6.4.1 直线与平面平行-【金版新学案】2025-2026学年高中数学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word(北师大版)
2026-04-29
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教辅
摘要:
本讲义聚焦高中数学“直线与平面平行”核心知识点,系统梳理性质定理(线面平行推线线平行)和判定定理(线线平行推线面平行),通过问题引导、定理探究、例题解析、对点练习构建学习支架,形成“线线平行→线面平行→线线平行”的逻辑脉络。
该资料以问题驱动和实例分析为特色,如通过门扇转动实例发展直观想象,借助四面体截面证明提升逻辑推理。课中辅助教师引导学生构建知识体系,课后学生可通过对点练和任务再现巩固知识,有效查漏补缺。
内容正文:
§4 平行关系
4.1 直线与平面平行
学习目标
1.掌握直线与平面平行的性质定理,明确由线面平行可推出线线平行. 2.掌握直线与平面平行的判定定理,并能初步利用定理解决问题. 3.通过线面平行的性质与判定定理的应用,提升逻辑推理和直观想象的核心素养.
任务一 直线与平面平行的性质
问题1.若a∥α,直线a与平面α内的直线有什么位置关系?在什么条件下,直线a与平面α内的直线平行呢?
提示:直线a与平面α没有公共点,所以这条直线与平面内的直线平行或异面.平面α内的直线与直线a在同一平面内时平行.
直线与平面平行的性质定理
文字语言
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
符号语言
l∥α,l⊂β,α∩β=a⇒l∥a
图形语言
[微提醒] 线面平行的性质定理可简记为“若线面平行,则线线平行”,“线线平行”是“线面平行”的必要条件.
(链教材P229例2)如图,在四面体ABCD中,用平行于棱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.
利用线面平行的性质定理解题的步骤
对点练1.(1)如图,在四棱锥P-ABCD中,M,N分别为PC,AC上的点,且MN∥平面PAD,则下列说法正确的是( )
A.MN∥PD B.MN∥PA
C.MN∥AD D.以上均有可能
(2)如图,在空间四边形ABCD中,F,G分别是BC,CD的中点,EH∥平面CBD,则EH与FG的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.不确定
答案:(1)B (2)A
解析:(1)直线MN⊂平面PAC,MN∥平面PAD,平面PAC∩平面PAD=PA,所以MN∥PA.故选B.
(2)因为F,G分别为BC,CD的中点,所以FG∥BD.因为EH∥平面CBD,平面ABD∩平面BCD=BD,EH⊂平面ABD,所以EH∥BD.由平行线的传递性可知EH∥FG.故选A.
任务二 直线与平面平行的判定
问题2.如图,门扇的两边是平行的,当门扇绕着一边转动时,另一边与墙面有公共点吗?此时门扇转动的一边与墙面平行吗?
提示:无论门扇转到什么位置,因为转动的一边与固定的一边总是平行的,所以它与墙面没有公共点,且与墙面是平行的.
直线与平面平行的判定定理
文字语言
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
符号语言
l⊄α,a⊂α,且l∥a⇒l∥α
图形语言
[微提醒] (1)线面平行的判定定理可简记为“若线线平行,则线面平行”.“线线平行”是“线面平行”的充分条件.(2)要证明平面外的一条直线与此平面平行,关键是在此平面内找到一条直线与已知直线平行.
(链教材P230例3、P231例4)如图,在三棱锥D-ABC中,E,F,G分别是AB,BC,CD的中点.
求证:(1)BD∥平面EFG;
(2)AC∥平面EFG.
证明:(1)因为F,G分别是BC,CD的中点,所以BD∥FG.
又 BD⊄平面EFG,FG⊂平面EFG,所以BD∥平面EFG.
(2)因为E,F分别是AB,BC的中点,所以AC∥EF.
又 AC⊄平面EFG,EF⊂平面EFG,所以AC∥平面EFG.
学生用书⬇第166页
利用判定定理证明线面平行的步骤
注意:上面的第一步“找”是证题的关键,其常用方法有:空间直线平行关系的传递性法;三角形中位线法;平行四边形法;线段成比例法.
对点练2.在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F分别是A1C1,BC的中点. 求证:C1F∥平面ABE.
证明:取AB的中点G,连接EG,FG,如图所示.
因为E,F,G分别是A1C1,BC,AB的中点,所以FG∥AC,且FG=AC,EC1=A1C1.
因为AC∥A1C1,且AC=A1C1,所以FG∥EC1,且FG=EC1.
所以四边形FGEC1为平行四边形,所以C1F∥EG.
又因为EG⊂平面ABE,C1F⊄平面ABE,所以C1F∥平面ABE.
任务三 直线与平面平行的综合问题
如图,在四棱锥P-ABCD中,BC∥平面PAD,BC=AD,E是PD的中点.
求证:(1)BC∥AD;
(2)CE∥平面PAB.
证明:(1)在四棱锥P-ABCD中,BC∥平面PAD,
又BC⊂平面ABCD,平面ABCD∩平面PAD=AD,所以BC∥AD.
(2)如图所示,取F为AP中点,连接EF,BF,由E是PD的中点,所以EF∥AD且EF=AD.
由(1)知BC∥AD,又BC=AD,所以EF∥BC且EF=BC.
所以四边形BCEF为平行四边形,故CE∥BF.
因为BF⊂平面PAB,CE⊄平面PAB,
所以CE∥平面PAB.
线线、线面平行的转化
线面平行的判定定理与性质定理常常交替使用,即先通过线线平行推出线面平行,再通过线面平行推出线线平行,复杂的题目还可以继续推下去,我们可称它为平行链,如下:
线线平行线面平行线线平行.
对点练3.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,点I在棱PA上(不与端点重合),E,F分别是PD,AC的中点.
(1)证明:EF∥平面PBC;
(2)若平面PAB∩平面EFI=l,证明:EF∥l.
证明:(1)连接BD,如图所示,
因为底面ABCD是正方形,所以F是BD的中点.
又因为E是PD的中点,所以EF是△PBD的中位线,所以EF∥PB.
因为EF⊄平面PBC,PB⊂平面PBC,所以EF∥平面PBC.
(2)因为EF⊄平面PAB,PB⊂平面PAB,EF∥PB,所以EF∥平面PAB.
若平面PAB∩平面EFI=l,
又EF⊂平面EFI,所以EF∥l.
任务再现
1.直线与平面平行的性质定理.2.直线与平面平行的判定定理.3.直线与平面平行的综合问题
方法提炼
定理法、转化与化归思想
易错警示
在利用直线与平面平行的性质定理和判定定理解决问题时,漏写条件
学生用书⬇第167页
1.若两条直线a,b满足a∥b,b⊂平面α,则a与平面α的位置关系是( )
A.a∥α B.a与α相交
C.a∥α或a⊂α D.a⊂α
答案:C
2.如图,在正方体ABCD-A'B'C'D'中,E,F分别为底面ABCD和底面A'B'C'D'的中心,则正方体的六个面中与EF平行的平面有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
答案:D
解析:由直线与平面平行的判定定理知,EF与平面AB',平面BC',平面CD',平面AD'均平行.故与EF平行的平面有4个.故选D.
3.如图,已知S为四边形ABCD所在平面外一点,G,H分别为SB,BD上的点,若GH∥平面SCD,则( )
A.GH∥SA
B.GH∥SD
C.GH∥SC
D.以上均有可能
答案:B
解析:因为GH∥平面SCD,GH⊂平面SBD,平面SBD∩平面SCD=SD,所以GH∥SD.故选B.
4.如图,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= .
答案: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,AB∥CD,所以MN是梯形ABCD的中位线,故MN===5.
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