高三数学 第60课时 线面平行、面面平行教案
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清泉州阳光实验学校§线面平行与面面平行【复习目的】1. 掌握直线与平面、平面与平面平行的定义、断定定理和性质定理,并能运用这些知识进展论证或者者解题; 2. 理解线线平行、线面平行、面面平行之间的转化以及平行与垂直之间的转化的辩证关系。
【课前预习】1. 空间平面与平面的位置关系分类、三个平行关系的转化:2. 假设直线a ⊥平面α,直线b α,直线a 与b 的位置关系是〔〕A .a bB .a b ⊥C .,a b 一定异面D .,a b 一定相交3. 假设直线l 平面α,那么以下命题中正确的选项是〔〕A .l 平行于α内所有直线B .l 平行于过l 的平面与α的交线C .l 平行于α内的任一直线D .l 平行于α内唯一确定的直线4. 两条异面直线a 、b 分别在平面α、β内,且βα =c ,那么直线c 〔〕A .一定与a,b 都相交B .至少与a,b 中的一条相交C .至多与a,b 中的一条相交D .一定与a,b 都不相交5. 直线,a b 和平面α,那么a b 的一个必要不充分条件是〔〕A .,a b ααB .,a b αα⊥⊥C .,b a αα⊂D .,a b 与α成等角6. ,αβ表示两个平面,,a b 表示两条直线,那么a α的一个充分条件是〔〕A .,a αββ⊥⊥B .,b a b αβ=C .,a b b αD .,a αββ⊂7. 判断真假:〔1〕平行于同一直线的两直线平行〔〕;〔2〕平行于同一直线的两平面平行〔〕;〔3〕平行于同一平面的两直线平行〔〕;〔4〕平行于同一平面的两平面平行〔〕;〔5〕垂直于同一平面的两直线平行〔〕;B 1Q〔6〕垂直于同一平面的两平面平行〔〕;〔7〕垂直于同一直线的两直线平行〔〕;〔8〕垂直于同一直线的两平面平行〔〕;〔9〕一个平面上不一一共线的三点到另一个平面间隔相等,那么这两个平面平行〔〕;〔10〕与同一条直线成等角的两个平面平行〔〕。
面面平行的判定教案一、教学目标1. 让学生掌握面面平行的判定定理及其推论。
2. 培养学生运用几何知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生的空间想象能力和逻辑思维能力。
二、教学内容1. 面面平行的判定定理2. 面面平行的性质定理3. 面面平行的判定定理的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:面面平行的判定定理及其推论。
2. 教学难点:面面平行的判定定理在实际问题中的应用。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解面面平行的判定定理及其推论。
2. 运用案例分析法,分析实际问题中的面面平行判定。
3. 利用互动教学法,引导学生参与课堂讨论,提高学生的动手操作能力。
五、教学过程1. 导入新课:通过展示生活中的实例,引导学生思考面面平行的判定方法。
2. 讲解面面平行的判定定理:结合图形,讲解定理的内涵和外延。
3. 讲解面面平行的性质定理:引导学生理解定理的含义,并学会运用。
4. 应用练习:布置具有代表性的练习题,巩固所学知识。
5. 课堂小结:总结本节课的主要内容和知识点。
6. 布置作业:布置课后作业,巩固所学知识。
六、教学活动1. 课堂讨论:邀请学生分享他们在生活中遇到的面面平行问题,以及他们是如何解决的。
2. 小组合作:将学生分成小组,每组解决一个面面平行问题,并展示他们的解题过程。
3. 游戏环节:设计一个面面平行的小游戏,让学生在游戏中加深对知识的理解。
七、课程评价1. 课堂参与度:观察学生在课堂讨论、小组合作和游戏环节的参与情况。
2. 作业完成情况:评估学生课后作业的完成质量。
3. 知识测试:通过笔试或口试,测试学生对面面平行知识的掌握程度。
八、教学资源1. 教材:选用权威、易懂的教材,为学生提供系统的知识体系。
2. 教具:准备相关的几何模型和道具,帮助学生直观地理解面面平行。
3. 网络资源:利用网络资源,为学生提供更多的学习资料和实践案例。
九、教学反思在课程结束后,教师应反思教学效果,思考如何改进教学方法,以提高学生的学习兴趣和效果。
§50. 线面平行与面面平行(教案)一、复习目标1、掌握直线与平面、平面与平面平行的定义、判定定理、性质定理,并能运用这些知识进行论证或解题.2、理解线线平行,线面平行,面面平行之间的关系,能进行三者之间的转化.二、课前预习1、若直线l∥平面α,则下列命题中,正确的是()A、l平行于α内的所有直线B、l平行于过l的平面与α的交线C、l平行于α内的任意直线D、l平行于α内的唯一确定的直线解:B2、α、β表示平面,a、b表示直线,则a∥α的充分条件是()A、α⊥β,且a⊥βB、α∩β=b,且a∥bC、a∥b,且b∥αD、α∥β,且a⊂β解:D3、已知a、b为异面直线,且a⊥α,b⊥β,则平面α与平面β的位置关系是A、α∥βB、α与β相交C、α与β重合D、α与β关系不确定解:B4、已知直线a、b,平面α、β、γ,有下面四个命题①若a⊥α,a⊥β,则α∥β.②若a∥α,b∥β,a∥β,a∥b,则α∥β.③若α∥γ,β∥γ,则α∥β④若α∩γ=a.β∩γ=b且a∥b,则α∥β.其中正确的命题是()A、①与②B、①与③C、③与④D、②与④解:B5、在长方体ABCD-A'B'C'D'中,经过其对角线BD'的平面分别与棱AA'、CC'相交于E、F两点,则四边形EBFD'的形状为__________.解:平行四边形三、典型例题例1、如果一个平面内的两条相交直线分别与另一个平面内两条直线平行,那么这两个平面平行.备课说明:复习命题形式的问题的证明步骤和证明两个平面平行的方法.例2、已知直线PQ、RT分别与两个平行平面α、β相交于P、Q和R、T,线段PQ、RT的中点分别为M、N,求证MN∥α.备课说明:复习证明线面平行的常用方法.例3、已知α∥β,γ∩β=a,求证:α与γ相交.备课说明:复习反证法及证明面面平行定理的应用.*例4、(提高题)已知A 、B 、C 、D 四点在平面α和β和之外,A 、B 、C 、D 在α上的射影A '、B '、C '、D '这四点在一直线上,A 、B 、C 、D 在平面β上的射影A ''、B ''、C ''、D '',且A ''B ''C ''D ''为平行四边形,求证:ABCD 是一个平行四边形.备课说明:共面问题、垂直问题、平行问题的综合应用,提高分析问题、转化问题的能力.