内容正文:
8.5 课时3 平面与平面平行
定理 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.
用符号表示:
a
b
α
简述为:线线平行线面平行
直线与平面平行的判定定理
直线与平面平行的性质定理
用符号表示:
定理 一条直线和一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行.
简述为:线面平行线线平行
α
m
β
l
a
b
新课导入
(1)平行
(2)相交
α∥β
怎样判定平面与平面平行呢?
问题:
平面与平面有几种位置关系?分别是什么?
一、平面与平面平行的判定定理
新课讲授
两个平面平行可以通过定义来判断,即通过两个平面没有公共点而得到两个平面平行,由于平面的无限延展,很难去判断平面与平面是否有公共点,因此很难直接利用定义判断.
思考:能否简化平面与平面平行的判定方法呢?
如果一个平面内的任意一条直线都平行于另一个平面,那么这两个平面一定平行.
因为平面内有无数条直线,我们难以对所有直线逐一检验.
无限
有限
转 化
新课讲授
思考:能否将一个平面内任意直线都平行于另一个平面中的任意直线减少,得到更简便的方法呢?
减少到一条直线可以吗?为什么?
如果一个平面内有两条平行或相交的直线都与另一个平面平行,是否就能使这两个平面平行?
新课讲授
符号语言:
图形表示:
如果一个平面内两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行.
关键:在一个平面内找出两条相交直线分别平行于另一个平面.
线//面 面//面
新课讲授
练习1:如图所示,已知正方体ABCD-A1B1C1D1,求证:平面AB1D1∥平面BC1D.
∴四边形AB C1D1为平行四边形.
又∵ D1A ⊄平面 BC1D, C1B ⊂平面BC1D,
∴ D1A ∥平面 BC1D.
同理 D1 B1 ∥平面 BC1D.
∴D1A ∥C1B.
证明:∵ ABCD-A1B1C1D1为正方体,
∴ C1D1//A1B1,AB//A1B1.
∴ C1D1 //AB.
=
=
=
又∵ D1A ∩ D1 B1 =D1,
∴平面AB1D1∥平面BC1D.
新课讲授
练习2.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,E,F,N分别是A1B1,B1C1,C1D1,D1A1的中点. 求证:平面AMN // 平面EFDB.
N
M
E
F
新课讲授
1. 如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点.
求证:(1)B,C,H,G四点共面;
(2)平面EFA1∥平面BCHG.
证明 ∵E,F分别为AB,AC的中点,
∴EF∥BC.
∵EF⊄平面BCHG,BC⊂平面BCHG,
∴EF∥平面BCHG.
∵A1G∥EB且A1G=EB,
∴四边形A1EBG是平行四边形,∴A1E∥GB.
∵A1E⊄平面BCHG,GB⊂平面BCHG,
∴A1E∥平面BCHG.
∵A1E∩EF=E,A1E,EF⊂平面EFA1,
∴平面EFA1∥平面BCHG.
典型例题
2. 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,S是B1D1的中点,E,F,G分别是BC,DC,SC的中点.
求证:(1)直线EG∥平面BDD1B1;
(2)平面EFG∥平面BDD1B1.
典型例题
二、平面与平面平行性质
问题 类比直线与平面平行的研究,已知两个平面平行,我们可以得到哪些结论?从哪些角度考虑呢?
思考1 一个平面内的直线是否平行于另一个平面?
a
b
平行或异面
面//面 线//面
思考2 分别在两个平面内的两条直线具有什么位置关系?
新课讲授
思考 线线平行是一种重要的关系,分别位于两个平行平面的直线中,什么情况下这两条直线平行呢?
结论: 当第三个平面和两个平行平面都相交时,两条交线平行.
新课讲授
两个平面平行的性质定理
两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行.
符号表示:
面//面 线//线
a
b
γ
β
α
α∥β
α ∩γ=a
β ∩γ=b
a ∥ b
作用:判定直线与直线平行的依据.
新课讲授
(1)两个平面平行,其中一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面.
(2)夹在两个平行平面之间的平行线段长度相等.
(3)经过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.
(4)两条直线被三个平行平面所截,截得的对应线段成比例.
(5)如果两个平面分别平行于第三个平面,那么这两个平面互相平行.
常用的面面平行的其他几个性质
新课讲授
例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.
证明:∵D,E分别是PA,PB的中点,
∴DE∥AB.
又∵DE⊄平面ABC,AB⊂平面ABC,
∴DE∥平面ABC,
同理DF∥平面ABC
∵DE∩DF=D,DE,DF⊂平面DEF,
∴平面DEF∥平面ABC.
又∵平面PCM∩平面DEF=NF,
平面PCM∩平面ABC=CM,
∴NF∥CM.
典型例题
练习 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,侧面对角线AB1,BC1上分别有两点E,F,且B1E=C1F.求证:EF∥平面ABCD.
证明:过点E作EG∥AB交BB1于点G,连接GF,如图,
∵B1E=C1F,B1A=C1B,
又B1C1∥BC,∴FG∥BC,
又FG⊄平面ABCD,BC⊂平面ABCD,∴FG∥平面ABCD,
又EG∥AB且EG⊄平面ABCD,AB⊂平面ABCD,∴EG∥平面ABCD,
∵FG∩EG=G,FG,EG⊂平面EFG,∴平面EFG∥平面ABCD.
∵EF⊂平面EFG,∴EF∥平面ABCD.
新课讲授
反思感悟
(1)证明线面平行的两种方法:一是由线线平行推出线面平行;二是由面面平行推出线面平行.
(2)线线平行、线面平行、面面平行三者之间可以相互转化,要注意转化思想的灵活运用.
新课讲授
如图,P是△ABC所在平面外一点,平面α∥平面ABC,α分别交线段PA,PB,PC于点A',B',C'.
解:∵平面α∥平面ABC,平面PAB∩平面α=A'B',
平面PAB∩平面ABC=AB,
∴A'B'∥AB.同理可证B'C'∥BC,A'C'∥AC.
∴∠B'A'C'=∠BAC,∠A'B'C'=∠ABC,
∴△A'B'C'∽△ABC.
∵PA'∶A'A=2∶3,∴PA'∶PA=2∶5,
∴A'B'∶AB=2∶5.
新课讲授
练习 如图,已知平面α∥平面β,P∉α且P∉β,过点P的直线m与α,β分别交于A,C,过点P的直线n与α,β分别交于B,D,且PA=6,AC=9,PD=8,求BD的长.
解 ∵α∥β,平面PCD∩α=AB,平面PCD∩β=CD,
∵PA=6,AC=9,PD=8,
新课讲授
证明: 连接NE,连接NF
∵N,E分别是边A1D1,B1C1的中点,
∴NE∥A1B1, NE=A1B1
∵AB∥A1B1, AB=A1B1
∴NE∥AB, NE=AB
∴四边形ABEN是平行四边形
∴AN∥BE,
又AN⊄平面EFDB,BE⊂平面EFDB,
∴AN∥平面EFDB.
同理可得AM∥平面EFDB.
∵AN∩AM=A,
∴平面MAN∥平面EFDB.
∴=,∴FG∥B1C1,
则=.
∴S△A'B'C'∶S△ABC=4∶25,即
若,求的值.
∴=,解得BD=.
∴AB∥CD,可得=.
$$