必修二第2章 2.2.1直线与平面平行的判定
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2.2.1直线与平面平行的判定2.2.2平面与平面平行的判定一、课标解读1、通过直观感知——观察——操作确认的认识方法理解并掌握直线与平面平行的判定定理,掌握直线与平面平行的画法并能准确使用数学符号语言、文字语言表述判定定理2、理解并掌握两平面平行的判定定理,让学生通过观察实物及模型,得出两平面平行的判定3、培养学生观察、探究、发现的能力和空间想象能力、逻辑思维能力4、让学生在观察、探究、发现中学习,在自主合作、交流中学习,体验学习的乐趣,增强自信心,树立积极的学习态度,提高学习的自我效能感二、自学导引问题1:如果你手里拿着一支笔(看作一条直线),如何保证笔与桌面平行呢?有哪些方法?直线和平面平行的判定定理符号表示问题2:空间两个不同平面的位置关系有哪几种情况?问题3:两个平面平行的基本特征是什么?有什么简单办法判定两个平面平行呢?平面与平面平行的判定定理三、合作探究1.根据定义,判定平面与平面平行的关键是什么?2.若一个平面内的所有直线都与另一个平面平行,那么这两个平面的位置关系怎样?若一个平面内有一条直线与另一个平面有公共点,那么这两个平面的位置关系又会怎样呢?3.三角板的一条边所在直线与桌面平行,这个三角板所在平面与桌面平行吗?4.三角板的两条边所在直线分别与桌面平行,三角板所在平面与桌面平行吗?四、典例精析例1 如图所示,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,M是线段EF的中点,求证:AM∥平面BDE.变式训练1 三棱柱111C B A ABC -中,E 为1AC 中点,F 为1CB 的中点.求证:EF ∥平面ABC例2 如图所示,在正方体1111D C B A ABCD -中.求证:平面11D AB ∥平面BD C 1变式训练2 在正方体1111D C B A ABCD -中,P N M ,,分别是11111,,D C C B C C 的中点,求证:平面MNP ∥平面BD A 1例3 如图所示,B 为ACD ∆所在平面外的一点,G N M ,,分别为BCD ABC ∆∆,的重心.(1) 求证:平面MNG ∥平面ACD(2) 求AD G MNG S S ∆∆:变式训练3 如图所示,a ∥α,αα∈D C B A ,,的另一侧的点,是,线段AC AB ,,AD 分别交α于G F E ,,,若5,4,4===AF CF BD ,则=EG ______五、自主反馈1、判断下列说法是否正确?(1) 如果一条直线不在平面内,则这条直线就与平面平行 ( )(2) 若一条直线a 和一个平面内的一条直线b 平行,则直线a 和这个平面平行( )(3) 若平面α外一直线a 与内α一直线b 平行,则a 与 α 平行 ( )2.判断下列命题是否正确,正确的说明理由,错误的举例说明: (1)已知平面α,β和直线m ,n ,若α⊂m ,α⊂n ,β//m ,β//n ,则βα//;(2)一个平面α内两条不平行的直线都是平行与另一个平面β,则βα//.3.平面α与平面β平行的条件可以是( )(A )α内有无穷多条直线都与β平行(B )直线α//a ,β//a ,且直线a 不在α内,也不在β内(C )直线α⊂a ,直线β⊂b ,且β//a ,α//b(D )α内的任何直线都与β平行4.如图,长方体1111ABCD A BC D -中,(1)与AB 平行的平面是 (2)与1AA 平行的平面是(3)与AD 平行的平面是5.如图,正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,M ,N ,E ,F 分别是棱A 1B 1,A 1D 1,B 1C 1,C 1D 1的中点.求证:平面AMN //平面EFDB .答案2.2.1 直线与平面平行的判定2.2.2 平面与平面平行的判定例1 证明:OE O BD AC 连接设,=是矩形的中点,分别为ACEF EF AC M O ,, OE AM AOEM //∴∴是平行四边形,四边形 BDE AM BDE OE 平面平面⊄⊂,BDE AM 平面//∴例2 证明:设11111,O C A D B O AC BD == 为平行四边形四边形由1111,//B BDD DD BB ∴= BD C D B D B BD 11111//,//平面∴∴AO O C AO O C AO O C 111111//四边形,,且又∴= BD C AO OC AO 1111//,//平面为平行四边形,∴∴ BD C D AB 111//平面平面∴例3 证明:(1)连接BG BN BM ,,H F P CD AD AC ,,,,于并延长交的重心分别为BCD ABD ABC G N M ∆∆∆,,,, 则有2===GH BGNF BNMP BM连接PF MN PH FH PF //,,,有ACD MN ACD PF 平面,平面又⊄⊂ACD MG ACD MN 平面同理平面//,//∴ACD MNG M MN MG 平面平面//,∴=(2)9:1:=∆∆AD C MNG S S变式训练1. 