第六章 重点突破4 空间中的平行关系-【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:
本高中数学讲义聚焦直线与平面平行、平面与平面平行的判定及性质定理应用,通过题型解析、方法总结、对点练习构建学习支架,系统梳理从定理理解到综合证明的完整脉络。
资料以四棱锥、正方体等几何模型为载体,通过分层例题引导学生运用定理解决证明问题,培养直观想象与逻辑推理核心素养。课中助力教师高效授课,课后提供方法归纳与练习题,帮助学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
学习目标
1.利用直线与平面平行的性质定理与判定定理解决问题. 2.利用平面与平面平行的性质定理与判定定理解决问题,提升直观想象、逻辑推理的核心素养.
题型一 直线与平面平行的
性质与判定定理的应用
如图,已知四棱锥S-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,E为侧棱SC的中点.
(1)求证:SA∥平面EDB;
(2)若F为棱AB的中点,求证:EF∥平面SAD;
(3)设平面SAB∩平面SCD=l,求证:AB∥l.
证明:(1)连接AC交BD于O,连接OE,因为ABCD是平行四边形,所以AO=OC.
又E为侧棱SC的中点,所以SA∥EO.
又SA⊄平面EDB,EO⊂平面EDB,
所以SA∥平面EDB.
(2)若F为棱AB的中点,DO=BO,则AD∥FO.
又FO⊄平面SAD,AD⊂平面SAD,
所以FO∥平面SAD.
又SA∥EO,EO⊄平面SAD,SA⊂平面SAD,所以EO∥平面SAD.
又EO∩FO=O,EO,FO⊂平面EOF,所以平面EOF∥平面SAD.
又EF⊂平面EOF,所以EF∥平面SAD.
(3)如图所示,因为AB∥CD,AB⊄平面SCD,CD⊂平面SCD,所以AB∥平面SCD.
又平面SAB∩平面SCD=l,AB⊂平面SAB,所以AB∥l.
线线、线面平行的证明方法
方法
关键
利用线面平行的判定定理证线面平行
在该平面内找或作一条直线,证其与已知直线平行
利用面面平行的性质证线面平行
过该线找或作一平面,证明其与已知平面平行
利用线面平行的性质证线线平行
过线作平面,产生交线
对点练1.如图,已知四棱锥P-ABCD的底面ABCD为平行四边形,M,N分别是棱AB,PC的中点,平面CMN与平面PAD交于PE.
求证:(1)MN∥平面PAD;
(2)MN∥PE.
证明:(1)如图所示,取DC的中点Q,连接MQ,NQ.
因为N,Q分别是PC,DC的中点,所以NQ∥PD.
因为NQ⊄平面PAD,PD⊂平面PAD,所以NQ∥平面PAD.
因为M是AB的中点,四边形ABCD是平行四边形,所以MQ∥AD.
又MQ⊄平面PAD,AD⊂平面PAD,所以MQ∥平面PAD.
因为MQ∩NQ=Q,MQ,NQ⊂平面MNQ,所以平面MNQ∥平面PAD.
因为MN⊂平面MNQ,所以MN∥平面PAD.
(2)因为平面MNQ∥平面PAD,又平面PEC∩平面MNQ=MN,平面PEC∩平面PAD=PE,
所以MN∥PE.
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题型二 平面与平面平行的
性质与判定定理的应用
如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,O为底面中心,M,E分别为PA,PD的中点,△PDC为等腰直角三角形,且DP=DC.
(1)求证:MO∥平面PDC;
(2) 若F,N分为CE,DE的中点,点G在线段PB上,且PG=3GB.求证:平面GFN∥平面ABCD.
证明:(1)连接AC,则O为AC中点.
又点M为PA中点,所以MO∥PC.
因为MO⊄平面PDC,PC⊂平面PDC,所以MO∥平面PDC.
(2)连接BD,如图所示.
因为F,N分别为CE,DE的中点,所以FN∥CD.
因为E为PD的中点,
所以PN=PD.
因为点G在线段PB上,且PG=3GB,
所以PG=PB,所以GN∥BD.
因为FN⊄平面ABCD,CD⊂平面ABCD,
所以FN∥平面ABCD.
同理可得GN∥平面ABCD.
又GN∩FN=N,GN,FN⊂平面GFN,
所以平面GFN∥平面ABCD.
1.判定面面平行的四种方法
(1)面面平行的定义,即判断两个平面没有公共点.
(2)面面平行的判定定理.
(3)垂直于同一条直线的两平面平行.
