13.2.3 第1课时 直线与平面平行(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中数学必修第二册(苏教版)
2026-05-05
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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,通过门扇转动情境引入,系统梳理直线与平面的位置关系(相交、平行、在平面内),进而学习判定定理(线线平行推线面平行)和性质定理(线面平行推线线平行),构建从情境到概念再到应用的学习支架。
该资料以素养为导向,情境化设计(如门扇问题)培养直观想象,“想一想”环节深化逻辑推理,题型分类及通性通法总结助力知识构建。课中辅助教师引导探究,课后通过跟踪训练和作业帮助学生查漏补缺,提升应用能力。
内容正文:
第1课时 直线与平面平行
课标要求
1.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(逻辑推理、直观想象).
2.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(逻辑推理、直观想象).
门扇的竖直两边是平行的,当门扇绕着一边转动时只要门扇不被关闭,不论转动到什么位置,它能活动的竖直一边所在直线都与固定的竖直边所在平面(墙面)存在不变的位置关系.
【问题】 (1)上述问题中存在着不变的位置关系是指什么?
(2)由上述问题,如何判断直线与平面平行?
知识点一 直线和平面的位置关系
位置
关系
直线a在平面α内
直线a与平面α相交
直线a与平面α平行
公共点
有 个公共点
公共点
公共点
符号表示
a⊂α
a∩α=A
a∥α
图形表示
【想一想】
若直线a在平面α外,那么直线a与平面α平行,这种说法是否正确?
知识点二 直线与平面平行的判定定理
文字语言
如果 一条直线与此 的一条直线 ,那么该直线与此平面平行.简记为:若线线平行,则线面平行
符号语言
⇒a∥α
图形语言
提醒:线面平行判定定理的再理解:①线面平行的判定定理中的三个条件“a⊄α,b⊂α,a∥b”缺一不可;②线面平行的判定定理的作用:证明线面平行;③应用时,只需在平面内找到一条直线与已知直线平行即可.
【想一想】
1.若一条直线与平面内的一条直线平行,一定有直线与平面平行吗?
2.如果一条直线与平面内无数条直线都平行,那么该直线和平面之间具有什么关系?
知识点三 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 该直线的平面与此平面 ,那么该直线与 平行.简记为:若线面平行,则线线平行
符号语言
⇒l∥m
图形语言
提醒:对线面平行性质定理的再理解:①线面平行的性质定理的条件有三个:(ⅰ)直线l与平面α平行,即l∥α;(ⅱ)平面α,β相交于一条直线,即α∩β=m;(ⅲ)直线l在平面β内,即l⊂β.三个条件缺一不可;②定理的作用:(ⅰ)线面平行⇒线线平行;(ⅱ)画一条直线与已知直线平行.
【想一想】
如果一条直线和一个平面平行,那么这条直线和平面内的直线有怎样的位置关系?
1.能保证直线a与平面α平行的条件是( )
A.b⊂α,a∥b
B.b⊂α,c∥α,a∥b,a∥c
C.b⊂α,A,B∈a,C,D∈b,且AC∥BD
D.a⊄α,b⊂α,a∥b
2.如图,在三棱锥S-ABC中,E,F分别是SB,SC上的点,且EF∥平面ABC,则( )
A.EF与BC相交
B.EF∥BC
C.EF与BC异面
D.以上均有可能
3.三棱台的一条侧棱所在直线与其对面所在的平面之间的关系是 .
题型一|直线与平面的位置关系
【例1】 下面三个命题中正确命题的个数是( )
①如果a,b是两条直线,a∥b,那么a平行于经过b的任何一个平面;②如果直线a和平面α满足a∥α,那么a与平面α内的任何一条直线平行;③如果直线a,b和平面α满足a∥b,a∥α,b⊄α,那么b∥α.
A.0 B.1 C.2 D.3
通性通法
1.在判断直线与平面的位置关系时,直线在平面内、直线与平面相交、直线与平面平行,这三种情况都要考虑到,避免疏忽或遗漏.
