内容正文:
第2课时 直线与平面平行的性质定理
【学习目标】
1.理解直线与平面平行的性质定理.(数学抽象、直观想象)
2.会应用直线与平面平行的性质定理证明一些空间的简单线面关系.(逻辑推理)
3.能够综合应用直线与平面平行的判定和性质定理进行线线、线面平行的转化.(直观想象、逻辑推理)
必备知识·自主导学
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
a∥α,a⊂β,α∩β=b⇒a∥b
图形语言
【思考】
1.若a∥α,则过a与α相交的平面有多少个?它们与α的交线相互之间有什么关系?
提示:过a与平面α相交的平面有无数个,它们与α的交线都是平行的.
2.三个平面两两相交,如果三条交线中两条直线平行,那么第三条直线与它们具有怎样的位置关系?如果三条交线中有两条相交呢?
提示:三个平面两两相交,如果三条交线中两条直线平行,那么第三条直线也与它们平行,如图①;如果三条交线中有两条相交,那么第三条直线也与它们相交,如图②.
【点拨】
应用直线与平面平行的性质定理,要知道已知直线在哪个平面内,这个平面与已知平面的交线是哪条直线,若没有这个平面,则需要作出.
【明辨是非】(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)如果一条直线与一个平面平行,那么这条直线与该平面内的任意一条直线都平行. (×)
提示:这条直线与该平面内的直线可能是异面直线.
(2)若直线a∥平面α,则平面α内有唯一一条直线与直线a平行. (×)
提示:平面α内有无数条直线与直线a平行,这些直线都是相互平行的.
(3)如果两条直线都平行于一个平面,那么这两条直线平行. (×)
提示:这两条直线也可能相交或异面.
(4)若直线a∥平面α,则直线a与平面α内任意一条直线都无公共点. (√)
关键能力·师生共研
类型1直线与平面平行的性质定理的应用
(逻辑推理、数学运算)
角度1 证明问题
【典例1】如图,已知A,B,C,D四点不共面,且AB∥平面α,CD∥平面α,AC∩α=E,AD∩α=F,BD∩α=H,BC∩α=G.
求证:四边形EFHG是平行四边形.
【证明】由题意,平面ABD∩平面α=FH,
因为AB∥平面α,AB⊂平面ABD,
所以AB∥FH.
又平面ABC∩平面α=EG,AB⊂平面ABC,
所以AB∥EG,所以FH∥EG,
同理GH∥CD∥EF,
所以四边形EFHG是平行四边形.
【总结升华】
利用直线与平面平行的性质定理解题的步骤
【即学即练】
如图所示的一块木料,棱BC平行于平面A1B1C1,D为棱A1B1的中点,现要过棱BC和点D将木料锯开,应怎样画线?为什么?
【解析】取棱A1C1的中点E,连接DE,BD,CE,则BD,DE,CE就是应画的线.
理由如下:因为棱BC平行于平面A1B1C1,平面BB1C1C经过BC并与平面A1B1C1交于B1C1,
根据线面平行的性质定理,BC∥B1C1,
因为D,E分别是A1B1,A1C1的中点,所以DE∥B1C1,
所以BC∥DE,所以四边形BCED即为过BC和点D的截面.
角度2 求值问题
【典例2】如图,在四棱锥S-ABCD中,底面ABCD是菱形,点E是棱AD的中点,点F在棱SC上,且=λ,SA∥平面BEF.求实数λ的值.
【解析】如图,连接AC,设AC∩BE=G,连接FG,则平面SAC∩平面EFB=FG.
因为SA∥平面BEF,SA⊂平面SAC,平面SAC∩平面EFB=FG,所以SA∥FG,所以=,
因为AE∥BC,所以△GEA∽△GBC,
所以==,
所以==,
即SF=SC,所以λ=.
【总结升华】
求值问题的三个关键点
(1)根据已知线面平行关系推出线线平行关系;
(2)在三角形内利用三角形中位线性质、平行线分线段成比例定理推出有关线段的关系;
(3)利用所得关系计算求值.
【即学即练】
如图所示,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M是AD的中点,AB=4,CD=6,则MN= .
【解析】因为AB∥平面α,AB⊂平面ABCD,平面ABCD∩平面α=MN,所以AB∥MN,
又M是AD的中点,AB∥CD,所以MN是梯形ABCD的中位线,故MN=5.
答案:5
类型2线面平行关系的综合应用(逻辑推理)
【典例3】在空间四边形PABC中,PA=PB=PC,AB=BC=AC,点E,F,G都是所在边的中点,E,F,G这三点所确定的平面与AB相交于点D.
求证:点D是线段AB的中点.
【证明】因为PE=EB,PF=FC,
所以EF为△PBC的中位线,
即有EF∥BC.又BC不在平面EFG内,
所以BC∥平面EFG.
因为平面EFG∩平面ABC=DG,
所以BC∥DG,
因为G为AC的中点,
所以D是线段AB的中点.
【总结升华】
线面平行关系的综合应用
(1)逻辑关系:
(2)应用:由线线平行判定线面平行,由线面平行可以推出线线平行,解题过程实质是这两种平行关系的相互转化.
【即学即练】
求证:若两个相交平面分别过两条平行直线,则它们的交线和这两条平行直线平行.
【解析】已知:a∥b,a⊂α,b⊂β,α∩β=l.
求证:a∥b∥l.
证明:如图所示,因为a∥b,b⊂β,a⊄β,
所以a∥β,
又a⊂α,α∩β=l,所以a∥l,又a∥b,
所以a∥b∥l.
