内容正文:
§4 平行关系
4.2 平面与平面平行
自主预习·新知导学
一、平面与平面平行的性质定理
【问题思考】
1.两个平面平行,那么,两个平面内的所有直线都相互平行吗?
提示:不一定.它们可能异面.
2.两个平面平行,其中一个平面内的直线必平行于另一个平面吗?
提示:平行.
3.平面与平面平行的性质定理 表6-4-3
4.平面α与圆台的上、下底面分别相交于直线m,n,则m,n的位置关系是( ).
A.平行 B.相交
C.异面 D.平行或异面
解析:因为圆台的上、下底面互相平行,所以由平面与平面平行的性质定理可知m∥n.
答案:A
二、平面与平面平行的判定定理
【问题思考】
1.三角尺的一条边所在直线与平面α平行,这个三角尺所在平面与α平行吗?
提示:不一定平行.
2.三角尺的两条边所在直线分别与平面α平行,这个三角尺所在平面与α平行吗?
提示:平行.
3.平面与平面平行的判定定理
表6-4-4
4.若一个平面内的两条直线分别平行于另一个平面内的两条直线,则这两个平面的位置关系是( ).
A.一定平行 B.一定相交
C.平行或相交 D.以上判断都不对
解析:没有说明两条直线平行还是相交,故不能应用平面与平面平行的判定定理.可借助于长方体知两个平面平行或相交.故选C.
答案:C
合作探究·释疑解惑
探究一
探究二
探究三
探究一 平面与平面平行的性质定理的应用
【例1】 如图6-4-5,在三棱柱ABC-A'B'C'中,D是BC的中点,D'是B'C'的中点,设平面A'D'B∩平面ABC=a,平面ADC'∩平面A'B'C'=b,请判断直线a,b的位置关系,并证明.
图6-4-5
解:直线a,b的位置关系是平行.
证明如下:如答图6-4-5,连接DD'.
∵平面ABC∥平面A'B'C',
平面A'D'B∩平面ABC=a,
平面A'D'B∩平面A'B'C'=A'D',∴A'D'∥a.
同理可证AD∥b.
又D是BC的中点,D'是B'C'的中点,∴DD' BB'.
又BB' AA',∴DD' AA'.
∴四边形AA'D'D为平行四边形.∴A'D'∥AD.∴a∥b.
答图6-4-5
反思感悟
利用面面平行的性质定理判定两直线平行的步骤:
(1)找两个平面,使这两个平面分别经过这两条直线中的一条.
(2)判定这两个平面平行.
(3)找一个平面,使这两条直线都在这个平面内.
(4)由性质定理得出线线平行.
探究二 平面与平面平行的判定
【例2】 如图6-4-6,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,点M,N,Q分别是PA,BD, PD的中点.
求证:平面MNQ∥平面PBC.
图6-4-6
证明:因为四棱锥P-ABCD的底面ABCD为平行四边形,且N是BD的中点,所以N是AC的中点.又M是PA的中点,
所以MN∥PC.
又PC⊂平面PBC,MN⊄平面PBC,所以MN∥平面PBC.
因为M,Q分别是PA,PD的中点,所以MQ∥AD∥BC.
又BC⊂平面PBC,MQ⊄平面PBC,
所以MQ∥平面PBC.
又MQ⊂平面MNQ,MN⊂平面MNQ,且MQ∩MN=M,所以平面MNQ∥平面PBC.
反思感悟 利用判定定理证明两个平面平行的一般步骤
第一步:在一个平面内找出两条相交直线;
第二步:证明这两条相交直线分别平行于另一个平面;
第三步:利用平面与平面平行的判定定理得出结论.
探究三 平行关系的综合应用
【例3】 如图6-4-7,已知平面α∥平面β,P∉α,且P∉β,过点P的直线m与α,β分别交于点A,C,过点P的直线n与α,β分别交于点B,D,且PA=6,AC=9,PD=8,求BD的长.
图6-4-7
解:因为AC∩BD=P,所以经过直线AC与BD可确定平面PCD.
因为α∥β,α∩平面PCD=AB,β∩平面PCD=CD,所以AB∥CD.
1.将本例改为:若点P在平面α,β之间,如图6-4-8,其他条件不变,试求BD的长.
图6-4-8
2.将本例改为:如图6-4-9,已知平面α∥β∥γ,两条直线l,m分别与平面α,β,γ相交于点A,B,C与D,E,F.已知AB=6, ,则AC= .
图6-4-9
答案:15
解析:如答图6-4-6,过点A作AG∥m交β于点H,γ于点G,
连接BH,CG,AD,HE,GF,则点A,B,C,G,H共面.
∵β∥γ,平面ACG∩β=BH,平面ACG∩γ=CG,
∵AG∥m,∴AG,m确定平面ADFG.
由平面与平面平行的性质定理,
可得AD∥HE∥GF.∴AH=DE,AG=DF.
答图6-4-6
反思感悟
空间中线线、线面、面面平行关系的转化如下所示.
谢谢观看
$