略2.证明:连接11D B111111//,,D B PN C B C D N P ∴的中点分别是 BD PN BD D B //,//11∴又BD A BD BD A PN 11,⊂⊄平面BD A MN BD A PN 11//,//平面同理平面∴BD A PMN N PN MN 1//,平面平面又∴= 3.920自主反馈答案1.(1)错 (2)错 (3)对2.(1)错误 (2)正确3.D4.略5.略。
§2.2.1 直线与平面平行的判定(选自人教A版必修②第二章第二节第一课时)一、教材分析本节教材选自人教A版数学必修②第二章第二节第一课时,主要内容是直线与平面平行的判定定理的探究与发现、归纳概括、练习与应用。
它是在前面已学空间点、线、面的位置关系的基础上,结合有关的实物模型,通过直观感知、操作确认(合情推理,不要求证明)归纳出直线与平面平行的判定定理。
学线面平行判定是三大平行判定(线线平行、线面平行、面面平行)的核心,也是高考的高频考点之一,学好线面平行对后续学习面面平行及三大垂直的判定与性质等内容,具有良好的示范作用,同时,它在立体几何学习中起着承上启下的作用,具有重要的意义与地位。
本节课的学习对培养学生空间想象能力与逻辑推理能力起到重要作用。
线面平行的判定蕴含的数学思想方法主要有数形结合与化归与转化思想。
二、学情分析本节课的教学对象是高一的学生,他们具备一定的由形象思维转化为逻辑思维的能力。
学生在此前已经学习了直线与直线平行的性质及判定、直线与平面平行的定义,对直线与平面平行有了一定的认识,这些都为学生学习本节课做了准备。
同时,由于本节课与生活实际相结合,学生的学习兴趣、参与度会比较大。
但是由于学生处于学习空间立体几何的初始阶段,学习立体几何所具备的语言表达及空间感与空间想象能力不够,特别是对线面平行(空间立体)转化为线线平行(平面)的化归与转化思想,这是学生首次接触的思想方法,应加以必要的强化与引导。
三、教学目标(一)知识技能目标(1)理解直线与平面平行的判定定理并能进行简单应用;(2)培养学生观察、发现问题的能力和空间想象能力。
(二)过程方法目标(1)启发式:以实物(门、书、直角梯形卡纸)为媒介,启发、诱导学生逐步经历定理的直观感知过程;(2)指导学生进行合情推理。
对于立体几何的学习,学生已初步入门,让学生自己主动地去获取知识、发现问题,教师予以指导,帮助学生合情推理、澄清概念、加深认识。
直线与平面平行的判定一、教材分析:本节教材选自人教版高中数学必修2第二章第2节2.2.1,本节内容在立几学习中起着承上启下的作用,具有重要的意义与地位。
本节课是在前面已学空间点、线、面位置关系的基础作为学习的出发点,结合有关的实物模型,通过直观感知、操作确认(合情推理,不要求证明)归纳出直线与平面平行的判定定理。
本节课的学习对培养学生空间感与逻辑推理能力起到重要作用,特别是对线线平行、面面平行的判定的学习作用很大。
二、学生学习情况分析:学生已经学习了两直线位置关系和直线与平面平行的判定和性质,有了“通过观察、操作并抽象概括等活动获得数学结论”的体会,也有一定的空间想象能力、几何直观能力、推理论证能力以及运用图形语言进行交流的能力,具备学习本节课所需的知识。
但学习立体几何所具备的语言表达及空间感与空间想象能力相对不足,学习方面有一定困难。
三、教学重点与难点重点:判定定理的引入与理解;难点:判定定理的应用及立体几何空间感、空间观念的形成与逻辑思维能力的培养。
四、教学目标知识与技能目标:能够准确使用数学符号语言、文字语言表述判定定理,利用定理会求相关的简单问题。
过程与方法目标:在探索直线与平面垂直判定定理的过程中树立空间观念,发展合情推理能力和一定的推理论证能力,同时体验和感悟转化的数学思想方法;情感态度与价值观目标:在观察、探究、发现中学习,在自主合作、交流中学习,体验学习的乐趣,增强自信心,树立积极的学习态度,提高学习的自我效能感。