四、反馈练习1、直线a ⊥平面α,直线b ∥α,则a 与b 的关系是( )A 、a ∥bB 、a ⊥bC 、a ,b 一定异面对面D 、a,b 一定相交 解:B2、α、β是两个不重合平面,l ,m 是两条不重合直线,那么α∥β的一个充分条件是( )A 、l ⊂α,m ⊂α,l ∥β,m ∥βB 、l ⊂α,m ⊂β,l ∥mC 、l ⊥α,m ⊥β,l ∥mD 、l ∥α,m ∥β,l ∥m解:Cα β P Q R T M N α β γ a3、设线段AB 、CD 是夹在两平行平面α、β之间的异面线段,点A 、C ∈α,B 、D ∈β,若M 、N 分别是AB 、CD 的中点,则有( )A 、MN=21(AC+BD) B 、MN>21(AC+BD) C 、MN<21(AC+BD) D 、MN 与21(AC+BD)大小关系不确定. 解:C4、以下七个命题:(1)垂直于同一条直线的两个平面平行;(2)平行于同一条直线的两个平面平行;(3)平行于同一平面的两个平面平行;(4)与同一条直线成等角的两个平面平行;(5)一个平面上不共线三点到同一平面的距离相等,则这两个平面平行;(6)两个平面分别与第三个平面相交所得的两条交线平行,则这两个平面平行.其中正确命题的序号是_______________.解:(1)、(3).5、在正方体ABCD-A 'B 'C 'D '中,点N 在BD 上,点M 在B 'C 上,且CM=DN .求证:MN ∥面AA 'B 'B .证明:(略)6、在正方体AC '中,E 、F 、G 、P 、Q 、R 分别是所在棱AB 、BC 、BB '、A 'D '、D 'C '、DD '的中点,求证:平面PQR ∥平面EFG 。
《8.5.2 直线与平面平行》教案第1课时直线与平面平行的判定【教材分析】在直线与平面的位置关系中,平行是一种非常重要的关系,本节内容既是直线与直线平行关系延续和提高,也是后续研究平面与平面平行的基础,既巩固了前面所学的内容,又为后面内容的学习做了知识上和方法上的准备,在教材中起着承前启后的作用。
【教学目标与核心素养】课程目标1.理解直线和平面平行的判定定理并能运用其解决相关问题.2.通过对判定定理的理解和应用,培养学生的空间转化能力和逻辑推理能力.数学学科素养1.逻辑推理:探究归纳直线和平面平行的判定定理,找平行关系;2.直观想象:题中几何体的点、线、面的位置关系.【教学重点和难点】重点:直线与平面平行的判定定理及其应用.难点:直线与平面平行的判定定理,找平行关系.【教学过程】一、情景导入问题1.观察开门与关门,门的两边是什么位置关系.当门绕着一边转动时,此时门转动的一边与门框所在的平面是什么位置关系?【答案】平行.问题2.请同学门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?桌面内有与l 平行的直线吗?【答案】平行,有.问题3.根据以上实例总结在什么条件下一条直线和一个平面平行? 要求:让学生自由发言,教师不做判断。
而是引导学生进一步观察.研探. 二、预习课本,引入新课阅读课本135-137页,思考并完成以下问题 1、直线与平面平行的判定定理是什么?2、怎样用符号语言表示直线与平面平行的判定定理?要求:学生独立完成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。
三、新知探究1、直线与平面平行的判定定理四、典例分析、举一反三题型一直线与平面平行的判断定理的理解 例1 下列命题中正确的个数是( )①若直线a 不在α内,则a ∥α ②若直线l 上有无数个点不在平面α内,则l ∥α ③若直线l 与平面α平行,则l 与α内的任意一条直线都平行 ④若l 与平面α平行,则l 与α内任何一条直线都没有公共点 ⑤平行于同一平面的两直线可以相交A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】①a⊄α,则a∥α或a与α相交,故①不正确;②当l与α相交时,满足条件,但得不出l∥α,故②不正确;③若l∥α,则l与α内的无数条直线异面,并非都平行,故③错误;若l∥α,则l与α内的任何直线都没有公共点,故④正确;若a∥α,b∥α,则a与b可以相交,也可以平行或异面,故⑤正确.解题技巧(判定定理理解的注意事项)(1)明确判定定理的关键条件.(2)充分考虑各种可能的情况.(3)特殊的情况注意举反例来说明.跟踪训练一1.设a,b是空间中不同的直线,α,β是不同的平面,则下列说法正确的是( )A.a∥b,b⊂α,则a∥αB.a⊂α,b⊂β,α∥β,则a∥bC.a⊂α,b⊂α,a∥β,b∥β,则α∥βD.α∥β,a⊂α,则a∥β【答案】D.【解析】A,B,C错;在D中,α∥β,a⊂α,则a与β无公共点,所以a∥β,故D正确.故选D.题型二直线与平面平行的判断定理的应用例2 在空间四边形ABCD中,E,F分别是AB,AD的中点,求证:EF∥平面BCD.【答案】证明见解析【解析】∵AE=EB,AF=FB,∴EF∥BD.EF⊄平面BCD,BD⊂平面BCD.∴ EF ∥平面BCD解题技巧: (判定定理应用的注意事项) (1)欲证线面平行可转化为线线平行解决.(2)判断定理中有三个条件,缺一不可,注意平行关系的寻求.常常利用平行四边形、三角形中位线、等比例线段、相似三角形.跟踪训练二1.如图,已知OA,OB,OC 交于点O,AD 12OB,E,F 分别为BC,OC 的中点.求证:DE∥平面AOC.【答案】证明见解析 【解析】 证明 在△OBC 中, 因为E,F 分别为BC,OC 的中点, 所以FE 12OB,又因为AD12OB,所以FE AD.所以四边形ADEF 是平行四边形. 所以DE ∥AF.又因为AF ⊂平面AOC,DE ⊄平面AOC. 所以DE ∥平面AOC. 五、课堂小结让学生总结本节课所学主要知识及解题技巧 六、板书设计七、作业课本139页练习1、2、3题,143页习题8.5的4、5、6题.【教学反思】本节课,从内容上来说,学生基本掌握判定定理,但是在应用中,书写证明过程不太规范,需提高学生的逻辑思维能力.从方法上来说,通过本节课判定定理的学习,学生理解证明一条直线与一个平面平行,只要在这个平面内找出一条与此直线平行的直线就可以了,让学生初步感知空间问题可以转化为平面问题解决.《8.5.2 直线与平面平行》导学案第1课时直线与平面平行的判定【学习目标】知识目标1.理解直线和平面平行的判定定理并能运用其解决相关问题.2.通过对判定定理的理解和应用,培养学生的空间转化能力和逻辑推理能力.核心素养1.逻辑推理:探究归纳直线和平面平行的判定定理,找平行关系;2.直观想象:题中几何体的点、线、面的位置关系.【学习重点】:直线与平面平行的判定定理及其应用.【学习难点】:直线与平面平行的判定定理,找平行关系.【学习过程】一、预习导入阅读课本135-137页,填写。
