内容正文:
2.2.3 直线与平面平行的性质
第二章 §2.2 直线、平面平行的判定及其性质
学习目标
1.掌握直线与平面平行的性质定理,明确由线面平行可推出线线平行.
2.结合具体问题体会化归与转化的数学思想.
题型探究
问题导学
内容索引
当堂训练
问题导学
思考1
知识点 直线与平面平行的性质
如图,直线l∥平面α,直线a⊂平面α,直线l与直线a一定平行吗?为什么?
答案
答案 不一定,因为还可能是异面直线.
思考2
如图,直线a∥平面α,直线a⊂平面β,平面α∩平面β=直线b,满足以上条件的平面β有多少个?直线a,b有什么位置关系?
答案
答案 无数个.a∥b.
线面平行的性质
梳理
文字语言 一条直线与一个平面 ,则过这条直线的任一平面与此平面的 与该直线_____
符号语言 a∥α, ⇒a∥b
图形语言
平行
交线
平行
a⊂β,α∩β=b
题型探究
例1 如图,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
类型一 线面平行的性质定理的应用
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MNPQ是平行四边形.
证明
2.若本例中添加条件:AB⊥CD,AB=10,CD=8,且BP∶PD=1∶1,求四边形MNPQ的面积.
解答
解 由例1知,四边形MNPQ是平行四边形,
∵AB⊥CD,∴PQ⊥QM,
∴四边形MNPQ是矩形.
又BP∶PD=1∶1,
∴PQ=5,QM=4,
∴四边形MNPQ的面积为5×4=20.
(1)利用线面平行的性质定理解题的步骤
反思与感悟
(2)运用线面平行的性质定理时,应先确定线面平行,再寻找过已知直线的平面与这个平面相交的交线,然后确定线线平行.
解析 ∵EF∥平面AB1C,
又平面ADC∩平面AB1C=AC,EF⊂平面ADC,
∴EF∥AC,
∵E是AD的中点,
跟踪训练1 如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,点E为AD的中点,点F在CD上,若EF∥平面AB1C,则线段FE的长度等于____.
答案
解析
类型二 线面平行性质定理与判定定理的综合应用
例2 如图所示,已知P是▱ABCD所在平面外一点,M,N分别是AB,PC的中点,平面PBC∩平面PAD=l.
(1)求证:l∥BC;
证明
证明 因为BC∥AD,BC⊄平面PAD,AD⊂平面PAD,
所以BC∥平面PAD.
又因为平面PBC∩平面PAD=l,
所以BC∥l.
(2)MN与平面PAD是否平行?试证明你的结论.
解答
解 平行.证明如下:
如图,取PD的中点E,连接AE,NE,
可以证得NE∥AM且NE=AM,
所以四边形MNEA是平行四边形,
所以MN∥AE.
又AE⊂平面PAD,MN⊄平面PAD,
所以MN∥平面PAD.
判定定理与性质定理常常交替使用,即先通过线线平行推出线面平行,再通过线面平行推出线线平行,复杂的题目还可以继续推下去,我们可称它为平行链,如下:
反思与感悟
跟踪训练2 如图所示,四边形ABCD是平行四边形,点P是平面ABCD外一点,M是PC的中点,在DM上取一点G,过G和AP作平面交平面BDM于GH.
求证:GH∥平面PAD.
证明
证明 如图所示,连接AC交BD于点O,连接MO.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴O是AC的中点,
又M是PC的中点,∴PA∥MO,
而AP⊄平面BDM,OM⊂平面BDM,
∴PA∥平面BMD,
又∵PA⊂平面PAHG,平面PAHG∩平面BMD=GH,
∴PA∥GH.
又PA⊂平面PAD,GH⊄平面PAD,
∴GH∥平面PAD.
当堂训练
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1.梯形ABCD中,AB∥CD,AB⊂平面α,CD⊄平面α,则直线CD与平面α内的直线的位置关系只能是
A.平行 B.平行或异面
C.平行或相交 D.异面或相交
√
答案
解析
∴直线CD与平面α内的直线的位置关系是平行或异面.
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2.直线a∥平面α,α内有n条直线交于一点,则这n条直线中与直线a平行的直线有
A.0条 B.1条
C.0条或1条 D.无数条
√
答案
解析
解析 过直线a与交点作平面β,设平面β与α交于直线b,则a∥b,若所给n条直线中有1条是与b重合的,则此直线与直线a平行,若没有与b重合的,则与直线a平行的直线有0条.
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3.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是棱AA1和BB1的中点,过EF的平面EFGH分别交BC和A