内容正文:
第二章 点、直线、平面之间的位置关系
2.2 直线、平面平行的判定及其性质
2.2.3 直线与平面平行的性质
[学习目标] 1.掌握直线与平面平行的性质定理,并会运用它解决相关问题(重点、难点). 2.结合具体问题比较判定定理与性质定理的区别与联系.体会线线平行、线面平行之间的相互转化关系(难点).
[知识提炼·梳理]
1.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,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行
符号语言
a∥α,a⊂β,α∩β=b⇒a∥b
图形语言
温馨提示 该定理中有三个条件:a∥α,a⊂β,α∩β=b,这三个条件缺一不可.
[思考尝试·夯基]
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
如果直线a平行于平面α,则
(1)平面α内有且只有一条直线与a平行.( )
(2)平面α内有无数条直线与a平行.( )
(3)平面α内不存在与a垂直的直线.( )
(4)平面α内有且只有一条与a垂直的直线.( )
解析:过直线a可作无数个平面与α相交,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(1)不正确,(2)正确.平面内存在与a异面垂直的直线,且有无数条,故(3)、(4)不正确.
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.已知直线l∥平面α,l⊂平面β,α∩β=m,则直线l,m的位置关系是( )
A.相交 B.平行
C.异面
D.相交或异面
解析:由直线与平面平行的性质定理知l∥m.
答案:B
3.设m,n表示不同直线,α,β表示不同平面,则下列结论中正确的是( )
A.若m∥α,m∥n,则n∥α
B.若m⊂α,n⊂β,m∥β,n∥α,则α∥β
C.若α∥β,m∥α,m∥n,则n∥β
D.若α∥β,m∥α,n∥m,n⊄β,则n∥β
解析:A选项不正确,n还有可能在平面α内,B选项不正确,平面α还有可能与平面β相交,C选项不正确,n也有可能在平面β内,选项D正确.
答案:D
4.已知直线a∥平面α,直线b∥平面α,则直线a,b的位置关系是:①平行;②垂直不相交;③垂直相交;④不垂直不相交.其中可能成立的有________.
解析:如图①所示直线a,b平行,①可能成立;如图②所示直线a,b垂直不相交,②可能成立;如图③所示直线a,b垂直相交,③可能成立;
如图④所示直线a,b不垂直不相交,④可能成立.
答案:①②③④
5.如图所示,直线a∥平面α,A∉α,并且a和A位于平面α两侧,点B,C∈a,AB,AC分别交平面α于点E,F,若BC=4,CF=5,AF=3,则EF=________.
解析:由于点A不在直线a上,则直线a和点A确定一个平面β,所以α∩β=EF.
因为a∥平面α,a⊂平面β,所以EF∥a.
所以eq \f(EF,BC)=eq \f(AF,AC).所以EF=eq \f(AF·BC,AC)=eq \f(3×4,5+3)=eq \f(3,2).
答案:eq \f(3,2)
类型1 线面平行性质定理的应用(自主研析)
[典例1] 如图所示,点P为平行四边形ABCD外一点,设面PAB∩面PCD=l,试判断直线l与AB之间的关系.
解:因为ABCD为平行四边形,所以AB∥CD,
又DC⊂面PCD,AB⊄面PCD,所以AB∥面PDC.
又AB⊂面PAB,面PAB∩面PCD=l,所以AB∥l.
归纳升华
利用线面平行的性质定理解题的步骤:
(1)确定(或寻找)一条直线平行于一个平面;
(2)确定(或寻找)过这条直线且与这个平面相交的平面;
(3)确定交线;
(4)由定理得出结论.
[变式训练] 如图所示,用平行于四面体ABCD的一组对棱AB,CD的平面截此四面体.求证:截面MNPQ是平行四边形.
证明:因为AB∥平面MNPQ,
平面ABC∩平面MNPQ=MN,且AB⊂平面ABC,
所以由线面平行的性质定理,知AB∥MN,同理AB∥PQ,
所以MN∥PQ.同理可得MQ∥NP.
所以截面四边形MNPQ是平行四边形.
类型2 平行性质定理在探索性问题中的应用
[典例2] 已知正三棱柱ABCA′B′C′中,D是AA′上的点,E是B′C′的中点,且A′E∥平面DBC′.试判断D点在AA′上的位置,并给出证明.
证明:D点为AA′的中点.证明如下:
取BC的中点F,连接AF,EF,
设EF与BC′交于点O,连接OD,
易证A′E∥AF,A′E=AF.
易知A′,E,F,A共面于平面A′EFA,
因为A′E∥平面DBC′,A′E⊂平面A′EFA,
且平面DBC′∩平面A′EFA=DO,
所以A′E∥DO.
在平行四边形A′EFA中,
因为O是EF的中点(因为EC′∥BF,且EC′=BF),
所以D点为AA′的中点.
归纳升华
解答与平行有