直线与平面平行的判定教案直线与平面平行的判定教案范文直线与平面平行的判定教案1一、教学目标1.借助对图片、实例的观察,抽象概括出直线与平面垂直的定义,并能正确理解直线与平面垂直的定义。
2.通过直观感知,操作确认,归纳直线与平面垂直判定的定理,并能运用判定定理证明一些空间位置关系的简单命题,进一步培养学生的空间观念。
3.让学生亲身经历数学研究的过程,体验探索的乐趣,增强学习数学的兴趣。
二、教学重点、难点1.教学重点:操作确认并概括出直线与平面垂直的定义和判定定理。
2.教学难点:操作确认并概括出直线与平面垂直的判定定理及初步运用。
三、课前准备1.教师准备:教学课件2.学生自备:三角形纸片、铁丝(代表直线)、纸板(代表平面)、三角板四、教学过程设计1.直线与平面垂直定义的建构(1)创设情境①请同学们观察图片,说出旗杆与地面、高楼的侧棱与地面的位置有什么关系?②请把自己的数学书打开直立在桌面上,观察书脊与桌面的位置有什么关系?③请将①中旗杆与地面的位置关系画出相应的几何图形。
(2)观察归纳①思考:一条直线与平面垂直时,这条直线与平面内的直线有什么样的位置关系?②多媒体演示:旗杆与它在地面上影子的位置变化。
③归纳出直线与平面垂直的定义及相关概念。
定义:如果直线l与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l与平面α互相垂直,记作:l⊥α.直线l叫做平面α的垂线,平面α叫做直线l的垂面.直线与平面垂直时,它们唯一的公共点P叫做垂足。
用符号语言表示为:(3)辨析(完成下列练习):①如果一条直线垂直于一个平面内的无数条直线,那么这条直线就与这个平面垂直。
②若a⊥α,bα,则a⊥b。
在创设情境中,学生练习本上画图,教师针对学生出现的问题,如不直观、不标字母等加以强调,并指出这就叫直线与平面垂直,引出课题。
在多媒体演示时,先展示动画1使学生感受到旗杆AB所在直线与过点B的直线都垂直。
再展示动画2使学生明确旗杆AB所在直线与地面内任意一条不过点B 的直线B1C1也垂直,进而引导学生归纳出直线与平面垂直的定义。
线面平行、面面平行的判定及性质一、直线与平面平行文字语言图形语言符号语言判定定理平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则直线与此平面平行.性质定理如果一条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,那么这条直线就和交线平行.二、平面与平面平行文字语言图形语言符号语言判定定理一个平面内有两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行性质定理如果两个平行平面时与第三个平面相交,那么它们的交线平行A.一个平面内的一条直线平行于另一个平面B.一个平面内的两条直线平行于另一个平面C.一个平面内有无数条直线平行于另一个平面D.一个平面内任何一条直线都平行于另一个平面解:由面面平行的定义可知选D.例2:若直线a平行于平面α,则下列结论错误的是()A.a平行于α内的所有直线B.α内有无数条直线与a平行C.直线a上的点到平面α的距离相等D.α内存在无数条直线与a垂直解:A错误,a与α内的直线平行或异面.例3:已知不重合的直线a,b和平面α,①若a∥α,b⊂α,则a∥b;②若a∥α,b∥α,则a∥b;③若a∥b,b⊂α,则a∥α;④若a∥b,a∥α,则b∥α或b⊂α,上面命题中正确的是________(填序号)。
解:①中a与b可能异面;②中a与b可能相交、平行或异面;③中a可能在平面α内,④正确。
例4:已知α、β是平面,m、n是直线,给出下列命题:①若m⊥α,m⊂β,则α⊥β.②若m⊂α,n⊂α,m∥β,n∥β,则α∥β.③如果m⊂α,n⊄α,m、n是异面直线,那么n与α相交.④若α∩β=m,n∥m,且n⊄α,n⊄β,则n∥α且n∥β其中正确命题的个数是() A.1 B.2 C.3 D.4解:对于①,由定理“如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面垂直”得知,①正确;对于②,注意到直线m ,n 可能是两条平行直线,此时平面α,β可能是相交平面,因此②不正确;对于③,满足条件的直线n 可能平行于平面α,因此③不正确;对于④,由定理“如果平面外一条直线平行于平面内一条直线,那么这条直线平行于这个平面”得知,④正确.综上所述,其中正确的命题是①④,选B. 例5:已知m ,n 表示两条不同直线,α,β,γ表示不同平面,给出下列三个命题:(1)⎩⎪⎨⎪⎧ m ⊥αn ⊥α⇒m ∥n ;(2)⎩⎪⎨⎪⎧ m ⊥αm ⊥n ⇒n ∥α (3)⎩⎪⎨⎪⎧m ⊥αn ∥α⇒m ⊥n 其中真命题的个数为 ( )A .0B .1C .2D .3解:若⎩⎪⎨⎪⎧ m ⊥α,n ⊥α,则m ∥n ,即命题(1)正确;若⎩⎪⎨⎪⎧ m ⊥α,m ⊥n ,则n ∥α或n ⊂α,即命题(2)不正确;若⎩⎪⎨⎪⎧m ⊥αn ∥α,则m ⊥n ,即命题(3)正确;综上可得,真命题共有2个.选C例6:已知m 、n 、l 1、l 2表示直线,α、β表示平面.若m ⊂α,n ⊂α,l 1⊂β,l 2⊂β,l 1∩l 2=M ,则以下条件中,能推出α∥β的是 ( ) A .m ∥β且l 1∥α B .m ∥β且n ∥β C .m ∥β且n ∥l 2 D .m ∥l 1且n ∥l 2解:由定理“如果一个平面内有两条相交直线分别与另一个平面平行,那么这两个平面平行”可得,由选项D 可推知α∥β.例7:在下列条件中,可判断平面α与β平行的是( ).A. α、β都平行于直线lB. α内存在不共线的三点到β的距离相等C. l 、m 是α内两条直线,且l ∥β,m ∥βD. l 、m 是两条异面直线,且l ∥α,m ∥α,l ∥β,m ∥β 解:排除法,A中α、β可以是相交平面;B中三点可面平面两侧;C中两直线可以不相交.故选D,也可直接证明.例8:经过平面外的两点作该平面的平行平面可以作( ). A. 0个 B. 1个 C. 0个或1个 D. 1个或2个 解:这两点可以是在平面同侧或两侧.选C 。
面面平行判定定理教案教学目标:1. 理解面面平行的概念及其判定定理。
2. 学会运用判定定理判断空间中两个平面是否平行。
3. 培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。
教学内容:一、面面平行的定义1. 引导学生回顾平面的定义,理解平面是由无数条直线组成的二维图形。