(4)平面平行的传递性,即两个平面同时平行于第三个平面,则这两个平面平行.
2.当已知两平面平行时,可以得出线面平行,如果要得出线线平行,必须是与第三个平面的交线.
对点练2.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P,Q分别为对角线BD,CD1上的点,且==.
(1)求证:PQ∥平面A1D1DA;
(2)若R是AB上的点,的值为多少时,能使平面PQR∥平面A1D1DA?请给出证明.
解:(1)证明:连接CP并延长与DA的延长线交于M点,连接MD1,如图所示.
因为四边形ABCD为正方形,所以BC∥AD,故△PBC∽△PDM,所以==.
又因为==,所以==,
所以PQ∥MD1.
又MD1⊂平面A1D1DA,PQ⊄平面A1D1DA,故PQ∥平面A1D1DA.
(2)当时,能使平面PQR∥平面A1D1DA.
证明:如图所示,
因为=,即有=,故=,所以PR∥DA.
又DA⊂平面A1D1DA,PR⊄平面A1D1DA,所以PR∥平面A1D1DA.
又PQ∥平面A1D1DA,PQ∩PR=P,PQ,PR⊂平面PQR,
所以平面PQR∥平面A1D1DA.
1.已知a,b表示两条不同的直线,α,β,γ表示三个不同的平面,下列推理正确的是( )
A. α∩β=a,b⊂α⇒a∥b
B.α∩β=a,a∥b ⇒b∥α,且b∥β
C.a∥β,α∩γ=a,β∩γ=b⇒a∥b
D.a∥β,b∥β,a⊂α,b⊂α⇒α∥β
答案:C
解析:对于A,由α∩β=a,b⊂α可得b∥a或b与a相交,故A错误;对于B,由α∩β=a,a∥b可得b⊂α或b⊂β或b∥α,且b∥β,故B错误;对于C,由α∩γ=a可得a⊂γ.因为a∥β,且β∩γ=b,由线面平行的性质即得a∥b,故C正确;对于D,如图α∩β=m,在平面α内作a∥m,b∥m.因为a⊄β,b⊄β,m⊂β,故得a∥β,b∥β,但α∥β不成立,故D错误.故选C.
2.(多选题)如图是正方体的平面展开图,则在这个正方体中,下列判断错误的是( )
A.平面BME∥平面CAN
B.AF∥CN
C.BM∥平面EFD
D.BE与AN相交
答案:BCD
解析:依题意,标出各点位置如图所示.对于A,根据正方体的性质可知EM∥AC,由于EM⊄平面CAN,AC⊂平面CAN,所以EM∥平面CAN.根据正方体的性质可知BM∥AN,同理可证得BM∥平面CAN.由于EM,BM⊂平面BME,EM∩BM=M,所以平面BME∥平面CAN,故A正确;对于B,根据异面直线的知识以及图形可知AF与CN异面,故B错误;对于C,平面EFD即平面EFCD,由图可知,BM与平面EFCD相交,故C错误;对于D,根据异面直线的知识以及图形可知BE与AN异面,故D错误.故选BCD.
3.已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱AB,AD,D1C1,CC1的中点分别E,F,G,H,则下列直线中,与平面ACD1和平面BDA1的交线平行的直线为( )
A.GH B.EH C.EG D.FH
答案:A
解析:设AD1∩A1D=M,AC∩BD=O,连接OM. 而O,M∈平面ACD1,O,M∈平面BDA1,则平面ACD1∩平面BDA1=OM,作出平面ACD1和平面BDA1的交线如图所示.另一方面:由正方形的性质可知O,M分别是AC,AD1的中点,从而MO∥CD1,同理有GH∥CD1,对比选项可知与平面ACD1和平面BDA1的交线平行的直线为GH.故选A.
4.已知三个互不重合的平面α,β,γ,α∩β=m,n⊂γ,且直线m,n不重合,由下列三个条件:①m∥γ,n⊂β;②m∥γ,n∥β;③m⊂γ,n∥β.能推得m∥n的条件是 .
答案:①③
解析:对于①m∥γ,n⊂β,成立,证明如下:
因为α∩β=m,所以m⊂β. 因为n⊂γ,n⊂β,所以β∩γ=n. 又m∥γ,所以m∥n;
对于②m∥γ,n∥β,不成立,如图所示,
此时n和m是异面;
对于③m⊂γ,n∥β,成立,证明如下:
因为α∩β=m,m⊂γ,所以β∩γ=m,又n⊂γ,n∥β,所以m∥n.故答案为①③.
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