(好)直线与平面平行的判定定理
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直线与平面平行的判定定理教案在几何学中,判定直线与平面是否平行是非常重要的基础知识。
本教案将介绍直线与平面平行的判定定理,帮助学生更好地理解和掌握这一知识点。
一、直线与平面平行的判定定理1. 定理一:一条直线与平面平行的充分必要条件是,这条直线与平面内一条直线平行。
证明:设直线l与平面α平行,直线m与平面α内一条直线平行。
不妨设直线m与直线l相交于点A,过点A作平面α的一条平行直线n。
则直线l与平面α平行,直线m与平面α内一条直线平行,因此直线l与直线m平行,即得证。
2. 定理二:一条直线与平面平行的充分必要条件是,这条直线与平面内一条平行线的垂线平行。
证明:设直线l与平面α平行,直线m与平面α内一条平行线的垂线平行。
不妨设直线m与直线l相交于点A,过点A作平面α的一条平行线n。
则直线l与平面α平行,直线m与平面α内一条平行线的垂线平行,因此直线l与直线m平行,即得证。
二、教学重点与难点1. 教学重点:理解直线与平面平行的判定定理,掌握定理的证明方法。
2. 教学难点:理解平面内平行线的垂线平行的概念,掌握直线与平面平行的判定方法。
三、教学过程与方法1. 导入:通过提出问题引导学生思考直线与平面平行的概念,激发学生的学习兴趣。
2. 讲解:通过示意图和具体例题,讲解直线与平面平行的判定定理,引导学生理解定理的含义和应用方法。
3. 练习:让学生进行练习,通过多个例题加深对直线与平面平行的判定方法的理解,提高解题能力。
4. 总结:对直线与平面平行的判定定理进行总结,强调定理的重要性和应用范围。
四、教学反思与展望直线与平面平行的判定定理是几何学中的基础知识,理解和掌握这一定理对学生的几何学学习至关重要。
本教案通过系统的讲解和练习,帮助学生掌握直线与平面平行的判定方法,提高解题能力。
在未来的教学中,可以通过更多的实例和练习,进一步巩固学生的理解和应用能力,帮助他们更好地掌握直线与平面平行的判定定理。
直线与平面平行的判定、平面与平面平行的判定[新知初探]1.直线与平面平行的判定[点睛]用该定理判断直线a和平面α平行时,必须同时具备三个条件:(1)直线a在平面α外,即a⊄α;(2)直线b在平面α内,即b⊂α;(3)两直线a,b平行,即a∥b.2.平面与平面平行的判定[点睛](1)平面与平面平行的判定定理中的平行于一个平面内的“两条相交直线”是必不可少的.(2)面面平行的判定定理充分体现了等价转化思想,即把面面平行转化为线面平行.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若直线l上有两点到平面α的距离相等,则l∥平面α()(2)若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线平行()(3)两条平行线中的一条直线与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行()答案:(1)× (2)× (3)×2.能保证直线a 与平面α平行的条件是( ) A .b ⊂α,a ∥bB .b ⊂α,c ∥α,a ∥b ,a ∥cC .b ⊂α,A ,B ∈a ,C ,D ∈b ,且AC ∥BD D .a ⊄α,b ⊂α,a ∥b解析:选D 由线面平行的判定定理可知,D 正确.3.若一个平面内的两条直线分别平行于另一个平面内的两条直线,则这两个平面的位置关系是( )A .一定平行B .一定相交C .平行或相交D .以上判断都不对解析:选C 可借助于长方体判断两平面对应平行或相交.直线与平面平行的判定[典例] 如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,F ,G 分别是BC ,CC 1,BB 1的中点,求证:EF ∥平面AD 1G .[证明] 连接BC 1,则由E ,F 分别是BC ,CC 1的中点,知EF ∥BC 1. 又AB 綊A 1B 1綊D 1C 1,所以四边形ABC 1D 1是平行四边形, 所以BC 1∥AD 1,所以EF ∥AD 1. 又EF ⊄平面AD 1G ,AD 1⊂平面AD 1G , 所以EF ∥平面AD 1G .利用直线和平面平行的判定定理证明线面平行的关键是在平面内找一条直线与已知直线平行,常利用平行四边形、三角形中位线、平行公理等.已知有公共边AB 的两个全等的矩形ABCD 和ABEF 不同在一个平面内,P ,Q 分别是对角线AE ,BD 上的点,且AP =DQ .