2. 引入面面平行的概念,即两个平面在空间中没有公共点,且它们的法向量相同或相反。
二、面面平行的判定定理1. 讲解判定定理一:若两个平面的法向量相同,则这两个平面平行。
2. 讲解判定定理二:若两个平面的法向量相反,则这两个平面平行。
3. 讲解判定定理三:若两个平面相交于一条直线,且这条直线的方向向量与其中一个平面的法向量相同,则这两个平面平行。
三、判定定理的应用1. 引导学生运用判定定理判断空间中两个平面是否平行。
2. 给出实例,让学生学会如何找到法向量和方向向量进行判断。
四、练习与巩固1. 布置一些判断面面平行的题目,让学生独立完成。
2. 引导学生总结判断面面平行的方法和技巧。
五、课堂小结1. 回顾本节课所学的内容,让学生掌握面面平行的定义和判定定理。
2. 强调面面平行在实际问题中的应用,激发学生的学习兴趣。
教学评价:通过课堂讲解、练习和巩固,评价学生对面面平行定义和判定定理的理解程度,以及运用判定定理判断空间中两个平面是否平行的能力。
六、面面平行的性质定理1. 引入性质定理:若两个平面平行,则它们之间的距离相等。
2. 解释性质定理的证明过程,引导学生理解并掌握。
七、性质定理的应用1. 讲解如何利用性质定理计算两个平行平面之间的距离。
2. 提供实际问题,让学生学会将性质定理应用于实际问题中。
八、面面平行的判定与性质的综合应用1. 引导学生理解面面平行的判定定理与性质定理之间的关系。
2. 通过实例,讲解如何综合运用判定定理和性质定理解决复杂问题。
九、课堂练习与讨论1. 布置一些有关面面平行的判定与性质的应用题目,让学生独立完成。
2. 组织学生进行小组讨论,分享解题心得和方法。
高中数学必修2《直线、平面平行的判定及其性质》教案一、知识与技能:1、理解并掌握直线与平面平行的性质定理;2、引导学生探究线面平行的问题可以转化为线线平行的问题,从而能够通过化归解决有关问题,进一步体会数学转化的思想。
二、过程与方法:通过直观观察、猜想研究线面平行的性质定理,培养学生的自主学习能力,发展学生的合情推理能力及逻辑论证能力。
三、情感、态度与价值观:培养学生主动探究知识、合作交流的意识,在体验数学转化过程中激发学生的学习兴趣,从而培养学生勤于动脑和动手的良好品质。
2重点难点教学重点:线与面平行的性质定理及其应用。
教学难点:线与面的性质定理的应用。
3教学过程3.1 第一学时教学活动活动1【导入】问题引入一、问题引入木工小刘在处理如图所示的一块木料,已知木料的棱BC∥平面A C .现在小刘要经过平面A C 内一点P和棱BC将木料锯开,却不知如何画线,你能帮助他解决这个问题吗?预设:(1)过P作一条直线平行于B C(2)过P作一条直线平行与BC。
(问题引入的目的在于激起学生对于这堂课的兴趣,带着问题学习目的性更强,效果也会更好。
)活动2【讲授】新课讲授二、知识回顾判定一条直线与一个平面平行的方法:1、定义法:直线与平面没有公共点。
2、判定定理法:平面外一条直线与平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。
(线线平行线面平行)三、知识探究(一)思考一:如果直线a与平面平行,那么直线a与平面内的直线有哪些位置关系?答:平行或异面。
思考2:若直线a与平面平行,那么在平面内与直线a平行的直线有多少条?这些直线的位置关系如何?答:无数条;平行。
思考3:如果直线a与平面平行,经过直线a的平面与平面相交于直线b,那么直线a、b的位置关系如何?为什么?答:平行;因为a∥,所以a与没有公共点,则a与b没有公共点,又a与b在同一平面内,所以a与b平行。
思考4:综上分析,在直线a与平面平行的条件下我们可以得到什么结论?答:如果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.(四个思考题的目的在于引导学生探究直线与平面平行的性质定理。
第三节直线、平面平行的判定与性质核心素养立意下的命题导向1.结合立体几何的定义、公理,会推导直线和平面平行、平面和平面平行的判定定理和性质定理,凸显逻辑推理的核心素养.2.常与求几何体的体积计算相结合,会应用直线和平面平行、平面和平面平行的判定定理、性质定理证明空间的线、面平行关系,凸显直观想象、逻辑推理的核心素养.[理清主干知识]1.直线与平面平行(1)直线与平面平行的定义直线l与平面α没有公共点,则称直线l与平面α平行.(2)判定定理与性质定理文字语言图形表示符号表示判定定理平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线平行于此平面a⊄α,b⊂α,a∥b⇒a∥α性质定理一条直线和一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行a∥α,a⊂β,α∩β=b⇒a∥b2.平面与平面平行(1)平面与平面平行的定义没有公共点的两个平面叫做平行平面.(2)判定定理与性质定理文字语言图形表示符号表示判定定理一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行a⊂α,b⊂α,a∩b=P,a∥β,b∥β⇒α∥β性质定理两个平面平行,则其中一个平面内的直线平行于另一个平面α∥β,a⊂α⇒a∥β如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b⇒a∥b3.谨记两个结论(1)垂直于同一条直线的两个平面平行,即若a⊥α,a⊥β,则α∥β.(2)平行于同一平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.[澄清盲点误点]一、关键点练明1.(直线与平面平行的定义)如果直线a∥平面α,那么直线a与平面α内的()A.一条直线不相交B.两条直线不相交C.无数条直线不相交D.任意一条直线都不相交解析:选D因为a∥平面α,直线a与平面α无公共点,因此a和平面α内的任意一条直线都不相交,故选D.2.(面面平行的判定定理)设α,β是两个不同的平面,m是一条直线且m⊂α,“m∥β”是“α∥β”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选B当m∥β时,过m的平面α与β可能平行也可能相交,因而m∥βα∥β;当α∥β时,α内任一直线与β平行,因为m⊂α,所以m∥β.综上知,“m∥β”是“α∥β”的必要不充分条件.3.(平行关系的判定)已知m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,则下列命题中正确的是()A.m∥α,n∥α,则m∥n B.m∥n,m∥α,则n∥αC.m⊥α,m⊥β,则α∥βD.