内容正文:
立体几何与空间向量
空间直线、平面的平行
******
一、学习目标
1、理解并掌握直线与平面平行的判定定理及性质定理;
2、理解并掌握平面与平面平行的判定定理及性质定理;
3、了解并体会直线与直线、直线与平面、平面与平面三种平行关系之间的转化,并会应用.
二、情境导入
(新教材必修二145页,15题)如图,透明塑料制成的长方体容器内灌进一些水,固定容器底面一边于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜度的不同,有下面四个命题:
(1)有水的部分始终呈棱柱形;
(2)没有水的部分始终呈棱柱形;
(3)水面所在四边形的面积为定值;
(4)棱 始终与水面所在平面平行.
其中所有正确命题的序号是___________,为什么?
(1)直线与平面平行的定义
直线l与平面α没有公共点,则称直线l与平面α平行.
1.直线与平面平行
三、知识梳理
5
(2)判定定理与性质定理
文字语言 图形表示 符号表示
判定定理 如果平面外一条直线与此平面内的__________平行,那么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,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与______平行 a∥α,a⊂β,α∩β=b⇒a∥b
一条直线
交线
6
(1)平面与平面平行的定义
没有公共点的两个平面叫做平行平面.
(2)判定定理与性质定理
2.平面与平面平行
7
性质定理 两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面_____,那么两条______平行 α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b⇒a∥b
相交
交线
文字语言 图形表示 符号表示
判定定理 如果一个平面内的两条________与另一个平面平行,那么这两个平面平行 a⊂β,b⊂β,a∩b=P,a∥α,b∥α⇒α∥β
相交直线
8
3、常用的结论:两个平面平行,则其中一个平面内的任何一条直线________另一个平面.
平行
×
解析 (1)若一条直线和平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行或在平面内,故(1)错误.
(2)若a∥α,P∈α,则过点P且平行于a的直线只有一条,故(2)错误.
(3)如果一个平面内的两条直线平行于另一个平面,则这两个平面平行或相交,故(3)错误.
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)若一条直线和平面内一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.( )
(2)若直线a∥平面α,P∈α,则过点P且平行于直线a的直线有无数条.( )
(3)如果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.( )
(4)如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线平行或异面.( )
×
×
√
四、复习巩固
证明 法一 如图所示,作PM∥AB交BE于M,作QN∥AB交BC于N,连接MN.
2、如图所示,正方形ABCD与正方形ABEF所在的平面
相交于AB,点P、Q分别为AE、BD的中点.
求证PQ∥平面BCE.
∵正方形ABCD和正方形ABEF有公共边AB.
又AP=DQ,∴PE=QB,
证明 法一 如图所示,作PM∥AB交BE于M,作QN∥AB交BC于N,连接MN.
变式: 如图所示,正方形ABCD与正方形ABEF所在的平面
相交于AB,在AE、BD上各有一点P、Q,且AP=DQ.
求证PQ∥平面BCE.
∵正方形ABCD和正方形ABEF有公共边AB.
又AP=DQ,∴PE=QB,
又PM∥AB∥QN,
又AB綉DC,∴PM綉QN,∴四边形PMNQ为平行四边形,
∴PQ∥MN.又MN⊂平面BCE,PQ⊄平面BCE,
∴PQ∥平面BCE.
法二 如图,在平面ABEF内,过点P作PM∥BE交AB于点M,连接QM.
则PM∥平面BCE,
∵PM∥BE,
∴MQ∥AD,又AD∥BC,∴MQ∥BC,
∴MQ∥平面BCE,又PM∩MQ=M,
∴平面PMQ∥平面BCE,又PQ⊂平面PMQ,∴PQ∥平面BCE.
证明 如图所示,连接AC交BD于点O,连接OM,
3、 如图所示,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD是平行四边形,M是PC的中点,在DM上取一点G,过G和PA作平面交BD于点H.求证:PA∥GH.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴O是AC的中点,
又M是PC的中点,∴PA∥OM,
又OM⊂平面BMD,PA⊄平面BMD,
∴PA∥平面BMD,
又平面PAHG∩平面BMD=GH,∴PA∥GH.
(1)判断或证明线面平行的常用方法
①利用线面平行的定义(无公共点).
②利用线面平行的判定定理(a⊄α,b⊂α,a∥b⇒a∥α).
③利用面面平行的性质(α∥β,a⊂α⇒a∥β).
④利用面面平行的性质(α∥β,a⊄β,a∥α⇒a∥β).
(2)应用线面平行的性质定理的关键是确定交线的位置,有时需要经过已知直线作辅助平面确定交线.
感悟提升
证明 由题设知BB1綉DD1,
所以四边形BB1D1D是平行四边形,所以BD∥B1D1.
又BD⊄平面CD1B1,B1D1⊂平面CD1B1,
所以BD∥平面CD1B1.
因为A1D1綉B1C1綉BC,
所以四边形A1BCD1是平行四边形,所以A1B∥D1C.
4、 如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形.
(1)证明:平面A1BD∥平面CD1B1;
又A1B⊄平面CD1B1,D1C⊂平面CD1B1,
所以A1B∥平面CD1B1.
又因为BD∩A1B=B,BD,A1B⊂平面A1BD,
所以平面A1BD∥平面CD1B1.
(2)若平面ABCD∩平面B1D1C=l,证明:B1D1∥l.
证明 由(1)知平面A1BD∥平面CD1B1,
又平面ABCD∩平面B1D1C=l,
平面ABCD∩平面A1BD=BD,
所以直线l∥直线BD,
在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,四边形BDD1B1为平行四边形,
所以B1D1∥BD,所以B1D1∥l.
五、综合运用
所以BC∥AE,BC=AE,
所以四边形ABCE是平行四边形,所以O为AC的中点.
又因为F是PC的中点,所以FO∥AP,
因为FO⊂平面BEF,AP⊄平面BEF,
所以AP∥平面BEF.
六、拓广探索
(2)求证:GH∥平面PAD.
证明 连接OH,因为F,H分别是PC,CD的中点,
所以FH∥PD,
因为PD⊂平面PAD,FH⊄平面PAD,
所以FH∥平面PAD.
又因为O是AC的中点,H是CD的中点,
所以OH∥AD,
因为AD⊂平面PAD,OH⊄平面PAD,
所以OH∥平面PAD.
又FH∩OH=H,FH,OH⊂平面OHF,
所以平面OHF∥平面PAD.
又因为GH⊂平面OHF,
所以GH∥平面PAD.
1.理解并掌握直线与平面平行的判定定理及性质定理;
2.理解并掌握平面与平面平行的判定定理及性质定理;
3.三种平行关系的转化
七、课堂小结
感谢各位聆听!
∴===,∴=.
∴=,又AE=BD,AP=DQ,
∴PE=BQ,∴=,∴=,
证明 如图,连接EC,因为AD∥BC,BC=AD,
6、如图,在四棱锥P-ABCD中,AD∥BC,AB=BC=eq \f(1,2)AD,E,F,H分别为线段AD,PC,CD的中点,AC与BE交于O点,G是线段OF上一点.
(1)求证:AP∥平面BEF;
$$