内容正文:
01
02
必备知识•自主导学
关键能力•师生共研
8.5.2 直线与平面平行
第1课时 直线与平面平行的判定定理
内容概览
【学习目标】
1.掌握直线与平面平行的判定定理.(数学抽象、直观想象)
2.能利用直线与平面平行的判定定理证明线面平行问题.(直观想象、逻辑推理)
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01
必备知识•自主导学
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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_______________________,那么该直线与此平面平行
符号语言 a⊄α,b⊂α,且a∥b⇒a∥α
图形语言
此平面内的一条直线平行
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【思考】
1.如果直线l与平面α内的一条直线平行,那么直线l与平面α一定平行吗?
提示:不一定,直线l也可能在平面α内.
2.当我们打开教室的门时,门扇转动的一边所在直线与门框所在的平面是怎样的位置关系?
提示:平行.
【点拨】
应用线面平行的判定定理证明线面平行时,只需在平面内找到一条直线与已知直线平行即可.
返回
【明辨是非】(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若直线l平行于平面α内的无数条直线,则直线l与平面α平行.( )
提示:l可能在α内.
(2)若直线l上有无数个点不在平面α内,则直线l与平面α平行.( )
提示:l与α可能相交.
(3)若直线l与平面α相交,则平面α内不存在直线与直线l平行.( )
(4)若直线l∥直线a,直线a∥平面α,则直线l∥平面α.( )
提示:直线l∥平面α或l⊂α.
×
×
√
×
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02
关键能力•师生共研
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类型1 直线与平面平行的判定定理的理解
(数学抽象)
【典例1】(多选)下列说法中正确的是( )
A.若直线l与平面α内所有直线都无公共点,则l∥α
B.若直线a在平面α外,则a∥α
C.若直线a∥b,b⊂α,则a∥α
D.若直线a∥b,b⊂α,那么直线a平行于平面α内的无数条直线
【解析】选AD.选项A正确;直线在平面外包括直线与平面平行和直线与平面相交两种情况,所以选项B不正确;选项C中直线a可能在平面α内;选项D正确.
√
√
返回
【总结升华】
判断直线与平面平行的方法
(1)直线与平面没有公共点;
(2)直线与平面平行的判定定理.
返回
【即学即练】
已知两条直线m,n与平面α,要由m∥n,推得m∥α,需要添加哪些条件,写出你认为正确的一个: .
【解析】若添加条件m⊄α,n⊂α,
因为m∥n,
根据线面平行的判定定理,可得m∥α.
答案:m⊄α,b⊂α
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类型2 直线与平面平行的证明(逻辑推理)
【典例2】(一题多解)
如图,四边形ABCD是平行四边形,P是平面ABCD外一点,M,N分别是AB,PC的中点.求证:MN∥平面PAD.
返回
【思路引领】
想 算 思
要用判定定理,怎样证明线线平行 平行四边形的对边 构造平行四边形 寻找并证明线线平行是关键
三角形的中位线 构造三角形
返回
【证明】方法一(平行四边形法):
如图,取PD的中点G,连接GA,GN.
因为G,N分别是△PDC的边PD,PC的中点,
所以GN∥DC,GN=DC.
因为M为平行四边形ABCD的边AB的中点,
所以AM=DC,AM∥DC,
所以AM∥GN,AM=GN,
所以四边形AMNG为平行四边形,所以MN∥AG.
又MN⊄平面PAD,AG⊂平面PAD,
所以MN∥平面PAD.
返回
方法二(三角形中位线法):
如图,连接CM并延长,交DA的延长线于点Q,连接PQ,
因为在底面ABCD中,M为AB的中点,AB∥CD,
所以AM∥DC且AM=DC,
所以在△QCD中,AM为△QCD的中位线,
所以M为QC的中点.
因为在△PQC中,N为PC的中点,
所以MN∥PQ,
又因为MN⊄平面PAD,PQ⊂平面PAD,
所以MN∥平面PAD.
返回
【总结升华】
应用直线与平面平行的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;②三角形的中位线法;③平行四边形法;
④线段成比例法.
返回
【即学即练】
(一题多解)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点N在BD上,点M在B1C上,且CM=DN.求证:MN∥平面AA1B1B.
返回
【证明】方法一:如图①,过点M作ME∥BC,交BB1于点E,过点N作NF∥AD,交AB于点F,连接EF,
则EF⊂平面AA1B1B,
且=,=.
因为在正方体ABCD-A1B1C1D1中,CM=DN,B1C=BD,所以B1M=NB.
所以==.又AD=BC,
所以ME=NF.又ME∥BC∥AD∥NF,
所以四边形MEFN为平行四边形.
所以MN∥EF.
因为MN⊄平面AA1B1B,EF⊂平面AA1B1B,
所以MN∥平面AA1B1B.
返回
方法二:如图②,连接CN并延长交BA所在直线于点P,连接B1P,则B1P⊂平面AA1B1B.
因为DC∥AB,所以△NDC∽△NBP,所以=.
又CM=DN,B1C=BD,
所以==.
