资料简介
2.2.1直线与平面平行的判定
直线与平面有几种位置关系?复习引入其中平行是一种非常重要的关系,不仅应用较多,而且是学习平面和平面平行的基础.有三种位置关系:在平面内,相交、平行.问题
如何判定一条直线和一个平面平行呢?线面平行的定义是什么?用定义好判断吗?引入新课问题
根据定义,判定直线与平面是否平行,只需判定直线与平面有没有公共点.但是,直线无限延长,平面无限延展,如何保证直线与平面没有公共点呢?a
观察请您动手体验一下将一本书平放在桌面上,翻动书的硬皮封面,封面边缘AB所在直线与桌面所在平面具有什么样的位置关系?
如果平面内有直线与直线平行,那么直线与平面的位置关系如何?是否可以保证直线与平面平行?观察直线与平面平行
直线与平面平行的判定请同学们预习课本P54--P56
直线与平面平行的判定您做对了吗?如果一条直线与一个平面没有公共点我们称做直线与平面平行,表示式:a与α没有公共点a∥α如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行.用符号表示为:αα,bα且a∥ba∥α
平面外的一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行.(用符号表示?)直线与平面平行的判定定理:ab三个条件不能少?线线平行线面平行化归与转化的思想:(1)化线面平行为线线平行(2)化空间问题为平面问题
定理说明1、线面平行的判定定理的数学符号表示,其中三个条件缺一不可.2、线线平行线面平行线线平行是条件的核心.3、注意定理中文字叙述、符号语言、图形表示的相互转换。4、判定线面平行的二种方法:(1)定义法(2)判定定理
思考:您现在判定线面平行的方法有几种?方法一:根据定义判定方法二:根据判定定理判定直线和平面平行的判定定理:如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。线线平行线面平行
直线和平面平行的性质定理1
线面平行的判定定理解决了判定线面平行的问题(即所需条件);反之,在直线与平面平行的条件下,会得到什么结论?直线和平面平行的性质新课引入:
(1)如果一条直线和一个平面平行,那么这条直线和这个平面内的直线有怎样的位置关系?abαaαb问题讨论:平行异面(2)什么条件下,平面内的直线与直线a平行呢?
直线和平面平行的性质定理如果一直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行.求证:l∥m证明:∵l∥α∴l和α没有公共点;∴l和m也没有公共点;又l和m都在平面β内,且没有公共点;∴l∥m.αmβ已知:l∥α,lβ,α∩β=m又∵mα二、l
(1)“线面平行线线平行”(3)在有线面平行的条件或要证线线平行时,m∥l(2)线线平行线面平行a∥α证线面平行关键在于找线线平行(中位线、平行四边形)
练习:(1).如果一条直线和一个平面平行,这个平面内是否只有一条直线和已知直线平行呢?平面内哪些直线都和已知直线平行?有几条?(有无数条)(不是)
(2).如果a∥α,经过a的一组平面分别和α相交于b、c、d…,b、c、d…是一组平行线吗?为什么?(平行,线面平行的性质定理)
(3).平行于同一平面的两条直线是否平行?(不一定)
(4).过平面外一点与这平面平行的直线有多少条?(无数条)
判定定理的定理的应用例1.如图,空间四边形ABCD中,E、F分别是AB,AD的中点.求证:EF∥平面BCD.ABCDEF分析:要证明线面平行只需证明线线平行,即在平面BCD内找一条直线平行于EF,由已知的条件怎样找这条直线?
证明:连结BD.∵AE=EB,AF=FD∴EF∥BD(三角形中位线性质)例1.如图,空间四边形ABCD中,E、F分别是AB,AD的中点.求证:EF∥平面BCD.ABDEF定理的应用
1.如图,在空间四边形ABCD中,E、F分别为AB、AD上的点,若,则EF与平面BCD的位置关系是_____________.EF//平面BCD变式1:ABCDEF
变式2:ABCDFOE2.如图,四棱锥A—DBCE中,O为底面正方形DBCE对角线的交点,F为AE的中点.求证:AB//平面DCF.分析:连结OF,可知OF为△ABE的中位线,所以得到AB//OF.