求证:PQ ∥平面CBE .证明:如图,作PM ∥AB 交BE 于点M ,作QN ∥AB 交BC 于点N ,连接MN ,则PM ∥QN ,PM AB =EP EA ,QN CD =BQ BD .∵EA =BD ,AP =DQ ,∴EP =BQ . 又∵AB =CD ,∴PM 綊QN ,∴四边形PMNQ 是平行四边形,∴PQ ∥MN . 又∵PQ ⊄平面CBE ,MN ⊂平面CBE , ∴PQ ∥平面CBE .平面与平面平行的判定[典例] 已知,点P 是△ABC 所在平面外一点,点A ′,B ′,C ′分别是△PBC ,△PAC ,△PAB 的重心.(1)求证:平面A ′B ′C ′∥平面ABC . (2)求A ′B ′∶AB 的值.[解] (1)证明:如图,连接PA ′,并延长交BC 于点M ,连接PB ′,并延长交AC 于点N ,连接PC ′,并延长交AB 于点Q ,连接MN ,NQ .∵A ′,B ′,C ′分别是△PBC ,△PAC ,△PAB 的重心, ∴M ,N ,Q 分别是△ABC 的边BC ,AC ,AB 的中点,且PA ′A ′M =PB ′B ′N =2,∴A ′B ′∥MN .同理可得B ′C ′∥NQ .∵A ′B ′∥MN ,MN ⊂平面ABC ,A ′B ′⊄平面ABC , ∴A ′B ′∥平面ABC . 同理可证B ′C ′∥平面ABC .又∵A ′B ′∩B ′C ′=B ′,A ′B ′⊂平面A ′B ′C ′,B ′C ′⊂平面A ′B ′C ′, ∴平面A ′B ′C ′∥平面ABC .(2)由(1)知A ′B ′∥MN ,且A ′B ′MN =PA ′PM =23,即A ′B ′=23MN .∵M ,N 分别是BC ,AC 的中点,∴MN =12AB .∴A ′B ′=23MN =23×12AB =13AB ,∴A ′B ′AB =13,即A ′B ′∶AB 的值为13.两个平面平行的判定定理是确定面面平行的重要方法.解答问题时一定要寻求好判定定理所需要的条件,特别是相交的条件,即与已知平面平行的两条直线必须相交,才能确定面面平行.如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,E ,F ,G ,H 分别 是AB ,AC ,A 1B 1,A 1C 1的中点. 求证:(1)B ,C ,H ,G 四点共面; (2)平面EFA 1∥平面BCHG .证明:(1)∵GH 是△A 1B 1C 1的中位线, ∴GH ∥B 1C 1.又B 1C 1∥BC ,∴GH ∥BC , ∴B ,C ,H ,G 四点共面.(2)∵E ,F 分别为AB ,AC 的中点,∴EF ∥BC . ∵EF ⊄平面BCHG ,BC ⊂平面BCHG , ∴EF ∥平面BCHG .∵A 1G 綊EB ,∴四边形A 1EBG 是平行四边形, ∴A 1E ∥GB .∵A 1E ⊄平面BCHG ,GB ⊂平面BCHG , ∴A 1E ∥平面BCHG .∵A 1E ∩EF =E ,∴平面EFA 1∥平面BCHG .平行中探索存在性问题[典例] 在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D ,E 分别是线段BC ,CC 1的中点,在线段AB 上是否存在一点M ,使直线DE ∥平面A 1MC ?请证明你的结论.[解] 如图,取线段AB 的中点M ,连接A 1M ,MC ,A 1C ,AC 1,设O 为A 1C ,AC 1的交点.由已知,O 为AC 1的中点.连接MD ,OE ,则MD ,OE 分别为△ABC ,△ACC 1的中位线, 所以MD 綊12AC ,OE 綊12AC ,因此MD 綊OE .连接OM ,从而四边形MDEO 为平行四边形,则DE ∥MO . 因为直线DE ⊄平面A 1MC ,MO ⊂平面A 1MC , 所以直线DE ∥平面A 1MC .即线段AB 上存在一点M (线段AB 的中点),使直线DE ∥平面A 1MC .平行中探索存在性问题的判定是高考的常考内容,多出现在解答题中.证明线面平行的关键是找线线平行,注意利用所给几何体中隐含的线线位置关系,当题目中有中点时,一般考虑先探索中点,再用中位线定理找平行关系.[活学活用]如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别为CC1,C1D1,DD1,CD的中点.N为BC的中点.试在E,F,G,H四个点中找两个点,使这两个点与点N确定一个平面α,且平面α∥平面BB1D1D.