所以MN∥B1P.
因为MN⊄平面AA1B1B,B1P⊂平面AA1B1B,
所以MN∥平面AA1B1B.
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8.5.2 直线与平面平行
第1课时 直线与平面平行的判定定理
【学习目标】
1.掌握直线与平面平行的判定定理.(数学抽象、直观想象)
2.能利用直线与平面平行的判定定理证明线面平行问题.(直观想象、逻辑推理)
必备知识·自主导学
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
a⊄α,b⊂α,且a∥b⇒a∥α
图形语言
【思考】
1.如果直线l与平面α内的一条直线平行,那么直线l与平面α一定平行吗?
提示:不一定,直线l也可能在平面α内.
2.当我们打开教室的门时,门扇转动的一边所在直线与门框所在的平面是怎样的位置关系?
提示:平行.
【点拨】
应用线面平行的判定定理证明线面平行时,只需在平面内找到一条直线与已知直线平行即可.
【明辨是非】(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若直线l平行于平面α内的无数条直线,则直线l与平面α平行. (×)
提示:l可能在α内.
(2)若直线l上有无数个点不在平面α内,则直线l与平面α平行. (×)
提示:l与α可能相交.
(3)若直线l与平面α相交,则平面α内不存在直线与直线l平行. (√)
(4)若直线l∥直线a,直线a∥平面α,则直线l∥平面α. (×)
提示:直线l∥平面α或l⊂α.
关键能力·师生共研
类型1直线与平面平行的判定定理的理解
(数学抽象)
【典例1】(多选)下列说法中正确的是 ( )
A.若直线l与平面α内所有直线都无公共点,则l∥α
B.若直线a在平面α外,则a∥α
C.若直线a∥b,b⊂α,则a∥α
D.若直线a∥b,b⊂α,那么直线a平行于平面α内的无数条直线
【解析】选AD.选项A正确;直线在平面外包括直线与平面平行和直线与平面相交两种情况,所以选项B不正确;选项C中直线a可能在平面α内;选项D正确.
【总结升华】
判断直线与平面平行的方法
(1)直线与平面没有公共点;
(2)直线与平面平行的判定定理.
【即学即练】
已知两条直线m,n与平面α,要由m∥n,推得m∥α,需要添加哪些条件,写出你认为正确的一个: .
【解析】若添加条件m⊄α,n⊂α,
因为m∥n,
根据线面平行的判定定理,可得m∥α.
答案:m⊄α,b⊂α
类型2直线与平面平行的证明(逻辑推理)
【典例2】(一题多解)
如图,四边形ABCD是平行四边形,P是平面ABCD外一点,M,N分别是AB,PC的中点.求证:MN∥平面PAD.
【思路引领】
想
算
思
要用判定定理,怎样证明线线平行
平行四边形的对边
构造平行四边形
寻找并证明线线平行是关键
三角形的中位线
构造三角形
【证明】方法一(平行四边形法):
如图,取PD的中点G,连接GA,GN.
因为G,N分别是△PDC的边PD,PC的中点,
所以GN∥DC,GN=DC.
因为M为平行四边形ABCD的边AB的中点,
所以AM=DC,AM∥DC,
所以AM∥GN,AM=GN,
所以四边形AMNG为平行四边形,所以MN∥AG.
又MN⊄平面PAD,AG⊂平面PAD,
所以MN∥平面PAD.
方法二(三角形中位线法):
如图,连接CM并延长,交DA的延长线于点Q,连接PQ,
因为在底面ABCD中,M为AB的中点,AB∥CD,
所以AM∥DC且AM=DC,
所以在△QCD中,AM为△QCD的中位线,
所以M为QC的中点.
因为在△PQC中,N为PC的中点,
所以MN∥PQ,
又因为MN⊄平面PAD,PQ⊂平面PAD,
所以MN∥平面PAD.
【总结升华】
应用直线与平面平行的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;②三角形的中位线法;③平行四边形法;④线段成比例法.
【即学即练】
(一题多解)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点N在BD上,点M在B1C上,且CM=DN.求证:MN∥平面AA1B1B.
【证明】方法一:如图①,过点M作ME∥BC,交BB1于点E,过点N作NF∥AD,交AB于点F,连接EF,
则EF⊂平面AA1B1B,
且=,=.
因为在正方体ABCD-A1B1C1D1中,CM=DN,B1C=BD,所以B1M=NB.
所以==.又AD=BC,
所以ME=NF.又ME∥BC∥AD∥NF,
所以四边形MEFN为平行四边形.
所以MN∥EF.
因为MN⊄平面AA1B1B,EF⊂平面AA1B1B,
所以MN∥平面AA1B1B.
方法二:如图②,连接CN并延长交BA所在直线于点P,连接B1P,则B1P⊂平面AA1B1B.
因为DC∥AB,所以△NDC∽△NBP,所以=.
又CM=DN,B1C=BD,
所以==.
所以MN∥B1P.
因为MN⊄平面AA1B1B,B1P⊂平面AA1B1B,
所以MN∥平面AA1B1B.
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