2.解决此类问题时,可以借助空间几何图形,把要判断关系的直线、平面放在某些具体的空间图形中,以便于正确作出判断,避免凭空臆断.
【跟踪训练】
下列命题正确的个数为( )
①若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α;②如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行;③若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都没有公共点.
A.0 B.1 C.2 D.3
题型二|直线与平面平行的判定
【例2】 (链接教科书第177页例1)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,D是AB的中点.证明BC1∥平面A1CD.
通性通法
应用判定定理证明线面平行的步骤
第一步“找”是证题的关键,其常用方法有:
①空间直线平行关系的传递性法;
②三角形中位线法;
③平行四边形法;
④线段成比例法.
提醒:线面平行判定定理应用的误区:①条件罗列不全,最易忘记的条件是“直线在平面外”;②不能利用题目条件顺利地找到两平行直线.
【跟踪训练】
如图,在四棱锥P-ABCD中,M, N分别是棱AB, PC的中点.若四边形ABCD是平行四边形,求证:MN∥平面PAD.
题型三|线面平行性质定理的应用
【例3】 (链接教科书第177页例2)如图所示的一块木料中,棱BC平行于平面A'C'.
(1)要经过平面A'C'内的一点P和棱BC将木料锯开,在木料表面应该怎样画线?
(2)所画的线与平面AC是什么位置关系?
通性通法
1.通过线线平行与线面平行的相互转化,来证明线线平行是常用的解题思路.
2.利用线面平行的性质定理解题的步骤
【跟踪训练】
1.如图所示,在四棱锥S-ABCD中,底面ABCD为正方形,AB=4,M为线段SA上一点,且AM=2MS,平面MCD与侧棱BS交于点N,则MN= .
2.如图所示,四边形ABCD是平行四边形,点P是平面ABCD外一点,M是PC的中点,在DM上取一点G,过G和AP作平面PAHG交平面BDM于GH.求证:PA∥GH.
1.〔多选〕若直线a平行于平面α,则( )
A.平面α内有且只有一条直线与a平行
B.平面α内有无数条直线与a平行
C.平面α内存在无数条与a不平行的直线
D.平面α内任意一条直线都与a平行
2.直线a,b为异面直线,过直线a与直线b平行的平面( )
A.有且只有一个
B.有无数多个
C.有且只有一个或不存在
D.不存在
3.如图所示,在空间四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA上的点,EH∥FG,则EH与BD的位置关系是 .
4.已知有公共边AB的两个全等的矩形ABCD和ABEF不同在一个平面内,P,Q分别是对角线AE,BD上的点,且AP=DQ.求证:PQ∥平面CBE.
提示:完成课后作业 第十三章 13.2 13.2.3 第1课时
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13.2.3 直线与平面的位置关系
第1课时 直线与平面平行
【基础落实】
知识点一
无数 有且只有一个 没有
想一想
提示:不正确.直线a在平面α外,包括两种情况:直线a与平面α相交或平行.
知识点二
平面外 平面内 平行 b⊂α a∥b
想一想
1.提示:不一定,直线有可能在平面内.
2.提示:直线有可能平行于平面或直线在平面内.
知识点三
过 相交 交线 α∩β=m
想一想
提示:平行或异面.
自我诊断
1.D 由线面平行的判定定理可知,D正确.故选D.
2.B ∵平面SBC∩平面ABC=BC,EF⊂平面SBC,又EF∥平面ABC,∴EF∥BC.故选B.
3.相交 解析:延长各侧棱恢复成棱锥的形状可知,三棱台的一条侧棱所在直线与其对面所在的平面相交.
【典例研析】
【例1】 B 如图所示,在长方体ABCD-A'B'C'D'中,AA'∥BB',AA'却在过BB'的平面AB'内,故命题①不正确;AA'∥平面B'C,BC⊂平面B'C,但AA'不平行于BC,故命题②不正确;③中,假设α与b相交,因为a∥b,所以a与α相交,这与a∥α矛盾,故b∥α,即③正确.故选B.
