内容正文:
10.4平面与平面间的位置关系
1平面与平面平行
第10章 空间直线与平面
沪教版2020必修第三册·高二
章节导读
①理解平面与平面平行的定义,掌握判定定理与性质定理;
②能运用定理证明空间几何中面面平行的问题。
①通过直观感知、操作确认,培养学生的空间想象能力和逻辑推理能力;
②通过类比“线面平行”的研究方法,构建“面面平行”的知识体系。
进一步形成认识图形、分析图形、识别图形的空间观念,逐步养成用数学语言进行逻辑推理的思维习惯。
学习目标
知识回顾
线面平行的判定定理
线面平行的性质定理
a⊄α
b⊂α
a∥b
a∥α
a∥α
a∥b
a⊂β
α∩β=b
新课讲授
由前面的学习我们知道平面与平面的位置关系有两种:
平面与平面相交、平面与平面平行,同学们能不能举出生活中平面与平面平行的例子呢?
公理3 如果两个不同的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线。
知识点1 两个平面平行的判定定理
新课讲授
由前面的学习我们知道平面与平面的位置关系有两种:
平面与平面相交、平面与平面平行,同学们能不能举出生活中平面与平面平行的例子呢?
如何判定平面与平面平行呢?
新课讲授
我们可以类比直线与平面平行来探究平面与平面平行
线面平行的判定定理: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。简单来说,就是要证“线面平行”,先证线线平行。
a⊄α
b⊂α
a∥b
a∥α
新课讲授
问题1:一个平面内的一条直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行吗?
探究:长方体中,∥平面ABCD,那么过的平面与平面ABCD平行吗?
如图,平面∥平面ABCD,平面∩平面CB=
不一定
新课讲授
问题2:一个平面内的两条直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行吗
②如图,长方体中,∥平面ABCD,∥时,平面∩平面ABCD
①如图,长方体中,∥平面ABCD,∥时,平面∥平面ABCD
一个平面内的两条直线可能平行,也可能相交,故要分情况
追问1:当两条直线平行时,两平面是否平行?
新课讲授
问题2:一个平面内的两条直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行吗
追问2:当两条直线相交时,两平面是否平行?
平行
追问3:综合上述探究过程,试猜想如何判定两个平面平行?
新课讲授
猜想: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。
已知:a⊂α,b⊂α,a∩b=A,a∥β,b∥β,求证:α∥β
证明:假设α不平行于β,那么α与β相交于直线l
由直线与平面平行的性质定理知,直线a及b均平行于l
从而α∥β
这与已知a、b是相交直线矛盾,故假设不成立
即α∥β
A
新课讲授
两个平面平行的判定定理: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。
符号语言:若a⊂α,b⊂α,a∩b=A,a∥β,b∥β,则α∥β
注意:
①两条线都在面内,“a⊂α,b⊂α”
②两线相交,“a∩b=A”
③两线与另一平面平行,“a∥β,b∥β”
新课讲授
两个平面平行的判定定理:如果一个平面上的两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行。
生活实例
在测量时,为判断一个平面与水平面是否平行,可将水平仪置放在这个平面上,并变换方向测试两次,如果水平仪的水泡两次都居中,就可以断定这个平面和水平面是平行的.
新课讲授
面面平行的判定定理:如果一个平面上的两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行。
面面平行
线线平行
线面平行
线面平行的判定
线面平行的性质
面面平行的判定
新课讲授
例1 如图,已知长方体ABCD-A1B1C1D1,
求证:平面AB1D1∥平面C1DB.
证明:不在平面AB1D1上的直线BC1平行于平面AB1D1上的直线AD1
所以直线BC1∥平面AB1D1
同理不在平面AB1D1上的直线C1D∥平面AB1D1
因为BC1与C1D是相交直线
所以平面平面AB1D1∥平面C1DB.
1.要证明两平面平行,只需在其中一个平面内找到两条相交直线平行与另一个平面即可。
2.判定两个平面平行与判定线面平行一样,应遵循先找后作的原则,即先在平面内找到两条与另一个平面平行的相交直线,若找不到再作辅助线。
新课讲授
问题1:若两个平面平行,则一个平面内的直线与另一个平面内的直线具有什么位置关系?
追问1:长方体中,上底面中的直线与下底面ABCD,是什么关系?