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必备知识•自主导学
关键能力•师生共研
第2课时 直线与平面平行的性质定理
内容概览
【学习目标】
1.理解直线与平面平行的性质定理.(数学抽象、直观想象)
2.会应用直线与平面平行的性质定理证明一些空间的简单线面关系.(逻辑推理)
3.能够综合应用直线与平面平行的判定和性质定理进行线线、线面平行的转化.(直观想象、逻辑推理)
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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_____,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与_________
符号语言 a∥α,___________⇒a∥b
图形语言
平行
交线平行
a⊂β,α∩β=b
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【思考】
1.若a∥α,则过a与α相交的平面有多少个?它们与α的交线相互之间有什么关系?
提示:过a与平面α相交的平面有无数个,它们与α的交线都是平行的.
2.三个平面两两相交,如果三条交线中两条直线平行,那么第三条直线与它们具有怎样的位置关系?如果三条交线中有两条相交呢?
提示:三个平面两两相交,如果三条交线中两条直线平行,那么第三条直线也与它们平行,如图①;如果三条交线中有两条相交,那么第三条直线也与它们相交,如图②.
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【点拨】
应用直线与平面平行的性质定理,要知道已知直线在哪个平面内,这个平面与已知平面的交线是哪条直线,若没有这个平面,则需要作出.
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【明辨是非】(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)如果一条直线与一个平面平行,那么这条直线与该平面内的任意一条直线都平行.( )
提示:这条直线与该平面内的直线可能是异面直线.
(2)若直线a∥平面α,则平面α内有唯一一条直线与直线a平行.( )
提示:平面α内有无数条直线与直线a平行,这些直线都是相互平行的.
(3)如果两条直线都平行于一个平面,那么这两条直线平行.( )
提示:这两条直线也可能相交或异面.
(4)若直线a∥平面α,则直线a与平面α内任意一条直线都无公共点.( )
×
×
×
√
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02
关键能力•师生共研
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类型1 直线与平面平行的性质定理的应用
(逻辑推理、数学运算)
角度1 证明问题
【典例1】如图,已知A,B,C,D四点不共面,且AB∥平面α,CD∥平面α,AC∩α=E,AD∩α=F,BD∩α=H,BC∩α=G.
求证:四边形EFHG是平行四边形.
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【证明】由题意,平面ABD∩平面α=FH,
因为AB∥平面α,AB⊂平面ABD,
所以AB∥FH.
又平面ABC∩平面α=EG,AB⊂平面ABC,
所以AB∥EG,所以FH∥EG,
同理GH∥CD∥EF,
所以四边形EFHG是平行四边形.
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【总结升华】
利用直线与平面平行的性质定理解题的步骤
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【即学即练】
如图所示的一块木料,棱BC平行于平面A1B1C1,D为棱A1B1的中点,现要过棱BC和点D将木料锯开,应怎样画线?为什么?
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【解析】取棱A1C1的中点E,连接DE,BD,CE,则BD,DE,CE就是应画的线.
理由如下:因为棱BC平行于平面A1B1C1,平面BB1C1C经过BC并与平面A1B1C1交于B1C1,
根据线面平行的性质定理,BC∥B1C1,
因为D,E分别是A1B1,A1C1的中点,所以DE∥B1C1,
所以BC∥DE,所以四边形BCED即为过BC和点D的截面.
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角度2 求值问题
【典例2】如图,在四棱锥S-ABCD中,底面ABCD是菱形,点E是棱AD的中点,点F在棱SC上,且=λ,SA∥平面BEF.求实数λ的值.
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【解析】如图,连接AC,设AC∩BE=G,连接FG,则平面SAC∩平面EFB=FG.
因为SA∥平面BEF,SA⊂平面SAC,平面SAC∩平面EFB=FG,所以SA∥FG,所以=,
因为AE∥BC,所以△GEA∽△GBC,
所以==,
所以==,
即SF=SC,所以λ=.
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【总结升华】
求值问题的三个关键点
(1)根据已知线面平行关系推出线线平行关系;
(2)在三角形内利用三角形中位线性质、平行线分线段成比例定理推出有关线段的关系;
(3)利用所得关系计算求值.
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【即学即练】
如图所示,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M是AD的中点,AB=4,CD=6,则MN= .
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【解析】因为AB∥平面α,AB⊂平面ABCD,平面ABCD∩平面α=MN,所以AB∥MN,
又M是AD的中点,AB∥CD,所以MN是梯形ABCD的中位线,故MN=5.
答案:5
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类型2线面平行关系的综合应用(逻辑推理)
【典例3】在空间四边形PABC中,PA=PB=PC,AB=BC=AC,点E,F,G都是所在边的中点,E,F,G这三点所确定的平面与AB相交于点D.
求证:点D是线段AB的中点.
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【证明】因为PE=EB,PF=FC,
所以EF为△PBC的中位线,
即有EF∥BC.又BC不在平面EFG内,
所以BC∥平面EFG.
因为平面EFG∩平面ABC=DG,
所以BC∥DG,
因为G为AC的中点,
所以D是线段AB的中点.
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【总结升华】
线面平行关系的综合应用
(1)逻辑关系:
(2)应用:由线线平行判定线面平行,由线面平行可以推出线线平行,解题过程实质是这两种平行关系的相互转化.
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【即学即练】
求证:若两个相交平面分别过两条平行直线,则它们的交线和这两条平行直线平行.
【解析】已知:a∥b,a⊂α,b⊂β,α∩β=l.
求证:a∥b∥l.
证明:如图所示,因为a∥b,b⊂β,a⊄β,
所以a∥β,
又a⊂α,α∩β=l,所以a∥l,又a∥b,
所以a∥b∥l.
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