五、教学过程设计(一)知识准备、新课引入提问1:根据公共点的情况,空间中直线a和平面 有哪几种位置关系?并完成下表:(多媒体幻灯片演示)位置关系公共点符号表示图形表示我们把直线与平面相交或平行的位置关系统称为直线在平面外,用符号表示为a⊄α提问2:根据直线与平面平行的定义(没有公共点)来判定直线与平面平行你认为方便吗?谈谈你的看法,并指出是否有别的判定途径。
[设计意图:通过提问,学生复习并归纳空间直线与平面位置关系引入本节课题,并为探寻直线与平面平行判定定理作好准备。
§2.2.1 直线与平面平行的判定§2.2.2 平面与平面平行的判定一、课前准备复习1:直线与平面的位置关系有______________,_______________,_________________. 复习2:两个平面的位置关系有_______和_______.二、新课导学探究一:直线与平面平行的判定定理讨论:直线和平面的位置关系中,平行是最重要的关系之一,那么如何判定直线和平面是平行的呢?根据定义好判断吗?实例1:如图左,一面墙上有一扇门,门的两边是平行的.当门绕着墙上的一边转动时,观察门转动的一边l与墙所在的平面位置关系如何?实例2:如图右,将一本书平放在桌面上,翻动书的封面,观察封面边缘所在直线l与桌面所在的平面具有怎样的位置关系?结论:上述两个问题中的直线l与对应平面都是平行的.问题:上述两个实例中的直线l为什么会和对应的平面平行呢?你能猜想出什么结论吗?新知1:直线与平面平行的判定定理:反思:思考下列问题⑴用符号语言如何表示上述定理;⑵上述定理的实质是什么?它体现了什么数学思想?⑶如果要证明这个定理,该如何证明呢?探究二:两个平面平行的判定定理讨论:两个平面平行的定义是两个平面没有公共点,怎样证明两个平面没有公共点呢?你觉得好证吗?新知2:两个平面平行的判定定理:反思:⑴定理的实质是什么?⑵用符号语言把定理表示出来.⑶如果要证明定理,该怎么证明呢?※ 典型例题例1 空间四边形ABCD 中,,E F 分别是,AB AD 的中点,求证:EF ∥平面BCD .练习1 如图,在四棱锥P-ABCD 中,底面ABCD 是矩形,E,F 分别是PB,PC 的中点,证明:EF //平面P AD练习2 如图,在空间四边形ABCD 中,P 、Q 分别是ABC ∆和BCD ∆的重心.求证:PQ ∥平面ACD .例2 已知正方体1111ABCD A B C D -,求证:平面11AB D ∥1CB D .练习1 如图,在正方体1111ABCD A B C D -中S 是11D B 的中点,E,F ,G 分别是BC,DC,SC 的中点,求证:(1)直线EG//平面11D B DB ;(2)平面EFG//平面11D B DB三、总结提升※ 学习小结1. 直线与平面平行的判定定理的核心是线线平行⇒线面平行;平面与平面平行的判定定理的核心是线线平行⇒面面平行;2. 转化思想的运用:空间问题转化为平面问题.※ 知识拓展判定直线与平面平行通常有三种方法:⑴利用定义:证明直线与平面没有公共点.但直接证明是困难的,往往借助于反正法来证明. ⑵利用判定定理,其关键是证明线线平行.证明线线平行可利用平行公理、中位线、比例线段等等.⑶利用平面与平面平行的性质.(后面将会学习到)判定平面与平面平行通常有5种方法⑴根据两平面平行的定义(常用反证法);⑵根据两平面平行的判定定理;⑶垂直于同一条直线的两个平面平行(以后学习);⑷两个平面同时平行于第三个平面,则这两个平面平行(平行的传递性);⑸一个平面内的两条相交直线分别平行于另外一个平面内的两条直线,则这两个平面平行1. 正方形ABCD 与正方形ABEF 交于AB ,M 和N 分别为AC 和BF 上的点,且AMFN =,如图所示.求证:MN ∥平面BEC .。
§2.2 直线、平面平行的判定及其性质
2.2.1直线与平面平行的判定
【课时目标】1.理解直线与平面平行的判定定理的含义.2.会用图形语言、文字语言、符号语言准确描述直线与平面平行的判定定理,并知道其地位和作用.3.能运用直线与平面平行的判定定理证明一些空间线面关系的简单问题.
1.直线与平面平行的定义:直线与平面______公共点.
2.直线与平面平行的判定定理:
______________一条直线与________________的一条直线平行,则该直线与此平面平行.用符号表示为____________________________.
一、选择题
1.以下说法(其中a,b表示直线,α表示平面)
①若a∥b,b⊂α,则a∥α;
②若a∥α,b∥α,则a∥b;
③若a∥b,b∥α,则a∥α;
④若a∥α,b⊂α,则a∥b.
