C1,D,E,F分别是棱AA1,BB1,CC1的中点,则平面DEF与平面ABC的位置关系是 .
【变式3】(2023上·高二课时练习)已知S是等边△ABC所在平面外一点,D,E,F分别是SA,SB,SC的中点,则平面DEF与平面ABC的位置关系是 .
【变式4】(2023·全国·高三专题练习)如图,几何体为直四棱柱截去一个角所得,四边形是正方形,,,为的中点.证明:平面平面;
题型02 补全面面平行的条件
【典例1】(2024·全国·高三专题练习)如图平面,是矩形,,,点是的中点,点是边上的任意一点.当是的中点时,线段上是否存在点,使得平面平面,若存在指出点位置并证明,若不存在说明理由.
【典例2】(2023下·宁夏石嘴山·高一石嘴山市第三中学校考期中)如图,正三棱柱的高为,底面边长为2,点,分别为,上的点.
(1)在棱,上是否存在点,使得平面平面?如果存在,在此条件下证明平面平面;
(2)在(1)的条件下,求几何体的体积.
【典例