平行(没有交点)
知识点2 两个平面平行的性质定理
平行或异面
新课讲授
问题1:若两个平面平行,则一个平面内的直线与另一个平面内的直线具有什么位置关系?
追问2:直线与下底面ABCD的四条边是什么关系?
∥AB,∥CD,与AD、BC异面
平行或异面
新课讲授
问题2:分别在两个平行平面内的两条直线满足什么条件时平行?
由问题1知,若两个平面平行,则一个平面内的直线与另一个平面内的直线平行或异面,故排除异面。
共面
平行
异面×
新课讲授
问题3:在长方体中,平面ABCD内那些直线会与直线平行?怎么找到这些直线?
只要与直线共面即可
结合前面的讨论,试猜想面面平行有何性质?
新课讲授
猜想: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。
已知:α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b. 求证:a∥b
证明:∵α∥β,∴α∩β=
又∵α∩γ=a,β∩γ=b,
∴a⊂α,b⊂β,a⊂γ,b⊂γ.
∴a∩b=
∴a∥b.
新课讲授
两个平面平行的性质定理: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。
符号语言:若α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b. 则a∥b
注意:
①平面α和平面β,即α∥β
②平面γ和α相交,即α∩γ=a
③平面γ和β相交,即β∩γ=b
新课讲授
两个平面平行的性质定理: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。
面面平行
线线平行
线面平行
面面平行的性质
线面平行的判定
线面平行的性质
面面平行的推论
面面平行的判定
新课讲授
例2 若一条直线l垂直于两个平行平面α、β中的一个平面α,则它必垂直于另一个平面β
记A为直线l与平面α的交点(垂足).
设b是平面β内任意给定的一条直线,而平面γ是经过点A与直线b的平面.设γ∩α=a.
因为平面α∥平面β,平面γ与平面α和平面β的交线分别为直线a和直线b,所以a∥b.
又因为直线l垂直于平面α,
所以l⊥b.由直线与平面垂直的定义,知l⊥β.
新课讲授
两个平面平行的判定定理 若a⊂α,b⊂α,a∩b=A,a∥β,b∥β,则α∥β
两个平面平行的性质定理
若α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b. 则a∥b
巩固练习
1.设α,β为两个不同的平面,则α∥β的充要条件是( )
A.α内有无数条直线与β平行
B.α,β平行于同一条直线
C.α,β平行于同两条直线
D.α内的任何直线都与β平行
D
巩固练习
2.如图,长方体被一平面所截,四边形EFGH为截面,长方形ABCD 为地面,则四边形EFGH的形状为 。
平行四边形,理由如下:
∵平面BCGF∥平面ADHE,
又∵平面BCGF∩平面EFGH=FG,
平面ADHE∩平面EFGH=EH
∴EH∥FG(面面平行的性质定理)
同理 EF∥GH.
∴四边形EFGH为平行四边形
平行四边形
巩固练习
3.在正方体中ABCD-中,E,F分别是棱和棱的中点.
(1)求证平面DF∥与平面ACE;
(2)试问平面DF截正方体所得的截面是什么图形?并说明理由.
又DF∩F=F,∴平面DF∥与平面ACE
(1)证明:连接EF
∵E、F分别是棱和棱的中点
∴EF∥BC∥AD,且EF=BC=AD,可得四边形AEFD为平行四边形
则AE∥DF,又AE⊂平面ACE,DF⊄平面ACE,∴DF∥平面ACE,
∵E∥CF,且E=CF
∴四边形ECF为平行四边形,则CE∥F
又CE⊂平面ACE,F⊄平面ACE,∴BF∥平面ACE
巩固练习
3.在正方体中ABCD-中,E,F分别是棱和棱的中点.
(1)求证平面DF∥与平面ACE;
(2)试问平面DF截正方体所得的截面是什么图形?并说明理由.
(2)取A的中点G,连接DG,G
可得G∥AE且G=AE,
由(1)知,DF∥AE且DF=AE
则G∥DF且G=DF
四边形 DGF 为平行四边形,
又G=F,
四边形DGF为菱形
G
课堂小结
1.本节课学了哪些新知识?
2.运用了哪些方法,解决了什么问题?
3.其中蕴含了怎么样的数学思想?
面面平行的判定定理
两个平面平行的性质定理
类比,数形结合
课堂小结
面面平行
线线平行
线面平行
面面平行的性质
线面平行的判定
线面平行的性质
面面平行的推论
面面平行的判定
感谢聆听!
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