解:由面面平行的判定定理,若使平面α∥平面BB1D1D,只需在平面α内有两条相交直线平行于平面BB1D1D,或在平面α内有两条相交直线平行于平面BB1D1D内的两条相交直线即可.连接HN,HF,NF,易知HN∥BD,HF∥DD1,所以平面NHF∥平面BB1D1D,即在E,F,G,H四个点中,由H,F两点与点N确定的平面α满足条件.层级一学业水平达标1.下列选项中,一定能得出直线m与平面α平行的是()A.直线m在平面α外B.直线m与平面α内的两条直线平行C.平面α外的直线m与平面内的一条直线平行D.直线m与平面α内的一条直线平行解析:选C选项A不符合题意,因为直线m在平面α外也包括直线与平面相交;选项B与D不符合题意,因为缺少条件m⊄α;选项C中,由直线与平面平行的判定定理,知直线m与平面α平行,故选项C符合题意.2.已知α,β是两个不重合的平面,下列选项中,一定能得出平面α与平面β平行的是()A.平面α内有一条直线与平面β平行B.平面α内有两条直线与平面β平行C.平面α内有一条直线与平面β内的一条直线平行D.平面α与平面β不相交解析:选D选项A、C不正确,因为两个平面可能相交;选项B不正确,因为平面α内的这两条直线必须相交才能得到平面α与平面β平行;选项D正确,因为两个平面的位置关系只有相交与平行两种.故选D.3.在三棱锥A-BCD中,E,F分别是AB和BC上的点,若AE∶EB=CF∶FB=2∶5,则直线AC与平面DEF的位置关系是()A.平行B.相交C.直线AC在平面DEF内D.不能确定解析:选A∵AE∶EB=CF∶FB=2∶5,∴EF∥AC.又EF⊂平面DEF,AC⊄平面DEF,∴AC∥平面DEF.4.已知a,b,c,d是四条直线,α,β是两个不重合的平面,若a∥b∥c∥d,a⊂α,b⊂α,c⊂β,d⊂β,则α与β的位置关系是()A.平行B.相交C.平行或相交D.以上都不对解析:选C根据图1和图2可知α与β平行或相交.5.如图,下列正三棱柱ABC-A1B1C1中,若M,N,P分别为其所在棱的中点,则不能得出AB∥平面MNP的是()解析:选C在图A、B中,易知AB∥A1B1∥MN,所以AB∥平面MNP;在图D中,易知AB∥PN,所以AB∥平面MNP.故选C.6.已知l,m是两条直线,α是平面,若要得到“l∥α”,则需要在条件“m⊂α,l∥m”中另外添加的一个条件是________.解析:根据直线与平面平行的判定定理,知需要添加的一个条件是“l⊄α”.答案:l⊄α7.已知A,B两点是平面α外两点,则过A,B与α平行的平面有________个.解析:当A,B两点在平面α异侧时,不存在这样的平面.当A,B两点在平面同侧时,若直线AB∥α,则存在一个,否则不存在.答案:0或18.如图,在五面体FE-ABCD中,四边形CDEF为矩形,M,N分别是BF,BC的中点,则MN与平面ADE的位置关系是________.解析:∵M,N分别是BF,BC的中点,∴MN∥CF.又四边形CDEF为矩形,∴CF∥DE,∴MN∥DE.又MN⊄平面ADE,DE⊂平面ADE,∴MN∥平面ADE.答案:平行9.如图所示,在直角梯形ABCP中,BC∥AP,AB⊥BC,CD⊥AP,AD=DC=PD.E,F,G分别为线段PC,PD,BC的中点,现将△PDC折起,使点P∉平面ABCD.求证:平面PAB∥平面EFG.证明:∵PE=EC,PF=FD,∴EF∥CD,又∵CD∥AB,∴EF∥AB.又EF⊄平面PAB,∴EF∥平面PAB.同理可证EG∥平面PAB.又∵EF∩EG=E,∴平面PAB∥平面EFG.10.已知正方形ABCD,如图(1)E,F分别是AB,CD的中点,将△ADE沿DE折起,如图(2)所示,求证:BF∥平面ADE.证明:∵E,F分别为AB,CD的中点,∴EB=FD.又∵EB∥FD,∴四边形EBFD为平行四边形,∴BF∥ED.∵DE⊂平面ADE,而BF⊄平面ADE,∴BF∥平面ADE.层级二应试能力达标1.若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则()A.α内的所有直线与l异面B.α内不存在与l平行的直线C.α内存在唯一的直线与l平行D.α内的直线与l都相交解析:选B若在平面α内存在与直线l平行的直线,因l⊄α,故l∥α,这与题意矛盾.2.在正方体EFGH-E1F1G1H1中,下列四对截面彼此平行的一对是()A.平面E1FG1与平面EGH1B.平面FHG1与平面F1H1GC.平面F1H1H与平面FHE1D.平面E1HG1与平面EH1G解析:选A画出相应的截面如图所示,即可得答案.3.