内容正文:
4.3.2 空间中直线与平面的位置关系
第1课时 直线与平面平行(强基课—梯度进阶式教学)
课时目标
1.掌握直线与平面平行的性质定理,并会应用线面平行的性质定理证明线线平行.
2.掌握直线与平面平行的判定定理,并会应用线面平行的判定定理证明线面平行.
(一)直线与平面平行的判定定理
1.直线与平面的位置关系
位置关系
直线a在平面α内
直线a在平面α外
直线a与平面α相交
直线a与平面α平行
公共点
有无数个公共点
有且只有一个公共点
没有公共点
符号表示
a⊂α
a∩α=A
a∥α
图形表示
2.直线与平面平行的定义
直线l与平面α平行,是指直线l与平面α没有公共点.也就是说,l与α的交集是∅.用符号表示为l∥α⇔l∩α=∅.
3.直线与平面平行的判定定理
文字语言
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
符号语言
⇒a∥α
图形语言
作用
证明直线与平面平行
微点助解
(1)线面平行的判定定理可简记为“若线线平行,则线面平行”.“线线平行”是“线面平行”的充分条件.
(2)线面平行的判定定理中有三个条件:a⊄α,b⊂α,a∥b.这三个条件缺一不可.
(3)要证明平面外的一条直线与此平面平行,关键是在此平面内找到一条直线与已知直线平行.通过直线间的平行,可以推证直线与平面平行,这是处理空间位置关系的一种常用方法,即把空间问题转化为平面问题.
[基点训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)如果一条直线不在平面内,则这条直线就与这个平面平行.( )
(2)过直线外一点,可以作无数个平面与这条直线平行.( )
(3)如果一条直线与平面平行,则它与平面内的任何直线平行.( )
答案:(1)× (2)√ (3)×
2.(多选)若确定直线a与平面α平行,则必须同时具备的条件是( )
A.a⊄α B.b∥α
C.a∥b D.b⊂α
答案:ACD
3.如图,在直四棱柱ABCD-A′B′C′D′中,E,F分别为底面ABCD和底面A′B′C′D′的中心,则四棱柱的六个面中与EF平行的平面有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
答案:D
(二)直线与平面平行的性质定理
文字语言
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
图形语言
作用
证明两条直线平行
微点助解
(1)线面平行的性质定理可简记为“若线面平行,则线线平行”.“线线平行”是“线面平行”的必要条件.
(2)线面平行的性质定理中有三个条件:a∥α,a⊂β,α∩β=b.这三个条件缺一不可.
(3)直线a平行于平面α,并非直线a和平面α内的所有直线都平行,直线a与平面α内的直线既可能平行,也可能异面,但绝不可能相交(不然直线a和平面α至少有一个交点,导致直线a和平面α相交或直线a在平面α内).
[基点训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)直线l∥平面α,直线a⊂平面α,直线l与直线a一定平行.( )
(2)直线a∥平面α,直线a⊂平面β,平面α∩平面β=直线b,则平面β有2个.( )
(3)直线a∥平面α,直线a⊂平面β,平面α∩平面β=直线b,则a∥b.( )
答案:(1)× (2)× (3)√
2.直线a∥平面α,α内有n条直线相交于一点,则这n条直线中与直线a平行的直线有( )
A.0条 B.1条
C.0条或1条 D.无数条
解析:选C 过直线a和n条直线的交点作平面β,设平面β与α交于直线b,则a∥b.若所给n条直线中有1条直线是与b重合的,则此直线与直线a平行;若没有与b重合的直线,则与直线a平行的直线有0条.
题型(一) 直线与平面平行的判定定理及其应用
[典例1] 如图,正方形ABCD与正方形ABEF所在平面相交于AB,在AE,BD上各有一点P,Q,且AP=DQ.
求证:PQ∥平面BCE.
[证明] 如图所示,作PM∥AB交BE于M,作QN∥AB交BC于N,连接MN.
∵正方形ABCD和正方形ABEF有公共边AB,∴AE=BD.
又AP=DQ,∴PE=QB.
又PM∥AB∥QN,
∴===.∴=.
∴PM∥QN且PM=QN,即四边形PMNQ为平行四边形.∴PQ∥MN.
又MN⊂平面BCE,PQ⊄平面BCE,∴PQ∥平面BCE.
[方法技巧]
(1)利用直线和平面平行的判定定理来证明线面平行,关键是寻找平面内与已知直线平行的直线,常利用平行四边形的性质、三角形与梯形中位线性质、平行线截线段成比例定理、平行线的传递性等.
(2)应用判定定理证明线面平行的步骤
[针对训练]
1.如图,M,N分别