α⊥γ,β⊥γ,则α∥β解析:选C A中,m与n平行、相交或异面,A不正确;B中,n∥α或n⊂α,B不正确;根据线面垂直的性质,C正确;D中,α∥β或α与β相交,D不正确.4.(面面平行的性质定理)设α,β,γ是三个不同的平面,a,b是两条不同的直线,有下列三个条件:①a∥γ,b⊂β;②a∥γ,b∥β;③b∥β,a⊂γ.如果命题“α∩β=a,b⊂γ,且________,则a∥b”为真命题,则可以在横线处填入的条件是________(填序号).解析:由面面平行的性质定理可知,①正确;当b∥β,a⊂γ时,a和b在同一平面内,且没有公共点,所以平行,③正确.故应填入的条件为①或③.答案:①或③二、易错点练清1.(忽视面面平行的条件)下列条件中,能判断两个平面平行的是()A.一个平面内的一条直线平行于另一个平面B.一个平面内的两条直线平行于另一个平面C.一个平面内有无数条直线平行于另一个平面D.一个平面内任何一条直线都平行于另一个平面解析:选D由两个平面平行的判定定理可知,如果一个平面内的两条相交直线与另外一个平面平行,那么这两个平面平行.故可知D符合.2.(对空间平行关系相互转化的条件理解不到位)设m,l表示两条不同的直线,α表示平面,若m⊂α,则“l∥α”是“l∥m”的________条件.解析:由m⊂α,l∥α不能推出l∥m;由m⊂α,l∥m也不能推出l∥α,所以是既不充分也不必要条件.答案:既不充分也不必要3.(忽视线面平行的条件)(1)若直线a与平面α内无数条直线平行,则a与α的位置关系是______________.(2)已知直线a,b和平面α,β,若a⊂α,b⊂α,a∥β,b∥β,则α,β的位置关系是______________.(3)若α∥β,直线a∥α,则a与β的位置关系是___________________________________.解析:(1)由直线与平面平行的判定定理知,a可能平行于α,也可能在α内.(2)当a,b相交时,α∥β;当a,b平行时,α,β平行或相交.(3)当a在β外时,a∥β;当a在β内时,a∥α也成立.答案:(1)a∥α或a⊂α(2)平行或相交(3)a∥β或a⊂β考点一直线与平面平行的判定与性质考法(一)线面平行的判定[例1]如图所示,在空间几何体ABCDFE中,四边形ADFE是梯形,且EF∥AD,P,Q分别为棱BE,DF的中点.求证:PQ∥平面ABCD.[证明]法一:如图,取AE的中点G,连接PG,QG.在△ABE中,PB=PE,AG=GE,所以PG∥BA,又PG⊄平面ABCD,BA⊂平面ABCD,所以PG∥平面ABCD.在梯形ADFE中,DQ=QF,AG=GE,所以GQ∥AD,又GQ⊄平面ABCD,AD⊂平面ABCD,所以GQ∥平面ABCD.因为PG∩GQ=G,PG⊂平面PQG,GQ⊂平面PQG,所以平面PQG∥平面ABCD.又PQ⊂平面PQG,所以PQ∥平面ABCD.法二:如图,连接EQ并延长,与AD的延长线交于点H,连接BH.因为EF∥DH,所以∠EFQ=∠HDQ,又FQ=QD,∠EQF=∠DQH,所以△EFQ≌△HDQ,所以EQ=QH.在△BEH中,BP=PE,EQ=QH,所以PQ∥BH.又PQ⊄平面ABCD,BH⊂平面ABCD,所以PQ∥平面ABCD.考法(二)线面平行的性质定理的应用[例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:AP∥GH.[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,∴AP∥MO.又MO⊂平面BMD,AP⊄平面BMD,∴AP∥平面BMD.∵平面PAHG∩平面BMD=GH,且AP⊂平面PAHG,∴AP∥GH.[方法技巧]线面平行问题的解题关键(1)证明直线与平面平行的关键是设法在平面内找到一条与已知直线平行的直线,解题的思路是利用几何体的特征,合理利用中位线定理、线面平行的性质,或者构造平行四边形、寻找比例式证明两直线平行.(2)应用线面平行性质定理的关键是确定交线的位置,有时需要经过已知直线作辅助平面来确定交线.[针对训练]如图,几何体E-ABCD是四棱锥,△ABD为正三角形,CB=CD,EC⊥BD.(1)求证:BE=DE;(2)若∠BCD=120°,M为线段AE的中点,求证:DM∥平面BEC.证明:(1)如图,取BD的中点O,连接CO,EO.由于CB=CD,所以CO⊥BD.又EC⊥BD,EC∩CO=C,CO⊂平面EOC,EC⊂平面EOC,所以BD⊥平面EOC,因此BD⊥EO,又O为BD的中点,所以BE=DE.(2)如图,取AB的中点N,连接DN,MN.因为M是AE的中点,N是AB的中点,所以MN∥BE.又MN⊄平面BEC,BE⊂平面BEC,所以MN∥平面BEC.因为△ABD为正三角形,所以∠BDN=30°,又CB=CD,∠BCD=120°,因此∠CBD=30°,所以DN∥BC.又DN⊄平面BEC,BC⊂平面BEC,所以DN∥平面BEC.又MN∩DN=N,MN⊂平面DMN,DN⊂平面DMN,故平面DMN∥平面BEC,又DM⊂平面DMN,所以DM∥平面BEC.考点二平面与平面平行的判定与性质[典例]如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点,求证:(1)B,C,H,G四点共面;(2)平面EFA1∥平面BCHG.[证明](1)∵在△A1B1C1中,G,H分别是A1B1,A1C1的中点,∴GH∥B1C1.又∵B1C1∥BC,∴GH∥BC,∴GH与BC确定一个平面α,∴G,H,B,C∈α,∴B,C,H,G四点共面.(2)∵E,F分别是AB,AC的中点,∴EF∥BC,∵EF⊄平面BCHG,BC⊂平面BCHG,∴EF∥平面BCHG.易证A1G綊EB,∴四边形A1EBG是平行四边形,∴A1E∥GB.∵A1E⊄平面BCHG,GB⊂平面BCHG.∴A1E∥平面BCHG.∵A1E∩EF=E,且A1E⊂平面EFA1,EF⊂平面EFA1,∴平面EFA1∥平面BCHG.[方法技巧]1.判定面面平行的主要方法(1)利用面面平行的判定定理.(2)线面垂直的性质(垂直于同一直线的两平面平行).2.面面平行条件的应用(1)两平面平行,分析构造与之相交的第三个平面,交线平行.(2)两平面平行,其中一个平面内的任意一条直线与另一个平面平行.[提醒]利用面面平行的判定定理证明两平面平行,需要说明在一个平面内的两条直线是相交直线.[针对训练]1.如图是长方体被一平面截得的几何体,四边形EFGH为截面,则四边形EFGH的形状为________.