已知P是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱DD1上任意一点(不是端点),则在正方体的12条棱中,与平面ABP平行的有()A.3个B.6个C.9个D.12个解析:选A因为棱AB在平面ABP内,所以只要与棱AB平行的棱都满足题意,即A1B1,D1C1,DC.4.A,B是直线l外的两点,过A,B且和l平行的平面有()A.0个B.1个C.无数个D.以上都有可能解析:选D若AB与l平行,则和l平行的平面有无数个;若AB与l相交,则和l 平行的平面没有;若AB与l异面,则和l平行的平面有一个.5.已知三棱柱ABC-A1B1C1,D,E,F分别是棱AA1,BB1,CC1的中点,则平面DEF 与平面ABC的位置关系是________.解析:∵D,E,F分别是棱AA1,BB1,CC1的中点,∴在平行四边形AA1B1B与平行四边形BB1C1C中,DE∥AB,EF∥BC,∴DE∥平面ABC,EF∥平面ABC.又DE∩EF=E,∴平面DEF ∥平面ABC.答案:平行6.如图是一几何体的平面展开图,其中ABCD为正方形,E,F,G,H分别为PA,PD,PC,PB的中点.在此几何体中,给出下面四个结论:①平面EFGH∥平面ABCD;②直线PA∥平面BDG;③直线EF∥平面PBC;④直线EF∥平面BDG.其中正确的序号是________.解析:作出立体图形,可知平面EFGH ∥平面ABCD ;PA ∥平面BDG ;EF ∥HG ,所以EF ∥平面PBC ;直线EF 与平面BDG 不平行.答案:①②③7.如图所示,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,S 是B 1D 1的中点,E ,F ,G 分别是BC ,DC 和SC 的中点.求证:平面EFG ∥平面BDD 1B 1.证明:如图所示,连接SB ,SD , ∵F ,G 分别是DC ,SC 的中点, ∴FG ∥SD .又∵SD ⊂平面BDD 1B 1,FG ⊄平面BDD 1B 1, ∴FG ∥平面BDD 1B 1. 同理可证EG ∥平面BDD 1B 1, 又∵EG ⊂平面EFG ,FG ⊂平面EFG ,EG ∩FG =G , ∴平面EFG ∥平面BDD 1B 1.8.如图,已知底面是平行四边形的四棱锥P -ABCD ,点E 在PD 上,且PE ∶ED =2∶1,在棱PC 上是否存在一点F ,使BF ∥平面AEC ?若存在,请证明你的结论,并说出点F 的位置;若不存在,请说明理由.解:当F 是棱PC 的中点时,BF ∥平面AEC .证明如下:取PE 的中点M ,连接FM ,则FM ∥CE .因为FM ⊄平面AEC , EC ⊂平面AEC , 所以FM ∥平面AEC .由EM =12PE =ED ,得E 为MD 的中点,连接BM ,BD ,设BD ∩AC =O ,则O 为BD 的中点. 连接OE ,则BM ∥OE .因为BM ⊄平面AEC ,OE ⊂平面AEC , 所以BM ∥平面AEC .又因为FM ⊂平面BFM ,BM ⊂平面BFM ,FM ∩BM =M , 所以平面BFM ∥平面AEC ,所以平面BFM 内的任何直线与平面AEC 均没有公共点. 又BF ⊂平面BFM ,所以BF 与平面AEC 没有公共点,所以BF∥平面AEC.。
线和平面平行的判定定理
1. 垂直平行线定理,如果一条直线和平面上的两条平行线垂直
相交,那么这条直线与该平面平行。
2. 平行线的截距定理,如果一条直线与两条平行线分别相交,
且这两个交点到两条平行线的距离相等,那么这条直线与这两条平
行线平行。
3. 平行线的倾斜定理,如果一条直线与两条平行线分别相交,
且这两个交点到两条平行线的距离之比相等于一个常数k,那么这
条直线与这两条平行线平行。
4. 平行线的夹角定理,如果一条直线与两条平行线分别相交,
那么这两个交点所成的两个内角互为对应角,即它们相等。
这些定理提供了判定线和平面是否平行的方法,通过这些定理
我们可以在几何问题中判断线和平面的平行关系,从而解决相关问题。
这些定理在实际问题中有着广泛的应用,例如在建筑设计、工
程测量和地理空间分析等领域都有着重要的作用。
通过深入理解和
灵活运用这些定理,我们可以更好地理解空间关系,解决实际问题。
2.2.1 直线与平面平行的判定:知识要点 直线与平面平行的判断方法有两种1 根据定义:直线和平面没有公共点,则直线和平面平行 . ( 一般用反证法. )2. 判定定理: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.(符号表示为: a ,b ,a//b a// . 图形如图所示) . 二:例题判定定理证明:已知: a α, b α,且 a ∥b求证: a∥α例 1 :求证:空间四边形相邻两边中点的连线平行于经过另 外两边所在的平面。