∵O为正方形DBCE对角线的交点,∴BO=OE,又AF=FE,∴AB//OF,BDFO2.如图,四棱锥A—DBCE中,O为底面正方形DBCE对角线的交点,F为AE的中点.求证:AB//平面DCF.证明:连结OF,ACE变式2:
例2.如图,四面体ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,AD的中点.BCADEFGH(3)你能说出图中满足线面平行位置关系的所有情况吗?(1)E、F、G、H四点是否共面?(2)试判断AC与平面EFGH的位置关系;
BCADEFGH解:(1)E、F、G、H四点共面。∵在△ABD中,E、H分别是AB、AD的中点.∴EH∥BD且同理GF∥BD且EH∥GF且EH=GF∴E、F、G、H四点共面。(2)AC∥平面EFGH证明:∵AC∥HG,AC平面EFGH,HG平面EFGH∴AC∥平面EFGH
BCADEFGH(3)由EF∥HG∥AC,得EF∥平面ACDAC∥平面EFGHHG∥平面ABC由BD∥EH∥FG,得BD∥平面EFGHEH∥平面BCDFG∥平面ABD
例2:已知:如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,M,N分别为AB,PC中点.求证:MN//平面PADPABCDMN分析:找一条在平面PAD内并且和MN平行的线O平行四边形的平行关系
例3:正方形ABCD与正方形ABEF所在平面相交于AB,在AE、BD上各有一点P、Q,且AP=DQ.求证:PQ∥平面BCE.分析:解法1:证明线面平行,可用线面平行的判定定理.
证明:如图所示,作PM∥AB交BE于M,作QN∥AB交BC于N,连结MN.∵正方形ABCD和正方形ABEF有公共边AB,
∴AE=BD.又∵AP=DQ,∴PE=QB.又∵PM∥AB∥QN,∴∴PMQN.∴PQ∥MN.
解法2:线面平行可以转化为线线平行,而线线平行可通过“线段对应成比例”得到.连结AQ并延长交BC于K,连结EK,只需证出即可.
证明:如图所示,由AD∥BC,AK∩BD=Q知,△ADQ∽△KBQ,∴另一方面,由题设知,AE=BD,且AP=DQ.∴PE=QB,∴∴PQ∥EK.又PQ平面BCE,EK平面BCE.∴PQ∥平面BCE.
练习:如图,在三棱柱ABC——A1B1C1中,D是AC的中点。求证:AB1//平面DBC1P
1、如下图在底面为平行四边形的四棱锥P-ABCD中,点E是PD的中点,求证:PB∥平面AEC.能力提升
证明:连结BD与AC相交于O,连结EO,∵ABCD为平行四边形,∴O是BD的中点,又E为PD的中点,∴EO∥PB.∵
2.如图所示,在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、P、Q分别是BC、C1D1、AD1、BD的中点.(1)求证:PQ∥平面DCC1D1;(2)求PQ的长;(3)求证:EF∥平面BB1D1D.
解:(1)证明:连结D1C,∵P、Q分别为AD1、AC的中点,∴PQ∴PQ∥面DCC1D1.(2)∵
(3)证明:取B1D1的中点Q1,连结Q1F、Q1B,∵F为D1C1的中点,Q1FBE.∴四边形Q1FEB为平行四边形,EF∥Q1B,∴∴EF∥面BB1D1D.
3.(天津高考)如图所示,在五面体ABCDEF中,点O是矩形ABCD的对角线的交点,面CDE是等边三角形,EF,求证:FO∥平面CDE.
证明:取CD的中点M,连结OM,EM,则OM又EF∴OMEF.∴四边形OMEF为平行四边形,∴FO∥ME.∵FO平面CDE,ME平面CDE,∴FO∥平面CDE.
