内容正文:
4.3.2 空间中直线与平面的位置关系
湘教版数学必修第二册
第4章 立体几何初步
4.3 直线与直线、直线与平面的位置关系
(直线与平面平行的性质定理)
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1
复习回顾
α
a
α
A
a
a
α
线在面内
线面相交
线面平行
a⊂α
a∩α=A
a//α
无数个交点
有且只有一个交点
无交点
图形
语言
符号语言
交点
情况
空间中线面的位置关系
直线在平面外
复习回顾
若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.
线面平行的判定
定义:
判定定理:
直线与平面无公共点.
线线平行 线面平行
新知探究——线面平行的性质
1.从线面平行的判定定理可知:由线线平行可推出线面平行,那由线面平行是否可以推出线线平行呢?
平行或异面
2.若直线l∥平面α,平面α内的所有直线和直线l有哪些位置关系?
新知探究——线面平行的性质
在什么条件下可由线面平行推出线线平行呢?
结论:如果一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行.
平移l作平面与α产生交线
证明结论
已知:如图,a∥α,a⊂β,α∩β=b.
求证:a∥b.
b
总结归纳——线与面平行的性质
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.
线面平行的性质定理
b
符号语言:
若a∥α,a⊂β,α∩β=b,则a∥b.
线面平行
线线平行
判定
性质
线面平行→线线平行
作用:可证明两直线平行
练习巩固
已知平面外的两条平行直线中的一条平行于这个平面,求证:另一条也平行于这个平面.
直线a,b和平面α,a∥b,a∥α, a,b都在平面α外 .
b∥α.
b
a
c
已知:
求证:
线面平行
线线平行
线面平行
性质定理应用
已知∥∥
练习巩固
[练习1] 如图,用平行于四面体 ABCD 的一组对棱 AB , CD 的平面截此四面体,求证:截面 MNPQ 是平行四边形.
证明:因为 AB∥平面 MNPQ ,平面 ABC ∩平面 MNPQ = MN ,且 AB ⊂平面ABC ,
所以由线面平行的性质定理,知 AB ∥ MN . 同理 AB ∥ PQ ,所以 MN ∥ PQ .
同理可得 MQ ∥ NP . 所以截面 MNPQ 是平行四边形.
练习巩固
[练习2] 如图所示,平面α∩β= l 1,α∩γ= l 2,β∩γ= l 3, l 1∥ l 2,下列说法正确的是
( A )
A. l1平行于l3,且l2平行于l3
B. l1平行于l3,且l2不平行于l3
C. l1不平行于l3,且l2不平行于l3
D. l1不平行于l3,但l2平行于l3
A
解析:∵ l 1∥ l 2, l 2 ⊂ γ, l 1 ⊄ γ,∴ l 1∥γ.
又 l 1⊂β,β∩γ= l 3,∴ l 1∥ l 3,∴ l 1∥ l2∥ l 3.
练习巩固
[练习3](多选)如图所示, P 为矩形 ABCD 所在平面外一点,矩形对角线的交点为 O , M
为 PB 的中点,给出以下结论,其中正确的是( ABC )
A. OM∥PD B. OM∥平面PCD
C. OM∥平面PDA D. OM∥平面PBA
ABC
解析:由题意知, OM 是△ BPD 的中位线,∴ OM ∥ PD ,故A正确;
PD ⊂平面PCD , OM ⊄平面 PCD ,∴ OM ∥平面 PCD ,故B正确;
同理,可得 OM ∥平面PDA ,故C正确; OM 与平面 PBA 相交,故D错误.
故选ABC.
练习巩固
[练习5] 如图所示,四边形 ABCD 是梯形, AB ∥ CD ,且 AB ∥平面α, AD , BC 与平面α分别交于点 M , N ,且点 M 是 AD 的中点, AB =4, CD =6,则 MN = .
5
解析:因为 AB ∥平面α, AB ⊂平面 ABCD ,平面 ABCD ∩平面α= MN ,
所以 AB ∥ MN . 又点 M 是 AD 的中点,所以 MN 是梯形 ABCD 的中位线,故 MN =5.
复习回顾
线面平行的性质
b
线面平行
线线平行
判定
性质
线面平行的判定
典例精析
[典例1].如下图,点A,B分别位于异面直线a,b上,过AB中点O的平面α与a,b都平行,M,N分别是a,b上异于A,B的另外两点,MN与α交于点P.
求证:P是MN的中点.
典例精析
[典例2].如图所示的一块木料中,棱BC平行于面A′C′.
(1)要经过面A′C′内一点P和棱BC,将木料锯开,应怎样画线?
(2)所画的线与平面AC是什么位置关系?
研习3 线面平行的性质
[典例3] 证明:三个平面两两相交,有三条交线,如果其中有两条交线平行,那么
它们也和第三条交线平行.
[证明] 由题意可设:
已知:α∩β= a ,β∩γ= b ,γ∩α= c ,且 a ∥ b .
求证: a ∥ b ∥ c .
证明:∵ a ∥ b , b ⊂γ, a ⊄γ,∴ a ∥γ.
又 a ⊂α,α∩γ= c ,
∴ a ∥ c ,∴ a ∥ b ∥ c .
[证明] 由题意可设:
已知:α∩β= a ,β∩γ= b ,γ∩α= c ,且 a ∥ b .
求证: a ∥ b ∥ c .
证明:∵ a ∥ b , b ⊂γ, a ⊄γ,∴ a ∥γ.
又 a ⊂α,α∩γ= c ,
∴ a ∥ c ,∴ a ∥ b ∥ c .
练习巩固
[练习3] 如图所示,在四棱锥 P - ABCD 中,底面 ABCD 是平行四边形, AC 与 BD
交于点 O , M 是 PC 的中点,在 DM 上取一点 G ,过 G 和 AP 作平面交平面 BDM 于
GH ,求证: AP ∥ GH .
证明:连接 MO .
∵四边形 ABCD 是平行四边形,∴ O 是 AC 的中点.
又∵ M 是 PC 的中点,∴ AP ∥ OM .
又∵ AP ⊄平面 BDM ,OM ⊂平面 BDM ,
∴ AP ∥平面 BDM .
又∵ AP ⊂平面 APGH ,平面 APGH ∩平面 BDM = GH ,
∴ AP ∥ GH .
课堂小结
本节课学习了什么?
1.直线与平面平行的性质定理
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.
b
符号语言:
若a∥α,a⊂β,α∩β=b,则a∥b.
线面平行
线线平行
判定
性质
线面平行→线线平行
课堂小结
线面平行的性质
b
线面平行
线线平行
判定
性质
线面平行的判定
作业布置
练习册对应章节
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