已知:如图空间四边形 ABCD 中,E 、F 分别是 AB 、 求证: EF ∥平面 BCD 证明:例 2: 正方体 ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 为 DD 1的中点,试判断 BD 1与平面AEC 的位置 关系,说明理由a AF点 BC1CB三练习:1. 判断下列说法是否正确,并说明理由.○1 平面 外的一条直线 a 与平面 内的无数条直线平行则直线 a 和平面 平行;○2平面 外的两条平行直线 a,b ,若 a// ,则b// ;○3 直线a 和平面 平行,则直线 a 平行于平面 内任意一条直线; ○4 直线 a 和平面 平行,则平面 中必定存在直线与直线 a 平行. A. l 1 ∥α B. l 2 α C. l 2 ∥α或l 2 α D. l 2 与α相交 3.以下说法(其中 a ,b 表示直线, 表示平面)①若 a ∥b , b ,则 a ∥ ②若 a ∥ ,b ∥ ,则 a ∥b ③若 a ∥b , b ∥ ,则 a ∥ ④若 a ∥ ,b ,则 a ∥b 其中正确说法的个数是( ) .A. 0 个B. 1 个C. 2 个D. 3 个4.已知a ,b 是两条相交直线, a ∥ ,则 b 与 的位置关系是( ). A. b ∥ B. b 与 相交 C. b α D. b ∥ 或 b 与 相交5. 如果平面 外有两点 A 、B ,它们到平面 的距离都是 a ,则直线 AB 和平面 的 位置关系一定是( ) .A. 平行B. 相交C. 平行或相交D. AB 6.平面 与△ ABC 的两边 AB 、 AC 分别交于 D 、E ,且 AD ∶DB=AE ∶EC ,求证: BC ∥平面 .7.P 是平行四边形 ABCD 所在平面外一点, E 为PB 的中点, O 为 AC ,BD 的交点. (1)求证:EO ‖平面PCD ; (2)图中EO 还与哪个平 面平行?8. 在正方体 ABCD- A 1B 1C 1D 1中, E 、F 分别为棱 BC 、C 1D 1的中点. 求证: EF ∥平面 BB 1D 1D2. 已知直线 l 1、l 2 , 平面α, l 1 ∥l 2 , l 1∥α 那么 l 2 与平面 α 的关系是( ).2.2 平面与平面平行的判定:知识要点平面与平面平行的判断方法有三种 1. 定义:两平面没有公共点,则两平面平行2. 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. 用符号表示为: a ,b ,a b P // a// ,b// 图形如图所示图形如图所示 3. 推论:①如果一个平面内有两条相交直线分别平行于 另一个平面内的两条直线,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平行与同一平面的两个平面平行 . 二:例题 判定定理证明 : 已知:如图, m , n , 求证://mn ( 思考 1 :如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面内的两条直线, 那么这两个平面平行吗 ?为什么? )(思考 2:.在判断一个平面是否水平时,把水准器在这个平 面内交叉地放两次,如果水准器的气泡都是居中的,就 可以判定这个平面和水平面平行,你能说出理由吗?) 例 2:已知正方体 ABCD-A 1B 1C 1D 1, 求证:平面 AB 1D 1 // 平面 C 1BD 。
高考数学考点归纳之 直线、平面平行的判定与性质一、基础知识1.直线与平面平行的判定定理和性质定理⎣⎢⎡⎦⎥⎤❶应用判定定理时,要注意“内”“外”“平行”三个条件必须都具备,缺一不可. 2.平面与平面平行的判定定理和性质定理⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤❷如果一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面的两条直线,那么这两个平面互相平行.符号表示:a ⊂α,b ⊂α,a ∩b =O ,a ′⊂β,b ′⊂β,a ∥a ′,b ∥b ′⇒α∥β. 二、常用结论平面与平面平行的三个性质(1)两个平面平行,其中一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面. (2)夹在两个平行平面间的平行线段长度相等.