解析:∵平面ABFE∥平面DCGH,平面EFGH∩平面ABFE=EF,平面EFGH∩平面DCGH=HG,∴EF∥HG.同理,EH∥FG,∴四边形EFGH 是平行四边形. 答案:平行四边形2.如图,在四棱锥P -ABCD 中,平面PAD ⊥平面ABCD ,PA =PD ,AB =AD ,PA ⊥PD ,AD ⊥CD ,∠BAD =60°,M ,N 分别为AD ,PA 的中点.(1)证明:平面BMN ∥平面PCD ; (2)若AD =6,求三棱锥P -BMN 的体积. 解:(1)证明:如图,连接BD . ∵AB =AD ,∠BAD =60°, ∴△ABD 为正三角形. ∵M 为AD 的中点,∴BM ⊥AD .∵AD ⊥CD ,CD ⊂平面ABCD ,BM ⊂平面ABCD , ∴BM ∥CD .又BM ⊄平面PCD ,CD ⊂平面PCD , ∴BM ∥平面PCD .∵M ,N 分别为AD ,PA 的中点,∴MN ∥PD . 又MN ⊄平面PCD ,PD ⊂平面PCD , ∴MN ∥平面PCD .又BM ⊂平面BMN ,MN ⊂平面BMN ,BM ∩MN =M , ∴平面BMN ∥平面PCD . (2)在(1)中已证BM ⊥AD . ∵平面PAD ⊥平面ABCD ,平面PAD ∩平面ABCD =AD ,BM ⊂平面ABCD , ∴BM ⊥平面PAD .又AD =6,∠BAD =60°,∴BM =3 3. ∵M ,N 分别为AD ,PA 的中点,PA =PD =22AD =32, ∴S △PMN =14S △PAD =14×12×(32)2=94.∴V P -BMN =V B -PMN =13S △PMN ·BM =13×94×33=934.考点三 平行关系的综合[典例] 如图所示,平面α∥平面β,点A ∈α,点C ∈α,点B ∈β,点D ∈β,点E ,F 分别在线段AB ,CD 上,且AE ∶EB =CF ∶FD . (1)求证:EF ∥平面β;(2)若E ,F 分别是AB ,CD 的中点,AC =4,BD =6,且AC ,BD 所成的角为60°,求EF 的长.[解] (1)证明:①当AB ,CD 在同一平面内时,由平面α∥平面β,平面α∩平面ABDC =AC ,平面β∩平面ABDC =BD 知,AC ∥BD . ∵AE ∶EB =CF ∶FD ,∴EF ∥BD . 又EF ⊄β,BD ⊂β,∴EF ∥平面β.②当AB 与CD 异面时,如图所示,设平面ACD ∩平面β=HD , 且HD =AC , ∵平面α∥平面β, 平面α∩平面ACDH =AC , ∴AC ∥HD ,∴四边形ACDH 是平行四边形.在AH 上取一点G ,使AG ∶GH =CF ∶FD , 连接EG ,FG ,BH .∵AE ∶EB =CF ∶FD =AG ∶GH , ∴GF ∥HD ,EG ∥BH .又EG ∩GF =G ,BH ∩HD =H , ∴平面EFG ∥平面β.又EF ⊂平面EFG ,∴EF ∥平面β. 综合①②可知,EF ∥平面β.(2)如图所示,连接AD ,取AD 的中点M ,连接ME ,MF . ∵E ,F 分别是AB ,CD 的中点, ∴ME ∥BD ,MF ∥AC , 且ME =12BD =3,MF =12AC =2.∴∠EMF 为AC 与BD 所成的角或其补角, ∴∠EMF =60°或120°. ∴在△EFM 中,由余弦定理得EF =ME 2+MF 2-2ME ·MF ·cos ∠EMF =32+22±2×3×2×12=13±6,即EF =7或EF =19. [方法技巧]利用线面平行或面面平行的性质,可以实现与线线平行的转化,尤其在截面图的画法中,常用来确定交线的位置.对于线段长或线段比例问题,常用平行线对应线段成比例或相似三角形来解决.[针对训练] 如图,在四棱锥P -ABCD 中,PD ⊥平面ABCD ,四边形ABCD 是矩形,E ,F ,G 分别是棱BC ,AD ,PA 的中点. (1)求证:PE ∥平面BFG ;(2)若PD =AD =1,AB =2,求点C 到平面BFG 的距离. 解:(1)证明:如图,连接DE .∵在矩形ABCD 中,E ,F 分别是棱BC ,AD 的中点, ∴DF =BE ,DF ∥BE ,∴四边形BEDF 是平行四边形,∴DE ∥BF . ∵G 是PA 的中点,∴FG ∥PD .∵PD ⊄平面BFG ,DE ⊄平面BFG ,FG ⊂平面BFG , BF ⊂平面BFG ,∴PD ∥平面BFG ,DE ∥平面BFG . 又PD ∩DE =D ,∴平面PDE ∥平面BFG . ∵PE ⊂平面PDE ,∴PE ∥平面BFG .(2)法一:∵PD ⊥平面ABCD ,FG ∥PD ,∴FG ⊥平面ABCD . 过点C 在平面ABCD 内,作CM ⊥BF ,垂足为M ,则FG ⊥CM . ∵FG ∩BF =F ,∴CM ⊥平面BFG , ∴线段CM 的长是点C 到平面BFG 的距离.在矩形ABCD 中,∵F 是AD 的中点,AD =1,AB =2,△BCM ∽△FBA , ∴CM BA =BC FB. ∵FB =AB 2+AF 2=172,BC =AD =1, ∴CM =41717,即点C 到平面BFG 的距离为41717.法二:设点C 到平面BFG 的距离为d . 在矩形ABCD 中,AF =12AD =12,AB =2,∴BF =14+4=172. ∵PD ⊥平面ABCD ,BF ⊂平面ABCD ,∴PD ⊥BF .∵FG ∥PD ,∴FG ⊥BF ,又FG =12PD =12,∴△BFG 的面积为12BF ·FG =178.∵△BCF 的面积为12BC ·AB =1,V C -BFG =V G -BCF , ∴13×178d =13×1×12,解得d =41717, 即点C 到平面BFG 的距离为41717.创新考查方式——领悟高考新动向1.如图,已知底面边长为3且高为1的正三棱柱ABC -A 1B 1C 1,过顶点A 作平面α与侧面BCC 1B 1交于EF ,且EF ∥BC ,若∠FAB =x ⎝⎛⎭⎫0<x ≤π6,四边形BCEF 的面积为y ,则函数y =f (x )的图象大致是( )解析:选C 由题意得,在Rt △ABF 中,BF =AB tan x ,所以y =f (x )=BC ·BF =BC ·AB tan x =3tan x ⎝⎛⎭⎫0<x ≤π6.由正切函数的图象及性质,可得C 正确.2.(多选)如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,E ,F 是线段B 1D 1上的两个动点,且EF =22,以下结论正确的为( ) A .AC ⊥BFB .三棱锥A -BEF 的体积为定值C .EF ∥平面ABCDD .