其中正确说法的个数是()
A.0B.1C.2D.3
2.已知a,b是两条相交直线,a∥α,则b与α的位置关系是()
A.b∥αB.b与α相交
C.b⊂αD.b∥α或b与α相交
3.如果平面α外有两点A、B,它们到平面α的距离都是a,则直线AB和平面α的位置关系一定是()
A.平行B.相交
C.平行或相交D.AB⊂α
4.在空间四边形ABCD中,E、F分别是AB和BC上的点,若AE∶EB=CF∶FB=1∶3,则对角线AC和平面DEF的位置关系是()
A.平行B.相交
C.在内D.不能确定
5.过直线l外两点,作与l平行的平面,则这样的平面()
A.不存在B.只能作出一个
C.能作出无数个D.以上都有可能
6.过平行六面体ABCD-A1B1C1D1任意两条棱的中点作直线,其中与平面DBB1D1平行的直线共有()
A.4条B.6条C.8条D.12条
二、填空题
7.经过直线外一点有________个平面与已知直线平行.
8.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1的面中:
(1)与直线AB平行的平面是________;
(2)与直线AA1平行的平面是______;
(3)与直线AD平行的平面是______.
9.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1的中点,则BD1与过点A,E,C的平面的位置关系是______.
三、解答题
10.如图所示,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F分别是棱BC、C1D1的中点.求证:EF∥平面BDD1B1.
11.如图所示,P是▱ABCD所在平面外一点,E、F分别在P A、BD上,且PE∶EA=BF∶FD.
求证:EF∥平面PBC.
能力提升12.下列四个正方体图形中,A、B为正方体的两个顶点,M、N、P分别为其所在棱的中点,能得出AB∥面MNP的图形的序号是________.(写出所有符合要求的图形序号) 13.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.(用两种方法证明)
直线与平面平行的判定方法
(1)利用定义:证明直线a与平面α没有公共点.这一点直接证明是很困难的,往往借助于反证法来证明.
(2)利用直线和平面平行的判定定理:a⊄α,a∥b,b⊂α,则a∥α.使用定理时,一定要说明“不在平面内的一条直线和平面内的一条直线平行”,若不注明和平面内的直线平行,证明过程就不完整.因此要证明a∥平面α,则必须在平面α内找一条直线b,使得a∥b,从而达到证明的目的.证明线线平行时常利用三角形中位线、平行线分线段成比例定理等.
§2.2 直线、平面平行的判定及其性质
2.2.1 直线与平面平行的判定
答案
知识梳理
1.无
2.平面外 此平面内 a ⊄α,b ⊂α,且a ∥b ⇒a ∥α
作业设计
1.A [①a ⊂α也可能成立;②a ,b 还有可能相交或异面;③a ⊂α也可能成立;④a ,b 还有可能异面.]
2.D 3.C 4.A 5.D
6.D
[如图所示,与BD 平行的有4条,与BB 1平行的有4条,四边形GHFE 的对角线与面BB 1D 1D 平行,同等位置有4条,总共12条,故选D .]
7.无数
8.(1)平面A 1C 1和平面DC 1 (2)平面BC 1和平面DC 1 (3)平面B 1C 和平面A 1C 1
9.平行
解析 设BD 的中点为F ,则EF ∥BD 1.
10.证明 取D 1B 1的中点O ,
连接OF ,OB .
∵OF 綊12B 1C 1,BE 綊12
B 1
C 1,
∴OF綊BE.
∴四边形OFEB是平行四边形,
∴EF∥BO.
∵EF⊄平面BDD1B1,
BO⊂平面BDD1B1,
∴EF∥平面BDD1B1.
11.证明连接AF延长交BC于G,连接PG.
在▱ABCD中,
易证△BFG∽△DFA.
∴GF
FA=
BF
FD=
PE
EA,
∴EF∥PG.
而EF⊄平面PBC,
PG⊂平面PBC,
∴EF∥平面PBC.
12.①③
13.证明方法一如图(1)所示,作PM∥AB交BE于M,作QN∥AB交BC于N,连接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 ,∴PM AB =PE AE ,QN DC =BQ BD
. ∴PM 綊QN .
∴四边形PQNM 是平行四边形.∴PQ ∥MN .
又MN ⊂平面BCE ,PQ ⊄平面BCE ,∴PQ ∥平面BCE .
方法二 如图(2)所示,连接AQ 并延长交BC(或其延长线)于K ,连接EK .
∵KB ∥AD ,∴DQ BQ =AQ QK
.∵AP =DQ ,AE =BD , ∴BQ =PE .
∴DQ BQ =AP PE .∴AQ QK =AP PE
.∴PQ ∥EK . 又PQ ⊄面BCE ,EK ⊂面BCE ,∴PQ ∥面BCE .。