内容正文:
第十章 立体几何
第二节 直线与平面、平面与平面之间的平行关系
数学
1.把直线和平面分别看成点的集合,由集合的有关知识,点A,B,D在直线l上和在平面M内分别记作A,B,D∈l,A,B,D∈M(“∈”用于元素与集合之间的关系);直线l在平面α内记作l⊂α.直线a,b相交于P点记作a∩b=P,平面α与平面β相交于直线l记作α∩β=l.
第十章 立体几何
2. 线面平行,面面平行的相关定理(见下表)
定理 文字语言 图形表示 符号表示
线面
平行 判定
定理 平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行 a⊄α,b⊂α,
a∥b⇒a∥α
性质
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 a∥α,a⊂β,
α∩β=b⇒a∥b
第十章 立体几何
定理 文字语言 图形表示 符号表示
面面
平行 判定
定理 一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行 a⊂α,b⊂α,a∩b=P,a∥β,b∥β⇒α∥β
性质
定理 两个平面平行,则其中一个平面内的直线平行于另一个平面 α∥β,a⊂α⇒a∥β
如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行 α∥β,α∩γ=a,
β∩γ=b⇒a∥b
第十章 立体几何
例1 如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,N是BD的中点,M是B1C的中点.求证:MN∥平面AA1B1B.
答案
连接AB1,AC,由平面几何知识不难得到A,N,C三点共线,点N是AC的中点.
因为M,N分别是B1C,AC的中点,所以MN是△ACB1的中位线,于是MN∥B1A. 又∵B1A⊂平面AA1B1B,MN⊄平面AA1B1B,∴MN∥平面AA1B1B.
第十章 立体几何
例2 如图所示,四棱锥P-ABCD的底面为正方形,O,E, F分别是AC,PA,PB的中点.求证:平面EFO∥平面PDC.
第十章 立体几何
答案
连接BD,由平面几何知识知,BD过O,且EO,FO分别是△PAC,△PBD的中位线,所以EO∥PC,FO∥PD.
又∵PC,PD都在平面PDC内,EO,FO都不属于平面PDC. ∴EO, FO都与平面PDC平行.而EO∩FO=O,PC∩PD=P,故平面EFO∥平面PDC.
第十章 立体几何
1. 如图,P为梯形ABCD所在平面外一点,CD∥ AB,CD=2AB,E,F分别为PC,PD的中点.求证:BE∥平面PAD.
答案
略 提示:连接EF,AF,易知四边形ABEF为平行四边形,所以BE∥AF,得证.
第十章 立体几何
答案
2. 如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1.求证:平面A1BD∥平面B1D1C.
略 提示:通过证A1D∥B1C,A1B∥D1C即得.
第十章 立体几何
3. 如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,M,N分别为线段A1B,AC1的中点.
求证:MN∥平面BB1C1C.
第十章 立体几何
答案
如图,连接A1C. 在直三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面AA1C1C为平行四边形.
又∵N为线段AC1的中点,∴A1C与AC1相交于N,即A1C经过N,且N为线段A1C的中点.
∵M为线段A1B的中点,∴MN∥BC.
又∵MN⊄平面BB1C1C,BC⊂平面BB1C1C,
∴MN∥平面BB1C1C.
第十章 立体几何
4. 如图,四边形ABCD与四边形ADEF为平行四边形,M,N,G分别是AB,AD,EF的中点.求证:
(1)BE∥平面DMF;
(2)平面BDE∥平面MNG.
第十章 立体几何
答案
(1)如图,连接AE,设DF与GN的交点为O,则AE必过O.
连接MO,则MO为△ABE的中位线,∴BE∥MO. 又∵BE⊄平面DMF,MO⊂平面DMF,∴BE∥平面DMF.
(2)∵点N,G分别为平行四边形ADEF的边AD,EF的中点,所以DE∥GN. 又∵DE⊄平面MNG,GN⊂平面MNG,∴DE∥平面MNG. 又∵M为AB的中点,∴MN为△ABD的中位线,∴BD∥MN. 又∵BD⊄平面MNG,MN⊂平面MNG,∴BD∥平面MNG. 又∵DE⊂平面BDE,BD⊂平面BDE,DE∩BD=D,∴平面BDE∥平面MNG.
第十章 立体几何
5. 如图,已知四棱锥P-ABCD,△PAD是以AD为斜边的等腰直角三角形,BC∥AD,AD=2BC,E为PD的中点. 证明:CE∥平面PAB.
答案
第十章 立体几何
感谢聆听
设F为PA的中点,连接EF,FB. ∵E,F分别为PD,PA的中点,∴EF∥AD且EF=AD. 又∵BC∥AD,BC=AD,∴EF∥BC且EF=BC,即四边形BCEF为平行四边形,∴CE∥BF.又CE⊄平面PAB,BF⊂平面PAB,因此CE∥平面PAB.
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