(3)两条直线被三个平行平面所截,截得的对应线段成比例.考点一 直线与平面平行的判定与性质考法(一) 直线与平面平行的判定[典例] 如图,在直三棱柱ABC A 1B 1C 1中,点M ,N 分别为线段A 1B ,AC 1的中点.求证:MN ∥平面BB 1C 1C .[证明] 如图,连接A 1C .在直三棱柱ABC A 1B 1C 1中,侧面AA 1C 1C 为平行四边形.又因为N 为线段AC 1的中点,所以A 1C 与AC 1相交于点N ,即A 1C 经过点N ,且N 为线段A 1C 的中点.因为M 为线段A 1B 的中点,所以MN ∥BC . 又因为MN ⊄平面BB 1C 1C ,BC ⊂平面BB 1C 1C , 所以MN ∥平面BB 1C 1C .考法(二)线面平行性质定理的应用[典例](2018·豫东名校联考)如图,在四棱柱ABCDA1B1C1D1中,E为线段AD上的任意一点(不包括A,D两点),平面CEC1与平面BB1D交于FG.求证:FG∥平面AA1B1B.[证明]在四棱柱ABCDA1B1C1D1中,BB1∥CC1,BB1⊂平面BB1D,CC1⊄平面BB1D,所以CC1∥平面BB1D.又CC1⊂平面CEC1,平面CEC1与平面BB1D交于FG,所以CC1∥FG.因为BB1∥CC1,所以BB1∥FG.因为BB1⊂平面AA1B1B,FG⊄平面AA1B1B,所以FG∥平面AA1B1B.[题组训练]1.(2018·浙江高考)已知平面α,直线m,n满足m⊄α,n⊂α,则“m∥n”是“m∥α”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A∵若m⊄α,n⊂α,且m∥n,由线面平行的判定定理知m∥α,但若m⊄α,n⊂α,且m∥α,则m与n有可能异面,∴“m∥n”是“m∥α”的充分不必要条件.2.如图,在四棱锥PABCD中,AB∥CD,AB=2,CD=3,M为PC上一点,且PM =2MC.求证:BM ∥平面P AD .证明:法一:如图,过点M 作MN ∥CD 交PD 于点N ,连接AN . ∵PM =2MC ,∴MN =23CD .又AB =23CD ,且AB ∥CD ,∴AB 綊MN ,∴四边形ABMN 为平行四边形, ∴BM ∥AN .又BM ⊄平面P AD ,AN ⊂平面P AD , ∴BM ∥平面P AD .法二:如图,过点M 作MN ∥PD 交CD 于点N ,连接BN . ∵PM =2MC ,∴DN =2NC , 又AB ∥CD ,AB =23CD ,∴AB 綊DN ,∴四边形ABND 为平行四边形, ∴BN ∥AD .∵BN ⊂平面MBN ,MN ⊂平面MBN ,BN ∩MN =N , AD ⊂平面P AD ,PD ⊂平面P AD ,AD ∩PD =D , ∴平面MBN ∥平面P AD .∵BM ⊂平面MBN ,∴BM ∥平面P AD .3.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P A 作平面P AHG 交平面BMD 于GH .求证:P A ∥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,∴P A ∥MO . 又MO ⊂平面BMD ,P A ⊄平面BMD , ∴P A ∥平面BMD .∵平面P AHG ∩平面BMD =GH , P A ⊂平面P AHG , ∴P A ∥GH .考点二平面与平面平行的判定与性质[典例]如图,在三棱柱ABCA1B1C1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EF A1∥平面BCHG.[证明](1)∵GH是△A1B1C1的中位线,∴GH∥B1C1.又∵B1C1∥BC,∴GH∥BC,∴B,C,H,G四点共面.(2)∵E,F分别为AB,AC的中点,∴EF∥BC,∵EF⊄平面BCHG,BC⊂平面BCHG,∴EF∥平面BCHG.∵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,∴平面EF A1∥平面BCHG.[变透练清]1.(变结论)在本例条件下,若D1,D分别为B1C1,BC的中点,求证:平面A1BD1∥平面AC1D.证明:如图所示,连接A1C,AC1,设交点为M,∵四边形A1ACC1是平行四边形,∴M是A1C的中点,连接MD,∵D为BC的中点,∴A1B∥DM.∵DM⊄平面A1BD1,A1B⊂平面A1BD1,∴DM∥平面A1BD1.