11.3.3 平面与平面平行(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第四册同步学习指导(人教B版2019)

2025-06-03
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教B版必修第四册
年级 高一
章节 11.3.3 平面与平面平行
类型 学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.39 MB
发布时间 2025-06-03
更新时间 2025-06-03
作者 河北万卷文化有限公司
品牌系列 成才之路·高中新教材同步学习指导
审核时间 2025-03-31
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/51357068.html
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来源 学科网

内容正文:

〉 /CD1 4. b是平面α外的一条直线,可以推出b∥α的条件是 (  ) A. b与α内的一条直线不相交 B. b与α内的两条直线不相交 C. b与α内的无数条直线不相交 D. b与α内的任何一条直线都不相交 XYZ[%\]^ 1.在正方体ABCD - A1B1C1D1中,E为DD1的中 点,则下列直线中与平面ACE平行的是 (  )                                A. BA1     B. BD1 C. BC1     D. BB1 2.如图所示,A是平面BCD外一点,E,F,G分别 是BD,DC,CA的中点,设过这三点的平面为 α,则在图中的6条直线AB,AC,AD,BC,CD, DB中,与平面α平行的直线有 (  ) A. 0条 B. 1条 C. 2条 D. 3条 3.点M、N是正方体ABCD - A1B1C1D1 的棱A1A 与A1B1的中点,P是正方形ABCD的中心,则 MN与平面PCB1的位置关系是 (  ) A.平行 B.相交 C. MN平面PCB1 D.以上三种情形都有可能 4.如图,在四棱锥P - ABCD中,M,N分别为AC, PC上的点,且MN∥平面PAD,则 (  ) A. MN∥PD B. MN∥PA C. MN∥AD D.以上均有可能 5.如图,在五面体FEABCD中,四边形CDEF为 矩形,M,N分别是BF,BC的中点,则MN与平 面ADE的位置关系是        . 请同学们认真完成练案[19                                      ] 11. 3. 3  平面与平面平行 !"#$%&'( 学习目标 核心素养 1.掌握空间两个平面的位置关系,并会判断. 2.掌握空间平面与平面平行的判定定理和性质定理,并 能应用这两个定理证明一些空间位置关系的简单 命题. 3.平面与平面平行的判定定理和性质定理的应用. 1.通过学习空间两平面的位置关系,培养直观想象 的数学核心素养. 2.借助两平面平行的判定与性质定理的学习,提升 逻辑推理、数学抽象的核心素养. $!( )*+,%-.+ 知识点1  两个平面的位置关系 位置关系 图示 表示法 公共点个数 两平面平行         0个 两平面相交           无数个点(共线) ●/012 1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)没有公共点的两平面平行. (    ) (2)若两个平面都平行于同一条直线,则这两个平面平行. (    ) (3)若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行. (    ) 知识点2  平面与平面平行的判定定理与推论 判定定理 推论 文字 语言 如果一个平面内有            分别平行于另一个平 面,那么这两个平面平行 如果一个平面内有            分别平行于 另一个平面内的            ,则这两个平 面平行 符号 语言lα,mα,l∥β,m∥β,l∩m = Aα∥β a∥c,b∥d,a∩b = A,aα,bα,cβ,dβ α∥β 图形 语言 ●/012 2.