例1如图所示的一块木料中,棱BC平行于面A'C'.过点P作直EF//B'C',棱A'B'、C'D'于点E、F,连结BE、CF,FPBCADA'B'C'D'E解:⑴如图,在平面A'C'内,下面证明EF、BE、CF为应画的线.分别交⑴要经过面A'C'内的一点P和棱BC将木料锯开,应怎样画线?性质定理的应用:
⑴则EF、BE、CF为应画的线.BC//B'C'EF//B'C'BC//EFEF、BE、CF共面.例1如图所示的一块木料中,棱BC平行于面A'C'.解:FPBCADA'B'C'D'E⑴要经过面内的一点P和棱BC将木料锯开,应怎样画线?
例1如图所示的一块木料中,棱BC平行于面A'C'.⑴要经过面内的一点P和棱BC将木料锯开,应怎样画线?⑵所画的线与平面AC是什么位置关系?⑵解:EF//面AC由⑴,得BE、CF都与面相交.EF//BC,EF//BC线面平行线线平行线面平行FPBCADA'B'C'D'E
例2.已知平面外的两条平行直线中的一条平行于这个平面,求证:另一条也平行于这个平面.已知:直线a、b,平面,且a//b,b//求证:提示:过a作辅助平面,且ab
例2.已知平面外的两条平行直线中的一条平行于这个平面,求证:另一条也平行于这个平面.已知:直线a、b,平面,且a//b,b//求证:证明:且过a作平面,abc性质定理判定定理线面平行线线平行线面平行
例3.求证:如果一条直线和两个相交平面都平行,那么这条直线和它们的交线平行.αβaγδlbc已知:α∩β=l,a∥α,a∥β.求证:a∥l.提示:过a作两个辅助平面
变式1.设平面α、β、γ两两相交,且,若a∥b.求证:a∥b∥c.bαβγacαγβOcba(全国高考)三个平面两两相交,试证明它们的交线交于同一点或互相平行.若a,b不平行,求证:a,b,c交于同一点
例5:如图所示,四边形EFGH为空间四边形ABCD的一个截面,若截面为平行四边形.(1)求证:AB∥平面EFGH,CD∥平面EFGH.(2)若AB=4,CD=6,求四边形EFGH周长的取值范围.
变式:如图,已知A、B、C、D四点不共面,且AB∥平面α,CD∥平面AC∩α=E,AD∩α=F,BD∩α=G,BC∩α=H,(1)求证:EFGH是一个平行四边形;(2)若AB=CD=a,试求四边形EFGH的周长.
(1)证明:AB∥α,AB平面ABC,平面ABC∩α=EHAB∥EH,同理AB∥FGEH∥FG,同理EF∥GHEFGH是平行四边形.(2)解:∵AB∥EH,∴∵AB=CD=a,∴EH+EF=a,∴平行四边形EFGH的周长为2a.
例6:已知异面直线AB、CD都平行于平面 且AB、CD在 两侧,若AC、BD与 分别交于M、N两点,求证:方法1
例6:已知异面直线AB、CD都平行于平面 且AB、CD在 两侧,若AC、BD与 分别交于M、N两点,求证:方法2
直线和平面平行的判定知识小结:本节课您收获了什么请告诉我们吧
1.证明线面平行的方法(1)利用定义;(2)利用判定定理.2.数学思想方法:转化的思想空间问题平面问题知识小结:线线平行线面平行直线与平面没有公共点
小结1、线面平行的判定定理文字语言:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行.符号语言:外线与内线平行线面平行简记:2、运用定理的关键是找平行线(内线),常通过什么方法找到平行线?方法一:三角形、梯形的中位线;方法二:平行四边形的平行关系。3.数学思想方法:转化化归的思想方法:(1)化线面平行为线线平行(2)化空间问题为平面问题
⑴判定定理.线线平行线面平行⑵性质定理.线面平行线线平行1.直线与平面平行的性质定理2.判定定理与性质定理展示的数学思想方法:3.要注意判定定理与性质定理的综合运用a∥b.ab性质定理的运用.课堂小结:
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