又由三棱柱的性质知D1C1綊BD,∴四边形BDC1D1为平行四边形,∴DC1∥BD1.又DC1⊄平面A1BD1,BD1⊂平面A1BD1,∴DC1∥平面A1BD1,又∵DC1∩DM=D,DC1⊂平面AC1D,DM⊂平面AC1D,∴平面A1BD1∥平面AC1D.2.如图,四边形ABCD与四边形ADEF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,设DF与GN的交点为O,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中点,所以MN为△ABD的中位线,所以BD∥MN.又BD⊄平面MNG,MN⊂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 .[课时跟踪检测]A 级1.已知直线a 与直线b 平行,直线a 与平面α平行,则直线b 与α的关系为( ) A .平行 B .相交C .直线b 在平面α内D .平行或直线b 在平面α内解析:选D 依题意,直线a 必与平面α内的某直线平行,又a ∥b ,因此直线b 与平面α的位置关系是平行或直线b 在平面α内.2.若平面α∥平面β,直线a ∥平面α,点B ∈β,则在平面β内且过B 点的所有直线中( )A .不一定存在与a 平行的直线B .只有两条与a 平行的直线C .存在无数条与a 平行的直线D .存在唯一与a 平行的直线解析:选A 当直线a 在平面β内且过B 点时,不存在与a 平行的直线,故选A. 3.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∶2,则对角线AC 和平面DEF 的位置关系是( )A .平行B .相交C .在平面内D .不能确定解析:选A 如图,由AE EB =CFFB 得AC ∥EF .又因为EF ⊂平面DEF ,AC ⊄平面DEF , 所以AC ∥平面DEF .4.(2019·重庆六校联考)设a ,b 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则α∥β的一个充分条件是( )A .存在一条直线a ,a ∥α,a ∥βB .存在一条直线a ,a ⊂α,a ∥βC .存在两条平行直线a ,b ,a ⊂α,b ⊂β,a ∥β,b ∥αD .存在两条异面直线a ,b ,a ⊂α,b ⊂β,a ∥β,b ∥α解析:选D 对于选项A ,若存在一条直线a ,a ∥α,a ∥β,则α∥β或α与β相交,若α∥β,则存在一条直线a ,使得a ∥α,a ∥β,所以选项A 的内容是α∥β的一个必要条件;同理,选项B 、C 的内容也是α∥β的一个必要条件而不是充分条件;对于选项D ,可以通过平移把两条异面直线平移到一个平面中,成为相交直线,则有α∥β,所以选项D 的内容是α∥β的一个充分条件.故选D.5.如图,透明塑料制成的长方体容器ABCD A 1B 1C 1D 1内灌进一些水,固定容器底面一边BC 于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜度的不同,有下面四个命题:①没有水的部分始终呈棱柱形;②水面EFGH 所在四边形的面积为定值; ③棱A 1D 1始终与水面所在平面平行; ④当容器倾斜如图所示时,BE ·BF 是定值. 其中正确命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选C 由题图,显然①是正确的,②是错误的; 对于③,∵A 1D 1∥BC ,BC ∥FG ,∴A 1D 1∥FG 且A 1D 1⊄平面EFGH ,FG ⊂平面EFGH , ∴A 1D 1∥平面EFGH (水面). ∴③是正确的;对于④,∵水是定量的(定体积V ), ∴S △BEF ·BC =V ,即12BE ·BF ·BC =V .∴BE ·BF =2VBC(定值),即④是正确的,故选C.6.如图,平面α∥平面β,△P AB 所在的平面与α,β分别交于CD ,AB ,若PC =2,CA =3,CD =1,则AB =________.解析:∵平面α∥平面β,∴CD ∥AB , 则PC P A =CDAB ,∴AB =P A ×CD PC =5×12=52. 答案:527.设α,β,γ是三个平面,a ,b 是两条不同直线,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③8.