已知在如图所示的长方体ABCD - A1B1C1D1中,E为AA1的中点,F为BB1的中 点,G为CC1的中点,则在该长方体的6个表面中,与平面EFG平行的平面有 (  )                                                A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 知识点3  平面与平面平行的性质定理与推论 性质定理 推论 文字 语言 如果两个平行平面同时与第三个平面相交,那么它 们的交线          两条直线被三个平行平面所截,截得的对应线段           符号 语言α∥β,α∩γ = a,β∩γ = b           α∥β∥γ,m∩α = A,m∩β = B,m∩γ = C,n∩α = E, n∩β = F,n∩γ = GABBC = EF FG $!) 图形 语言     推论: \šŸ6e:.8Ç8<1RVRX-2£6üÕN™h     拓展: \8<8ǑbI~+, 7 (1) 5Ä6<8Ç-HO$ucdβVaβadch (2) ë®\.8Ç8</-1b8Ç6ü-ªO¶Qh (3) ä¯8<|^0Vb•äb^.8<¡LM8<8Çh (4) K‰^šŸ6]\.8Ç8<*-^.¶«Vefé]`^.8<ò¶«h ●/012 3.两个平行平面与另两个平行平面相交所得四条直线的位置关系是 (  ) A.两两相互平行 B.两两相交于一点 C.两两相交但不一定交于同一点 D.两两相互平行或交于同一点 3456%789 ●:;<%Gô›A›ïPg&                                        1.已知正方形ABCD与菱形ABEF所在平面相交,求证:平面BCE∥ 平面ADF.     [分析]  由四边形ABCD是正方形,证得BC∥平面ADF,由四边形 ABEF为菱形,证得BE∥平面ADF,即可利用面面平行的判定定理,证得平 面BCE∥平面ADF. [归纳提升] 归纳提升:平面与平面 平行的判定方法: È 1 Égˆu\.8 <-b>»0 . È 2 Ɏggxu^. 8</-\š¶«Ÿ6 45 8 Ç p ` ^ . 8< . È 3 ɨ©" 6 6 8 Çu8< c /-\š ¶«Ÿ6¡8< β / -\š¶«Ÿ6458 ÇVY cd β. È 4 É«O8Ç8<-g h+uT cd β,β di , Ycdi . $!* 〉 /CD1 1.如图,在正方体ABCD - A1B1C1D1中,P,Q分别是平面 AA1D1D、平面A1B1C1D1的中心,证明: (1)D1Q∥平面C1DB; (2)平面D1PQ∥平面C1DB. ●:;E%›Aš›A›ïP²ó0v 2.如图,在三棱锥P - ABC中,D,E,F分别是 PA,PB,PC的中点,M是AB上一点,连接 MC,N是PM与DE的交点,连接NF,求证: NF∥CM. [归纳提升] 〉 /CD1 2.如图,已知在直三棱柱ABC - A1B1C1中,M,N,P,Q分别 是AA1,BB1,AB,B1C1的中点. (1)在图中画出过M,N,Q三点的截面,并说出截面图形 的形状(不必说明画法与理由); (2)求证:PC1∥平面MNQ. 归纳提升:应用平面与 平面平行性质定理的基 本步骤 $!+ ●:;>%›ï3wPtu¦v 3.如图,在正方体ABCD - A1B1C1D1中,E,F,G,H分 别是BC,CC1,C1D1,AA1的中点,求证: (1)BF∥HD1; (2)EG∥平面BB1D1D; (3)平面BDF∥平面B1D1H. [归纳提升] 〉 /CD1 3.如图,三棱柱ABC - A1B1C1中,点E,F分别是棱CC1,BB1上的点,点M 是线段AC上的动点,EC = 2FB = 2,当点M在何位置时,BM∥平面AEF. ●QRST%0v&q–—˜õÎ öq÷ø˜ùúlm 4.在长方体ABCD - A1B1C1D1中,E、F、G、H分别是AA1、BB1、CC1、DD1 的中点,求证:平面EFGH∥平面ABCD.     [错解]  ∵ E、F分别是AA1和BB1的中点,∴ EF∥AB,     又EF平面ABCD,AB平面ABCD,     ∴ EF∥平面ABCD,     同理可证,HG∥平面ABCD.     又EF平面EG,HG平面EG,     ∴平面EFGH∥平面ABCD.     [错因分析]  错解中,EF与HG是平面EG内的两条平行直线,不是 相交直线,不符合面面平行的判定定理的条件,因此证明不正确.     [正解]  归纳提升: ¹jk96 6n6<n<<8ÇR SÍ-¶¬¨©}d% 66n6<n<<8Ç -UAۘ-Rj . < <8ǎggxö•ò }5Ä<<8Ç-^ú HO$ . $!!     [误区警示]  利用面面平行的判定定理证明两个平面平行时,所满足的条件必须是明显或已 经证明成立的,并且要与定理条件保持一致,否则容易导致错误. 〉 /CD1 4.(2024·江西省上饶市期末)设m,n表示不同的直线,α,β表示不同的平面,且m,nα.则“α∥β”是 “m∥β且n∥β”的 (  )                                                A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件 XYZ[%\]^ 1.六棱柱的表面中,互相平行的面最多有(  ) A. 2对 B. 3对 C. 4对 D. 5对 2.下列结论中,错误的是 (  ) A.平行于同一直线的两个平面平行 B.平行于同一平面的两个平面平行 C.平行于同一平面的两直线关系不确定 D.两平面平行,一平面内的直线必平行于另 一平面 3.已知a,b表示直线,α,β,γ表示平面,下列推 理正确的是 (    ) A.若α与β相交,aα,bβ,则a与b一定 相交 B.若aα,bβ,a∥b,则α∥β C. a∥β,b∥β,aα,bαα∥β D. α∥β,α∩γ = a,β∩γ = ba∥b 4.已知a和b是异面直线,且a平面α,b平 面β,a∥β,b∥α,则平面α与β的位置关系 是        . 5.如图是长方体被一平面所截 得的几何体,四边形EFGH为 截面,则四边形EFGH的形状 为              . 请同学们认真完成练案[20                       ] ##"' 空间中的垂直关系 11. 4. 1  直线与平面垂直 第1课时  直线与平面垂直的判定 !"#$%&'( 学习目标 核心素养 1.了解直线与直线所成的角,会求异面直线所成的角. 2.了解直线与平面垂直的概念,掌握直线与平面垂直的 判定定理. 在发现、推导和应用直线与平面垂直 的判定定理的过程中,发展学生的数 学抽象素养、逻辑推理素养和直观想 象素养. #$$ ∴ BD1∥平面ACE. 2. C  显然AB,AC,DB,DC四条直线均与平面α相交.在△BCD 中,由已知得EF∥BC,又EF平面α,BC平面α,所以BC∥ 平面α.同理,AD∥平面α,所以在题图中的6条直线中,与平 面α平行的直线有2条. 3. A   如图,∵ M、N分别为A1A和 A1B1中点,∴ MN∥AB1, 又∵ P是正方形ABCD的中心, ∴ P、A、C三点共线, ∴ AB1平面PB1C, ∵ MN平面PB1C, ∴ MN∥平面PB1C. 4. B  在四棱锥P - ABCD中,M,N分 别为AC,PC上的点,且MN∥平面PAD,MN平面PAC,平面 PAC∩平面PAD = PA,由直线与平面平行的性质定理可得MN ∥PA.故选B. 5.平行  因为M,N分别是BF,BC的中点,所以MN∥CF. 又四边形CDEF为矩形, 所以CF∥DE,所以MN∥DE. 又MN平面ADE,DE平面ADE,所以MN∥平面ADE. 11. 3. 3  平面与平面平行 必备知识  探新知 知识点1  α∥β  α∩β = l 对应练习 1.(1)√  (2)×   (3)× [提示]  (1)由平面与平面平行的定义知正确. (2)若两个平面都平行于同一条直线,两平面可能平行,也可 能相交,故错误. (3)两平面可能相交. 