异面直线AE ,BF 所成的角为定值解析:选ABC 对于A ,∵ABCD -A 1B 1C 1D 1为正方体,易得AC ⊥平面BDD 1B 1, ∵BF ⊂平面BDD 1B 1,∴AC ⊥BF ,故A 正确;对于B ,∵E ,F ,B 在平面BDD 1B 1上,∴A 到平面BEF 的距离为定值,∵EF =22,又B 到直线EF 的距离为1,∴△BEF 的面积为定值,∴三棱锥A -BEF 的体积为定值,故B 正确; 对于C ,∵EF ∥BD ,BD ⊂平面ABCD ,EF⊄平面ABCD,∴EF∥平面ABCD,故C正确;对于D,设上底面中心为O,当F与B1重合时,E与O重合,易知两异面直线所成的角是∠A1AO;当E与D1重合时,F与O重合,连接BC1,易知两异面直线所成的角是∠OBC1,可知,这两个角不相等,故异面直线AE,BF所成的角不为定值,故D错误.3.如图所示,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别是棱CC1,C1D1,D1D,DC的中点,N是BC的中点,点M在四边形EFGH及其内部运动,则M只需满足条件______________时,就有MN∥平面B1BDD1.(注:请填上你认为正确的一个条件即可,不必考虑全部可能情况)解析:如图,连接HN,FH,FN,则FH∥D1D,HN∥BD,∵FH∩HN=H,D1D∩BD=D,∴平面FNH∥平面B1BDD1,若M∈FH,则MN⊂平面FNH,∴MN∥平面B1BDD1.答案:点M在线段FH上(或点M与点H重合)4.(2021·福建漳州适应性测试)已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为3,点N是棱A1B1的中点,点T是棱CC1上靠近点C的三等分点,动点Q在正方形D1DAA1(包含边界)内运动,且QB∥平面D1NT,则动点Q所形成的轨迹的长为________.解析:由于QB∥平面D1NT,所以点Q在过B且与平面D1NT平行的平面上,如图,取DC的中点E1,取线段AA1上一点G,使A1G=1,易证平面BGE1∥平面D1NT.延长BE1,AD,交于点E,连接EG,交DD1于点I,显然,平面BGE∩正方形D1DAA1=GI,所以点Q的轨迹是线段GI,易求得GI=10.答案:105.在三棱锥P-ABC中,PB=6,AC=3,G为△PAC的重心,过点G作三棱锥的一个截面,使截面平行于PB和AC,则截面的周长为________.解析:如图,过点G作EF∥AC,分别交PA,PC于点E,F,过E,F分别作EN∥PB,FM∥PB,分别交AB,BC于点N,M,连接MN,则四边形EFMN是平行四边形(面EFMN为所求截面),且EF=MN=23AC=2,FM=EN=13PB=2,所以截面的周长为2×4=8.答案:8[课时跟踪检测]1.(多选)已知直线a,b,l,平面α,β,则下列命题中错误的选项为() A.若α⊥β,l⊥α,则l∥βB.若a⊥l,b⊥l,则a∥b C.若α⊥β,l⊂α,则l⊥βD.若l⊥α,l⊥β,则α∥β解析:选ABC对于A,由α⊥β,l⊥α,可知l⊂β或l∥β,故A错误;对于B,当a⊥l,b⊥l时,直线a与b可能平行,也可能相交,还可能异面,故B错误;对于C,当α⊥β,l⊂α时,l可能与平面β平行,也可能斜交,故C错误;对于D,垂直于同一条直线的两个平面互相平行,故D正确.2.(多选)已知α,β,γ是三个不重合的平面,l是直线.给出下列命题,其中正确的命题是()A.若l上两点到α的距离相等,则l∥αB.若l⊥α,l∥β,则α⊥βC.若α∥β,l⊄β,且l∥α,则l∥βD.若m⊥α,n⊥β,且α⊥β,则m∥n解析:选BC对于A,若直线l在平面α内,l上有两点到α的距离为0,相等,此时l不与α平行,所以A错误;对于B,因为l∥β,所以存在直线m⊂β使得l∥m,因为l⊥α,所以m⊥α,又m⊂β,所以β⊥α,所以B正确;对于C,l∥α,故存在m⊂α使得l∥m,因为α∥β,所以m∥β,因为l∥m,l⊄β,所以l∥β,C正确;对于D,因为m⊥α,n⊥β,α⊥β,所以m⊥n,所以D错误,故选B、C.3.(2021·潍坊期中)m,n是平面α外的两条直线,在m∥α的前提下,m∥n是n∥α的() A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A由已知条件m∥α,结合线面平行的性质定理可得,过直线m作一平面β交α于直线l,则m∥l,从而存在l⊂α有m∥l,再由m∥n可得n∥l,从而有n∥α.反之,不一定成立,m,n可能相交、平行或异面.所以m∥n是n∥α的充分不必要条件,故选A. 4.若平面β截三棱锥所得的截面为平行四边形,则该三棱锥的所有棱中与平面β平行的棱有()A.0条B.1条C.2条D.1条或2条解析:选C如图所示,四边形EFGH为平行四边形,则EF∥GH.∵EF⊄平面BCD,GH⊂平面BCD,∴EF∥平面BCD,又∵EF⊂平面ACD,平面ACD∩平面BCD=CD,∴EF∥CD.又EF⊂平面EFGH,CD⊄平面EFGH,∴CD∥平面EFGH.同理,AB∥平面EFGH.故有2条棱与平面EFGH平行.因此选C. 5.设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不重合的平面,有以下四个命题:①若m∥α,n∥β且α∥β,则m∥n;②若m⊥α,n⊥β且α⊥β,则m⊥n;③若m⊥α,n∥β且α∥β,则m⊥n;④若m∥α,n⊥β且α⊥β,则m∥n.其中真命题的序号是()A.②③B.③④C.①④D.①②解析:选A对于命题①,直线m,n可以相交、平行或异面,故是错误的;易知②③正确;对于命题④,直线m,n可以相交、平行或异面,故是错误的.故选A.6.已知平面α⊥平面β,α∩β=l,点A∈α,A∉l,直线AB∥l,直线AC⊥l,直线m∥α,m∥β,则下列四种位置关系中,不一定成立的是()A.AB∥m B.AC⊥mC.AB∥βD.AC⊥β解析:选D m∥α,m∥β,则有m∥l,又AB∥l,所以AB∥m,所以A成立;由于m∥l,l⊥AC,所以m⊥AC,所以B成立;AB∥l,且A∈α,A∉l,α∩β=l,所以AB∥β,所以C成立;C点可以在平面β内,AC与直线l异面垂直,如图所示,此时AC⊥β不成立,所以D不一定成立.7.如图所示,三棱柱ABC-A1B1C1的侧面BCC1B1是菱形,设D是A1C1上的点且A1B∥平面B1CD,则A1D∶DC1的值为________.解析:如图,设BC1∩B1C=O,连接OD.