内容正文:
8.5.3 平面与平面平行
第1课时 平面与平面平行的判定
[对应学生用书P86]
学习目标
1.理解并掌握平面与平面平行的判定定理并能解决相关问题.
2.掌握线线、线面、面面平行间相互转化关系.
知识点 平面与平面平行的判定定理
如图,平面BCC1B1内有多少条直线与平面ABCD平行?这两个平面平行吗?
文字
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
符号
a⊂β,b⊂β,a∩b=P,a∥α,b∥α⇒β∥α
图形
作用
线面平行⇒面面平行
判定平面α与平面β平行时,必须具备两个条件:
(1)平面β内的两条相交直线a,b,即a⊂β,b⊂β,a∩b=P.
(2)两条相交直线a,b都与平面α平行,即a∥α,b∥α.
[例1] 如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别是AB,BC的中点,G为DD1上一点,且D1G∶GD=1∶2,AC∩BD=O.求证:平面AGO∥平面D1EF.
证明:如图,设EF∩BD=H,连接D1H.
在△DD1H中,因为==,所以GO∥D1H.
又GO⊄平面D1EF,D1H⊂平面D1EF,
所以GO∥平面D1EF.
在△BAO中,因为BE=EA,BH=HO,所以EH∥AO.
又AO⊄平面D1EF,EH⊂平面D1EF,
所以AO∥平面D1EF.
又GO∩AO=O,所以平面AGO∥平面D1EF.
平面与平面平行的判定方法
(1)定义法:两个平面没有公共点.
(2)判定定理:一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面.
(3)转化为线线平行:平面α内的两条相交直线与平面β内的两条相交直线分别平行,则α∥β.
(4)利用平行平面的传递性:若α∥β,β∥γ,则α∥γ.
[练1] 如图,已知四棱锥PABCD中,底面ABCD为平行四边形,点M,N,Q分别在PA,BD,PD上,且PM∶MA=BN∶ND=PQ∶QD.求证:平面MNQ∥平面PBC.
证明:因为PM∶MA=BN∶ND=PQ∶QD,
所以MQ∥AD,NQ∥BP.
因为BP⊂平面PBC,NQ⊄平面PBC,
所以NQ∥平面PBC.
又底面ABCD为平行四边形,
所以BC∥AD.所以MQ∥BC.
因为BC⊂平面PBC,MQ⊄平面PBC,
所以MQ∥平面PBC.
又MQ∩NQ=Q,所以平面MNQ∥平面PBC.
综合应用:面面平行的应用
[例2] 已知底面是平行四边形的四棱锥PABCD,点E在PD上,且PE∶ED=2∶1,在棱PC上是否存在一点F,使BF∥平面AEC?证明你的结论,并说出点F的位置.
解:如图,连接BD交AC于点O,连接OE,过B点作OE的平行线交PD于点G,过点G作GF∥CE,交PC于点F,连接BF.
因为BG∥OE,BG⊄平面AEC,OE⊂平面AEC,
所以BG∥平面AEC.
同理,GF∥平面AEC,又BG∩GF=G,BG,GF⊂平面BGF.
所以平面BGF∥平面AEC,所以BF∥平面AEC.
因为BG∥OE,O是BD的中点,所以E是GD的中点.
又因为PE∶ED=2∶1,所以G是PE的中点.
而GF∥CE,所以F为PC的中点.
综上,当点F是PC的中点时,BF∥平面AEC.
证明线面平行,既可以通过在平面内找到一条直线与已知直线平行进行证明,也可以通过证明面面平行来得到线面平行.
[练2] 如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,AA1⊥平面ABC,4AA1=3AB,△ABC是等边三角形,D,E,F分别是棱B1C1,AC,BC的中点.证明:AD∥平面C1EF.
证明:连接BD.
因为E,F分别是棱AC,BC的中点,所以EF∥AB.
因为EF⊂平面C1EF,AB⊄平面C1EF,所以AB∥平面C1EF.
因为D,F分别是棱B1C1,BC的中点,所以BF∥C1D,BF=C1D,所以四边形BDC1F是平行四边形,所以BD∥C1F.
因为C1F⊂平面C1EF,BD⊄平面C1EF,所以BD∥平面C1EF.
因为BD⊂平面ABD,AB⊂平面ABD,且AB∩BD=B,
所以平面ABD∥平面C1EF.
因为AD⊂平面ABD,所以AD∥平面C1EF.
1.知识清单
平面与平面平行的判定定理
2.方法归纳:转化与化归.
3.常见误区:面面平行判定的条件考虑不全面.
◎随堂演练
1.在长方体ABCDA′B′C′D′中,下列结论正确的是( )
A.平面ABCD∥平面ABB′A′
B.平面ABCD∥平面ADD′A′
C.平面ABCD∥平面CDD′C′
D.平面ABCD∥平面A′B′C′D′
答案:D
2.在正方体ABCDA1B1C1D1中,M是棱CD上的动点,则直线MC1与平面AA1B1B的位置关系是( )
A.相交 B.平行
C.异面 D.相交或平行
B 解析:由正方体的性质可得平面AA1B1