在三棱锥P ABC 中,PB =6,AC =3,G 为△P AC 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P A ,PC 于点E ,F ,过点E 作EN ∥PB 交AB 于点N ,过点F 作FM ∥PB 交BC 于点M ,连接MN ,则四边形EFMN 是平行四边形(平面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:89.如图,E ,F ,G ,H 分别是正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的棱BC ,CC 1,C 1D 1,AA 1的中点.求证:(1)EG ∥平面BB 1D 1D ; (2)平面BDF ∥平面B 1D 1H .证明:(1)如图,取B 1D 1的中点O ,连接GO ,OB , 因为OG 綊12B 1C 1,BE 綊12B 1C 1,所以BE 綊OG ,所以四边形BEGO 为平行四边形, 故OB ∥EG ,因为OB ⊂平面BB 1D 1D , EG ⊄平面BB 1D 1D , 所以EG ∥平面BB 1D 1D . (2)由题意可知BD ∥B 1D 1.连接HB ,D 1F ,因为BH 綊D 1F , 所以四边形HBFD 1是平行四边形, 故HD 1∥BF .又B 1D 1∩HD 1=D 1,BD ∩BF =B , 所以平面BDF ∥平面B 1D 1H .10.(2019·南昌摸底调研)如图,在四棱锥P ABCD 中,∠ABC = ∠ACD =90°,∠BAC =∠CAD =60°,P A ⊥平面ABCD ,P A =2,AB =1.设M ,N 分别为PD ,AD 的中点.(1)求证:平面CMN ∥平面P AB ; (2)求三棱锥P ABM 的体积.解:(1)证明:∵M ,N 分别为PD ,AD 的中点, ∴MN ∥P A ,又MN ⊄平面P AB ,P A ⊂平面P AB , ∴MN ∥平面P AB .在Rt △ACD 中,∠CAD =60°,CN =AN , ∴∠ACN =60°.又∠BAC =60°,∴CN ∥AB . ∵CN ⊄平面P AB ,AB ⊂平面P AB , ∴CN ∥平面P AB . 又CN ∩MN =N , ∴平面CMN ∥平面P AB .(2)由(1)知,平面CMN ∥平面P AB ,∴点M 到平面P AB 的距离等于点C 到平面P AB 的距离. ∵AB =1,∠ABC =90°,∠BAC =60°,∴BC =3,∴三棱锥P ABM 的体积V =V M P AB =V C P AB =V P ABC =13×12×1×3×2=33.B 级1.如图,四棱锥P ABCD 中,P A ⊥底面ABCD ,AD ∥BC ,AB =AD =AC =3,P A =BC =4,M 为线段AD 上一点,AM =2MD ,N 为PC 的中点.(1)求证:MN ∥平面P AB ; (2)求四面体N BCM 的体积. 解:(1)证明:由已知得AM =23AD =2.取BP 的中点T ,连接AT ,TN , 由N 为PC 的中点知TN ∥BC , TN =12BC =2.又AD ∥BC ,故TN 綊AM ,四边形AMNT 为平行四边形,于是MN ∥AT . 因为AT ⊂平面P AB ,MN ⊄平面P AB , 所以MN ∥平面P AB .(2)因为P A ⊥平面ABCD ,N 为PC 的中点,所以N 到平面ABCD 的距离为12P A .取BC 的中点E ,连接AE .由AB =AC =3,得AE ⊥BC ,AE =AB 2-BE 2= 5.由AM ∥BC 得M 到BC 的距离为5,故S △BCM =12×4×5=2 5. 所以四面体N BCM 的体积V N BCM =13×S △BCM ×P A 2=453.2.如图所示,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)如图所示,取BD 的中点O ,连接OC ,OE .∵CB =CD ,∴CO ⊥BD .又∵EC ⊥BD ,EC ∩CO =C ,∴BD ⊥平面OEC ,∴BD ⊥EO .又∵O 为BD 中点.∴OE 为BD 的中垂线,∴BE =DE .(2)取BA 的中点N ,连接DN ,MN .∵M 为AE 的中点,∴MN ∥BE .∵△ABD 为等边三角形,N 为AB 的中点,∴DN ⊥AB .∵∠DCB =120°,DC =BC ,∴∠OBC =30°,∴∠CBN =90°,即BC ⊥AB ,∴DN ∥BC .∵DN ∩MN =N ,BC ∩BE =B ,∴平面MND ∥平面BEC .又∵DM ⊂平面MND ,∴DM ∥平面BEC .。