∵A1B∥平面B1CD且平面A1BC1∩平面B1CD=OD,∴A1B∥OD,∵四边形BCC1B1是菱形,∴O为BC1的中点,∴D为A1C1的中点,则A1D∶DC1=1.答案:18.(2021·苏州调研)设m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,给出下列四个命题:①若m⊂α,n∥α,则m∥n;②若α∥β,β∥γ,m⊥α,则m⊥γ;③若α∩β=n,m∥n,m∥α,则m∥β;④若m∥α,n∥β,m∥n,则α∥β.其中是真命题的是________(填序号).解析:①m∥n或m,n异面,故①错误;易知②正确;③m∥β或m⊂β,故③错误;④α∥β或α与β相交,故④错误.答案:②9.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 ∥平面MNP 的图形的序号是________.解析:①中,易知NP ∥AA ′,MN ∥A ′B ,∴平面MNP ∥平面AA ′B ,可得出AB ∥平面MNP (如图). ④中,NP ∥AB ,能得出AB ∥平面MNP . 在②③中不能判定AB ∥平面MNP . 答案:①④10.(2021·武汉模拟)如图,已知四棱锥P -ABCD 的底面ABCD 是平行四边形,侧面PAB ⊥平面ABCD ,E 是棱PA 的中点. (1)求证:PC ∥平面BDE ;(2)平面BDE 分此棱锥为两部分,求这两部分的体积比.解:(1)证明:在平行四边形ABCD 中,连接AC ,设AC ,BD 的交点为O (图略),则O 是AC 的中点.又E 是PA 的中点,连接EO ,则EO 是△PAC 的中位线,所以PC ∥EO ,又EO ⊂平面EBD ,PC ⊄平面EBD ,所以PC ∥平面EBD .(2)设三棱锥E -ABD 的体积为V 1,高为h ,四棱锥P -ABCD 的体积为V , 则三棱锥E -ABD 的体积V 1=13×S △ABD ×h ,因为E 是PA 的中点,所以四棱锥P -ABCD 的高为2h ,所以四棱锥P -ABCD 的体积V =13×S四边形ABCD×2h =4×13S △ABD ×h =4V 1,所以(V -V 1)∶V 1=3∶1,所以平面BDE 分此棱锥得到的两部分的体积比为3∶1或1∶3. 11.如图,ABCD 与ADEF 均为平行四边形,M ,N ,G 分别是AB ,AD ,EF 的中点.求证: (1)BE ∥平面DMF ; (2)平面BDE ∥平面MNG . 证明:(1)如图,连接AE , 则AE 必过DF 与GN 的交点O ,连接MO ,则MO 为△ABE 的中位线,所以BE ∥MO . 又BE ⊄平面DMF , MO ⊂平面DMF , 所以BE ∥平面DMF .(2)因为N ,G 分别为平行四边形ADEF 的边AD ,EF 的中点,所以DE ∥GN , 又DE ⊄平面MNG ,GN ⊂平面MNG , 所以DE ∥平面MNG .又M 为AB 的中点, 所以MN 为△ABD 的中位线,所以BD ∥MN , 又MN ⊂平面MNG ,BD ⊄平面MNG , 所以BD ∥平面MNG ,又DE ⊂平面BDE ,BD ⊂平面BDE ,DE ∩BD =D , 所以平面BDE ∥平面MNG .12.如图,在四边形ABCD 中,AB ⊥AD ,AD ∥BC ,AD =6,BC =4,E ,F 分别在BC ,AD 上,EF ∥AB .现将四边形ABCD 沿EF 折起,使平面ABEF ⊥平面EFDC .若BE =1,在折叠后的线段AD 上是否存在一点P ,且AP =λPD ,使得CP ∥平面ABEF ?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.解:AD 上存在一点P ,使得CP ∥平面ABEF ,此时λ=32.理由如下:当λ=32时,AP =32PD ,可知AP AD =35,如图,过点P 作MP ∥FD 交AF 于点M ,连接EM ,PC , 则有MP FD =AP AD =35,又BE =1,可得FD =5, 故MP =3,又EC =3,MP ∥FD ∥EC ,故有MP 綊EC , 故四边形MPCE 为平行四边形,所以CP ∥ME , 又ME ⊂平面ABEF ,CP ⊄平面ABEF , 故有CP ∥平面ABEF .。
课题:线面平行、面面平行
教学目标:掌握线面平行、面面平行的判定方法,并能熟练解决线面平行、面面平行的判定问题.
(一) 主要知识及主要方法:
1.线面平行的证明()1判定定理:如果平面外一条直线与这个平面内一条直线平行,那么这
条直线与这个平面平行;()2两平面平行的性质定理:
α∥β,a λα=I ,b γβ=I ⇒a
∥b .()3向量法. 方法1;AB ∥α⇔AB n AB α⎧⊥⎪⎨⎪⎩u u u r r à⇔0
AB n AB α⎧=⎪⎨
⎪⎩
u u u r r
g à 方法2;AB ∥α⇔AB CD AB CD αα⎧⎪
⎨⎪⎩
u u u r u u u r ∥àÔ
方法3;证明直线的方向向量与平面的两不共线向量是共面向量, 即利用平面向量基本定理进行证明.如图,
CD ∥α⇔CD xAC y AB CD α
⎧=+⎪⎨⎪⎩u u u r u u u r u u u r
à(其中{},x y 唯一且有序)
2.面面平行的证明:()1判定定理:如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平
面,那么这两个平面平行. ()2垂直于同一条直线的两个平面平行;()3平行于同一个平
面的两个平面平行.()3设1n u r 、2n u u r 分别是平面α、β的法向量,若1n u r ∥2n u u r
,则α∥β
(二)典例分析:
问题1.(06北京)如图,在底面为平行四边形的四棱锥P ABCD -中,
AB AC ⊥,PA ⊥平面ABCD ,且 PA AB =,点E 是PD 的中点. ()1略; ()2求证:PB ∥平面AEC ;()3略.
问题2.如图,在正三棱锥S ABC -中,
D 、
E 、
F 分别是棱AC 、BC 、SC
上的点, 且2CD DA =,2CE ES =,2CF FB =,
G 是AB 的中点.()1求证:平面SAB ∥平面DEF ;
()2求证:SG ∥平面DEF
A B C α D
g g g g α A B C C
D
P
A
B
C
D E S A
C
D E
g
(三)走向高考:
1.(07全国Ⅱ)如图,在四棱锥S ABCD -中, 底面ABCD 为正方形,侧棱SD ⊥底面ABCD , E 、F 分别为AB SC ,的中点.
()1证明EF ∥平面SAD ;()2略.
S
A B
C
G
D E
F g
A
E
B
C
F
S
D。