内容正文:
6.4.2 平面与平面平行
北师大版(2019)必修第二册
学习目标
1.理解并掌握平面与平面平行的性质,并能利用性质解决问题,体现逻辑推理能力(重点)
2.通过具体实例,归纳出平面和平面平行的判定定理,体现逻辑推理能力(重点)
3.掌握平面与平面平行的判定定理,并能初步利用定理解决问题,体现数学计算能力(难点)
课程引入
由两个平面平行的定义可知,两个平行平面没有公共点,因此其中一个平面内的任一条直线与另一个平面也没有公共点,即平行.于是,这个平面内的任意一条直线与另一个平面内的直线平行或异面.那么,如何找到平行的直线呢?
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观察下图中的长方体,上、下两底面ABCD 和A1B1C1D1平行,上底面 A1B1C1D1 的对角线 B1D1 仅和它共面的下底面ABCD的对角线BD平行,而和棱AB,BC,CD,DA 都是异面直线.
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平面与平面的性质定理
两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行.
符号语言:α∥β
α∩γ=a
β∩γ=b
⇒a∥b
图形表示:
α
β
γ
b
a
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思考一下:证明平面与平面平行的性质定理.
β
α
γ
b
a
因为α∥β,所以α∩β=∅,
又因为α∩γ=a,β∩γ=b,
所以a⊂α,b⊂β,a⊂γ,b⊂γ,
所以a∩b=∅,
所以a∥b.
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例5:如图,已知α∥β,点M,C,F和N,D,E分别是直线AB,AD,BF与α和β的交点.设AM=m,BN=n,MN=p,求△END与△FMC的面积之比.
因为α∥β,平面AND分别交α,β于MC,ND,
所以由平面与平面平行的性质定理,得MC∥ND,
同理可证MF∥NE,
因为∠END与∠FMC的两边分别平行且方向相同,
所以∠END=∠FMC.
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例5:如图,已知α∥β,点M,C,F和N,D,E分别是直线AB,AD,BF与α和β的交点.设AM=m,BN=n,MN=p,求△END与△FMC的面积之比.
于是△END与△FMC的面积之比为
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思考交流:如果 α∥β,γ∩α=a,γ∩β=b,c⊂β,那么c和a,b有什么样的位置关系?为什么?
因为α∥β,γ∩α=a,γ∩β=b所以a∥b.
又因为c⊂β,所以c和b平行或相交.
当b∥c时,因为a∥b,所以c∥a.
α
β
γ
b
a
c
当c和 b相交时,c和a异面.
β
γ
b
a
c
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思考下面的两个问题:
1.如果对于平面α和平面β ,在α内取一条直线l ,且l∥β,能说α∥β吗?
如图,平面 A1BCD1 中的A1D1∥平面ABCD,但平面A1BCD1 与平面ABCD不平行.
2.我们在生活中看到,工人师傅将水平尺在桌面上交叉放置两次,如果水平尺的气泡两次都在中央,就能判断桌面是水平的.这是为什么呢?
根据平面与平面的判定定理
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平面与平面的判定定理
如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行.
a⊂α
b⊂α
a∩b=A
⇒α∥β
a∥β
b∥β
符号语言:
图形表示:
β
α
a
b
A
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思考一下:证明平面与平面平行的判定定理.
β
α
a
b
A
c
假设αβ=c,则a,b与c相交或平行,
若a,b与c都相交,所以a,bβ相交,与a∥β,b∥β矛盾,
若a,b中一条与c相交,另一条与c平行,不妨设a与c相交,b∥c,
所以a与β相交,与a∥β矛盾,
综上所述,假设不成立,故a∥β.
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例6:如图,已知长方体ABCD-A1B1C1D1.求证:平面AB1D1∥平面C1BD.
在长方体ABCD-A1B1C1D1中,易证得BD∥B1D1,又B1D1⊂平面AB1D1,BD⊄平面AB1D1,所以BD∥平面AB1D1.
同理可证BC1∥平面AB1D1.
又BD∩BC1=B,且BD⊂平面C1BD,BC1⊂平面C1BD,
因此由平面与平面平行的判定定理,得平面AB1D1∥平面C1BD.
A
B
C
D
A1
D1
C1
B1
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例7:如图,点P在SA上,从点P处将三棱锥形木块S-ABC锯开,使得截面与底面ABC平行,怎么在侧面上画线?
如图,过点P在侧面SAB上作AB的平行线,交SB于点E;再过点P在侧面SAC上作AC的平行线,交SC于点F,连接EF,截面PEF就是所求.
下面证明平面PEF∥平面ABC.
由于PE∥AB,AB⊂平面ABC,PE⊄平面ABC,
E
F
A
B
C
S
P
故PE∥平面ABC.
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例7:如图,点P在SA上,从点P处将三棱锥形木块S-ABC锯开,使得截面与底面ABC平行,怎么在侧面上画线?
同理可证PF∥平面ABC.
又PE⊂平面PEF,PF⊂平面PEF,PE∩PF=P,
所以平面PEF∥平面ABC.
E
F
A
B
C
S
P
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思考交流:“平面α内存在着不共线的三点到平面β的距离均相等”是“α∥β”的什么条件?
如果三点位于平面β同一边且距离相等,则α∥β,
如果三点位于平面β两边且距离相等,则α与β相交,
所以平面α内存在着不共线的三点到平面β的距离均相等可得出α与β平行或相交,即非充分条件.
因为α∥β,所以α内的所有点到β的距离均相等,可见是必要条件.
综上所述,“平面α内存在着不共线的三点到平面β的距离均相等”是“α∥β”的必要不充分条件.
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思考一下:直线与直线平行、直线与平面平行和平面与平面平行这三者如何转换?
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