知识点2  两条相交直线  两条相交直线  两条直线  对应练习 2. B  ∵在长方体ABCD - A1B1C1D1 中,E为AA1 的中点,F为 BB1的中点,G为CC1的中点,∴ EF∥AB,FG∥BC. 又EF平面ABCD,FG平面ABCD. ∴ EF∥平面ABCD,FG∥平面ABCD. 又EF∩FG = F,EF平面EFG,FG平面EFG, ∴由平面与平面平行的判定定理得平面EFG∥平面ABCD. 同理,平面EFG∥平面A1B1C1D1 . ∵点E既在平面EFG上,又在平面ADD1A1上, ∴平面EFG与平面ADD1A1不平行. 同理可得平面EFG与平面CDD1C1,平面BCC1B1,平面 ABB1A1都不平行. 故在该长方体的6个表面中,与平面EFG平行的平面有2个. 知识点3  平行  成比例  a∥b 对应练习 3. A  根据面面平行的性质,知四条直线两两相互平行. 关键能力  攻重难     例1:[证明]  因为四边形ABCD是正方形,所以BC∥AD.     因为BC平面ADF,AD平面ADF,所以BC∥平面ADF.     因为四边形ABEF是菱形,所以BE∥AF.因为BE平面 ADF,AF平面ADF,所以BE∥平面ADF.     因为BC∥平面ADF,BE∥平面ADF,BC∩BE = B,所以平面 BCE∥平面ADF. 对点训练 1.(1)由正方体ABCD - A1B1C1D1,可知D1Q∥DB, ∵ D1Q平面C1DB,DB平面C1DB, ∴ D1Q∥平面C1DB. (2)由正方体ABCD - A1B1C1D1,可知D1P∥C1B, ∵ D1P平面C1DB,C1B平面C1DB, ∴ D1P∥平面C1DB,由(1)知,D1Q∥平面C1DB, 又D1Q∩D1P = D1,∴平面D1PQ∥平面C1DB.     例2:[证明]  因为D,E分别是PA,PB的中点,     所以DE∥AB.     又DE平面ABC,AB平面ABC,     所以DE∥平面ABC,同理DF∥平面ABC,     且DE∩DF = D,DE,DF平面DEF,     所以平面DEF∥平面ABC.     又平面PCM∩平面DEF = NF,     平面PCM∩平面ABC = CM,     所以NF∥CM. 对点训练 2.(1)取A1C1 中点H,连接MN,NQ,QH,HM,则梯形MNQH是 过M,N,Q三点的截面,如图所示. (2)连接BC1,AC1 . ∵三棱柱ABC - A1B1C1是直三棱柱, ∴四边形ABB1A1是矩形. ∵ M,N分别是AA1,BB1的中点, ∴ MN∥AB. 在△B1C1B中,Q,N分别是B1C1,BB1 的中点,∴ NQ∥BC1 . 又∵ AB∩BC1 = B,MN∩NQ = N, ∴平面MNQ∥平面ABC1 . 又∵ P是AB的中点, ∴ PC1平面ABC1, ∴ PC1∥平面MNQ.     例3:如图.     (1)取B1B的中点M,连接HM,MC1,易证四边形HMC1D1 是平行四边形,∴ HD1∥MC1 .又MC1∥BF,∴ BF∥HD1 .     (2)取BD的中点O,连接OE,OD1,则OE瓚 12 DC.     又D1G瓚 12 DC,∴ OE瓚D1G.     ∴四边形OEGD1是平行四边形,∴ EG∥D1O.     又D1O平面BB1D1D,EG平面BB1D1D,     ∴ EG∥平面BB1D1D.     (3)由(1)知BF∥HD1,由题意易证B1D1∥                                                                      BD. —205—     又B1D1,HD1平面B1D1H,BF,BD平面BDF,且B1D1∩ HD1 = D1,DB∩BF = B,∴平面BDF∥平面B1D1H. 对点训练 3.如图,取EC的中点P,AC的中点Q,连接PQ,PB,BQ,则PQ∥AE. 因为EC = 2FB = 2,所以PE = BF.所以四边形BFEP为平行四 边形,所以PB∥EF.又AE,EF平面AEF,PQ,PB平面 AEF,所以PQ∥平面AEF,PB∥平面AEF.