跟踪训练
B 如图所示,借助长方体模型,棱AA1所在直线有无数个点在平面ABCD外,但棱AA1所在直线与平面ABCD相交,所以命题①不正确;A1B1∥AB,A1B1所在直线平行于平面ABCD,但直线AB⊂平面ABCD,所以命题②不正确;直线l与平面α平行,则l与α无公共点,l与平面α内所有直线都没有公共点,所以命题③正确.故选B.
【例2】 证明:
如图,连接AC1交A1C于点F,则F为AC1的中点.
又D是AB的中点,连接DF,则BC1∥DF.
因为DF⊂平面A1CD,BC1⊄平面A1CD,所以BC1∥平面A1CD.
跟踪训练
证明:法一 如图所示,取PD的中点E,连接AE,NE,
因为N是PC的中点,
所以NE∥CD,NE=CD.
又因为在矩形ABCD中,M是AB的中点,
所以AM∥CD且AM=CD.
所以NE∥AM,NE=AM.
所以四边形AMNE是平行四边形.
所以MN∥AE.
又因为AE⊂平面PAD,MN⊄平面PAD,
所以MN∥平面PAD.
法二 连接CM并延长,交DA的延长线于点F,连接PF,
因为AM∥CD且AM=CD,
所以M是CF的中点.
又因为N是PC的中点,所以MN∥PF.
又因为MN⊄平面PAD, PF⊂平面PAD,
所以MN∥平面PAD.
【例3】 解:(1)如图,在平面A'C'内,过点P作直线EF,使EF∥B'C',并分别交棱A'B',D'C'于点E,F.连接BE,CF,则EF,BE,CF就是应画的线.
(2)因为棱BC平行于平面A'C',平面BC'∩平面A'C'=B'C',所以B'C'∥BC.
又由(1)知,EF∥B'C',所以EF∥BC.而BC在平面AC内,EF在平面AC外,所以EF∥平面AC.显然,BE,CF都与平面AC相交.
跟踪训练
1. 解析:因为AB∥CD,AB⊂平面SAB,CD⊄平面SAB,所以CD∥平面SAB,又因为平面CDMN∩平面SAB=MN,CD⊂平面CDMN,所以CD∥MN,所以AB∥MN,所以==,所以MN=.
2.证明:如图所示,连接AC交BD于点O,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.
根据直线和平面平行的判定定理,则有PA∥平面BMD.
∵平面PAHG∩平面BMD=GH,根据直线和平面平行的性质定理,知PA∥GH.
随堂检测
1.BC 过直线a可作无数个平面与α相交,由直线与平面平行的性质定理可知,这些交线都与a平行,所以在平面α内与直线a平行的直线有无数条,故A不正确,B正确.平面α内存在与a不平行的直线,且有无数条,故C正确,D不正确.故B、C.
2.A 取直线a上任一点A,则点A和直线b确定一个平面记为β,在β内过A点作直线c∥b,由a∩c=A,则直线a,c确定唯一的平面记为α,∵c∥b,c⊂α,b⊄α,∴b∥α,故满足题意的平面有且仅有一个.故选A.
3.平行 解析:因为EH∥FG,FG⊂平面BCD,EH⊄平面BCD,所以EH∥平面BCD.因为EH⊂平面ABD,平面ABD∩平面BCD=BD,所以EH∥BD.
4.证明:如图,作PM∥AB交BE于点M,作QN∥AB交BC于点N,连接MN,则PM∥QN,=,=.
∵EA=BD,AP=DQ,∴EP=BQ.
又∵AB=CD,∴PMQN,
∴四边形PMNQ是平行四边形,∴PQ∥MN.
又∵PQ⊄平面CBE,MN⊂平面CBE,
∴PQ∥平面CBE.
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