内容正文:
8.5.2 直线与平面平行
一、创设情境 引入新课
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有何种位置关系?
二、探究新知 理解概念
问题1 如图,将课本的一边紧贴桌面,转动课本,课本的上边缘CD与桌面的关系如何?
通过实际操作、观察,可以看出,因为没有公共点,所以课本的上边缘与桌面是平行的.
探究1 直线与平面平行的判定
问题2 课本的上边缘CD与桌面是平行的,据此你能得出直线和平面平行的主要特征吗?
①直线在平面外;
②直线和平面没有公共点;
③直线和平面内的一些直线平行.
问题3 问题1中,在转动课本的过程中,上边缘CD与下边缘AB有何位置关系?你能从中得到什么结论?
提示:CD是桌面外的一条直线,AB是桌面内的一条直线,若 CD//AB,则CD//桌面.
问题4 你能叙述直线与平面平行的判定定理吗?定理中的关键词语有哪些?
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.
关键词:平面外的直线,平面内的直线,平行.
问题5 你能用符号表示直线与平面平行的判定定理吗?
问题1 观察桌面上放置的台历,台历的上边缘与桌面平行,观察台历的其余边缘,你还能发现哪些平行关系?
提示:台历的上边缘与其下边缘平行.
探究2 直线与平面平行的性质
问题2 如果直线和平面平行,那么这条直线与这个平面内的直线的位置关系是怎样的?
提示:平行或异面.
问题3 若直线a与平面α平行,那么在平面α内与直线a平行的直线有多少条?这些直线的位置关系如何?
提示:在平面α内与直线a平行的直线有无数条,这些直线互相平行.
问题4 如果直线与平面平行,那么经过直线的平面与平面有哪几种位置关系?
提示:经过直线a的平面α与平面平行或相交.
问题5 如果直线a与平面α平行,经过直线a的平面α与平面相交于直线b,那么直线a,b的位置关系如何?为什么?
提示:直线a,b的位置关系为平行.因为直线a与平面α平行,所以直线a与平面α内的任何直线无公共点,所以a,b两直线平行.
问题6 线面平行的性质定理是什么?用符号语言如何表述?
提示:一条直线与一个平面平行,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与交线平行.
符号语言:a∥α,a⊂β,α∩β=b⇒a∥b.
问题7 你能证明直线与平面平行的性质定理吗?
提示:已知:如下图,a∥α,a⊂β,α∩β=b.
求证:a∥b.
证明:因为α∩β=b,所以b⊂α.
因为a∥α,所以a与b无公共点.
又因为a⊂β,b⊂β,所以a∥b.
三、举例应用 掌握知识
【例1】求证:空间四边形相邻两边中点的连线平行于经过另外两边所在的平面.
已知:空间四边形ABCD中,E、F分别是AB,AD的中点.
求证:EF//平面BCD.
证明:连接BD.
∵AE = EB,AF = FD,
∴EF//BD(三角形中位线的性质).
由直线与平面平行的判定定理得:
EF//平面BCD.
已知:空间四边形ABCD中,E、F分别是AB,AD的中点.
求证:EF//平面BCD.
E
F
解:(1)在平面A′C′内过点P作直线EF,使,
并分别交棱A′B′,C′D′于点E,F.
连接BE,CF,则EF,BE,CF就是应画的线.
【例2】如图所示的一块木料中,棱BC平行于面A′C′.
(1)要经过面A′C′内的一点P和棱BC将木料锯开,应怎样画线?
(2)所画的线与平面AC是什么位置关系?
(2)因为棱BC平行于平面A'C',平面BC'与平面A'C'交于B'C',
所以BC∥B'C'.由(1)知,
EF∥B'C',
所以EF∥BC,因此
E
F
【例2】如图所示的一块木料中,棱BC平行于面A′C′.
(1)要经过面A′C′内的一点P和棱BC将木料锯开,应怎样画线?
(2)所画的线与平面AC是什么位置关系?
BE,CF显然都与平面AC相交.
E
F
【例2】如图所示的一块木料中,棱BC平行于面A′C′.
(1)要经过面A′C′内的一点P和棱BC将木料锯开,应怎样画线?
(2)所画的线与平面AC是什么位置关系?
四、学生练习 加深理解
1.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1的中点,则BD1与过A,C,E三点的平面的位置关系是__________.
平行
解析:如图所示,连结BD交AC于点O.
在正方体中容易得到点O为BD的中点,
又因为E为DD1的中点,所以OE∥BD1.
又∵OE平面ACE,BD1平面ACE,
∴BD1∥平面ACE.
2.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,E,F分别是PB,PC的中点.证明:EF∥平面PAD.
证明:在△PBC中,E,F分别是PB,PC的中点,
∴EF∥BC.
又BC∥AD,
∴EF∥AD.