又PQ∩PB = P, PQ,PB平面PBQ,所以平面PBQ∥平面AEF.又BQ平面 PBQ,所以BQ∥平面AEF.故点Q即为所求的点M,即点M为 AC的中点时,BM∥平面AEF.     例4:∵ E、F分别是AA1和BB1的中点, ∴ EF∥AB,又EF平面ABCD,AB平面ABCD, ∴ EF∥平面ABCD.同理可证EH∥平面ABCD.又EF平 面EG,EH平面EG,EF∩EH = E,∴平面EFGH∥平面ABCD. 对点训练 4. A  当α∥β时,因为m,nα所以m∥β,n∥β,所以“α∥β”是 “m∥β,n∥β”的充分条件. 当m∥β且n∥β时,因为m,nα,若m,n是两条相交直线, 则α∥β,若m,n是两条平行直线,则α与β可能相交,即不能 推出α∥β,所以“α∥β”不是“m∥β,n∥β”的必要条件. 课堂检测  固双基 1. C  底面为正六边形的六棱柱,互相平行的面最多. 2. A  如图正方体ABCD - A1B1C1D1中,BB1∥平面ADD1A1, BB1∥平面DCC1D1, 而平面ADD1A1∩平面DCC1D1 = DD1 . 3. D  A错误,a与b可能平行也可能是异面直线;由平面与平 面平行的判定定理知B、C错误;由平面与平面平行的性质定 理知,D正确. 4.平行  在b上任取一点O,则直线a与点O确定一个平面γ. 设γ∩β = l,则lβ. ∵ a∥β,∴ a∥l,∴ l∥α. 又∵ b∥α, ∴根据面面平行的判定定理可得α∥β. 5.平行四边形  因为平面ABFE∥平面CDHG, 又平面EFGH∩平面ABFE = EF, 平面EFGH∩平面CDHG = HG, 所以EF∥HG.同理EH∥FG, 所以四边形EFGH的形状是平行四边形. 11. 4  空间中的垂直关系 11. 4. 1  直线与平面垂直 第1课时  直线与平面垂直的判定 必备知识  探新知 知识点1  a′与b′  0°  夹角  90° 对应练习 1. C  如图,取B1C1的中点E, 连接BE,DE,则DE∥A1C1 . 因为AC∥A1C1,所以AC∥DE, 所以∠BDE(或其补角)即为异面直线 BD与AC所成的角. 由已知可得BD = DE = BE 槡= 2, 所以∠BDE = 60°, 所以异面直线BD与AC所成角的大小为60°. 故选C. 知识点2  任意一条直线  对应练习 2. A  因为直线l⊥平面α,所以l与α相交.又因为mα,所以l 与m相交或异面.由直线与平面垂直的定义,可知l⊥m.故l 与m不可能平行. 知识点3  两条相交直线  对应练习 3.垂直  因为PA = PC,所以PO⊥AC,又PB = PD, 所以PO⊥BD. AC∩BD = O,AC,BD面ABCD,所以PO⊥平 面ABCD. 关键能力  攻重难     例1:(1)∵ CG∥FB,     ∴ ∠EBF或其补角是异面直线BE与CG所成的角.     在Rt△EFB中,EF = FB,∴ ∠EBF = 45°,     ∴ BE与CG所成角的大小为45°.     (2)连接FH,     ∵ FB∥ AE,FB = AE,AE∥ HD,AE = HD,     ∴ FB = HD,FB∥HD,     ∴四边形FBDH是平行四边形,∴ BD∥FH,     ∴ ∠HFO或其补角是FO与BD所成的角,连接HA,AF,     则△AFH是等边三角形,又O是AH的中点,     ∴ ∠HFO = 30°,     ∴ FO与BD所成角的大小为30°. 对点训练 1. B  如图,取AC的中点E,连接DE,BE.因为 D是OA的中点,所以OC∥DE,所以∠BDE (或其补角)为异面直线BD与OC所成的角. 设正四面体O - ABC的棱长为2,则DE = 1, BD = BE 槡= 3,cos∠BDE = 3 + 1 - 3槡2 3 =槡36                                                                     , —206—

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