直线、平面平行的判定
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线面关系的判定和性质线面关系有相交和平行。
相交特殊情况为垂直。
垂直是证明线和面上的两条相交直线都垂直就可以,平行是证明线和面上的任意一条直线平行就好。
1线面关系的判定及线面关系性质直线与平面平行判定: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。
性质: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。
直线与平面垂直判定:一条直线与一个平面内的两条相交直线相垂直,则该直线与此平面垂直。
性质:如果直线l与平面α内的任意一条直线都垂直,则直线l与平面垂直。
2平面与平面垂直定义:如果两个平面所成的二面角是直二面角,那么这两个平面互相垂直。
判定定理:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。
性质定理:两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直。
注意:垂直于同一个平面的两平面是否平行?(可能平行,可能相交)线面平行的性质定理一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。
已知:a∥b,a⊄α,b⊂α,求证:a∥α反证法证明:假设a与α不平行,则它们相交,设交点为A,那么A ∈α∵a∥b,∴A不在b上在α内过A作c∥b,则a∩c=A又∵a∥b,b∥c,∴a∥c,与a∩c=A矛盾。
∴假设不成立,a∥α线面平行的性质定理二平面外一条直线与此平面的垂线垂直,则这条直线与此平面平行。
已知:a⊥b,b⊥α,且a不在α上。
求证:a∥α证明:设a与b的垂足为A,b与α的垂足为B。
假设a与α不平行,那么它们相交,设a∩α=C,连接BC由于不在直线上的三个点确定一个平面,因此ABC首尾相连得到△ABC ∵B∈α,C∈α,b⊥α∴b⊥BC,即∠ABC=90°∵a⊥b,即∠BAC=90°∴在△ABC中,有两个内角为90°,这是不可能的事情。
∴假设不成立,a∥α。
线面平行的定义:若直线和平面无公共点,则称直线和平面平行。
图形表示如下:1、线面平行的判定定理:平面外一条直线与此平面内一条直线平行,则该直线与此平面平行。
直线、平面平行的判定及其性质新课讲解:1、直线与平面平行的判定及其性质(1)线面平行的判定定理:平面外一条直线与此平面内一条直线平行,则该直线与此平面平行。
线线平行⇒线面平行(2)线面平行的性质: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,那么这条直线和交线平行。
线面平行⇒线线平行2、平面与平面平行的判定及其性质(两条相交直线即可代表一个平面)(1)两个平面平行的判定定理①如果一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行。
线面平行→面面平行②如果在两个平面内,各有两组相交直线对应平行,那么这两个平面平行。
线线平行→面面平行③垂直于同一条直线的两个平面平行.(2)两个平面平行的性质①如果两个平面平行,那么某一个平面内的直线与另一个平面平行。
面面平行→线面平行②如果两个平行平面都和第三个平面相交,那么它们的交线平行。
面面平行→线线平行题型一:直线与平面平行的判定要点:利用判定定理时关键是找平面内与已知直线平行的直线.可先直观判断平面内是否已有,若没有,则需作出该直线,常考虑三角形的中位线、平行四边形的对边或过已知直线作一平面找其交线。
例1.(2011·天津改编)如图,在四棱锥PABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,O 为AC 的中点,M 为PD 的中点。
求证:PB ∥平面ACM 。
变式练习1:如图,正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,E 为DD 1中点。
求证:BD 1∥平面AEC 。
变式练习2:如图,若PA ⊥平面ABCD ,四边形ABCD 是矩形,E 、F 分别是AB 、PD 的中点,求证:AF ∥平面PCE 。
A B CD A 1B 1C 1D 1E例2.正方体ABCD-A1B1C1D1中,侧面对角线AB1、BC1分别有E、F,且B1E=C1F,求证:EF∥平面ABCD.变式练习1:如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,E在AB1上,F在BD上,且B1E=BF.求证:EF∥平面BB1C1C.题型二:平面与平面平行的判定例3.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,M、N、P分别为所在边的中点.求证:平面MNP∥平面A1C1B。
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一条直线平行,则该直线与此平面平行
符号语言:ααα////a b a b a ⇒⎪⎭
⎪⎬⎫⊂⊄
线面平行的性质定理:
文字语言: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
符号语言:b a b a a ////⇒⎪⎭
⎪⎬⎫=⊂βαβα
面面平行的判定定理:
文字语言:一个平面内的两条相交直线与另外一个平面平行,则这两个平面平行
符号语言:βαββαα////,//,⇒⎪⎭
⎪⎬⎫=⊂⊂b a A b a b a
面面平行的性质定理:
文字语言: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
符号语言:b a b a ////⇒⎪⎭
⎪⎬⎫==γβγαβα
线面垂直的判定定理:
文字语言:一条直线和一个平面内的两条相交直线垂直,则该直线与此平面垂直
符号语言:ααα⊥⇒⎪⎭
⎪⎬⎫⊥⊥=⊂⊂l n l m l P n m n m ,,
线面垂直的性质定理:
文字语言:垂直于同一个平面的两条直线平行
符号语言:b a b a //⇒⎭
⎬⎫⊥⊥αα
面面垂直的判定定理:
文字语言:一个平面过另外一个平面的垂线,则这两个平面垂直 符号语言:
βααβ⊥⇒⎭
⎬⎫⊂⊥a a
面面垂直的性质定理:
文字语言:两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另外一个平面垂直
符号语言:ββααβα⊥⇒⎪⎪
⎭⎪⎪⎬⎫⊥=⊂⊥a b a b a。
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.。
直线与平面平行的判定知识点关键信息项:1、直线与平面平行的定义2、直线与平面平行的判定定理3、判定定理的条件和结论4、相关的证明方法和思路5、应用直线与平面平行判定的实例和练习题6、常见错误和注意事项1、直线与平面平行的定义11 直线与平面没有公共点,则称直线与平面平行。
111 强调直线在平面外这一前提条件。
112 说明“没有公共点”是判定直线与平面平行的关键特征。
2、直线与平面平行的判定定理21 平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行。
211 详细阐述定理中的“平面外”“平面内”“平行”等关键要素的含义和作用。
212 解释为何这三个条件缺一不可。
3、判定定理的条件和结论31 条件:平面外一条直线与平面内一条直线平行。
311 对“平面外”这一条件进行重点分析,说明若直线在平面内则不符合判定要求。
312 解释“平面内直线”的选取并非唯一。
32 结论:直线与平面平行。
321 明确得出直线与平面平行这一结论的依据是满足上述条件。
4、相关的证明方法和思路41 证明直线与平面平行时,通常先在平面内找到一条与已知直线平行的直线。
411 举例说明如何通过构造平行四边形、中位线等方法找到平面内的平行线。
412 强调证明过程中的逻辑严谨性和步骤完整性。
42 利用反证法证明直线与平面平行的思路和步骤。
421 假设直线与平面不平行,推出矛盾,从而证明原命题成立。
422 通过具体例子展示反证法的应用。
5、应用直线与平面平行判定的实例和练习题51 给出实际生活中体现直线与平面平行关系的例子,如建筑结构中的某些线条与平面的关系。
511 分析这些例子中如何运用直线与平面平行的判定知识。
512 引导通过实际观察加深对知识点的理解。
52 提供一系列练习题,包括选择题、填空题、解答题等。
521 练习题涵盖不同难度层次,从基础概念的考查到复杂证明的应用。
522 给出练习题的详细答案和解题思路,帮助巩固所学知识。
线面平行的判定定理证明过程
设直线a‖直线b,a不在平面α内,b在平面α内。
假设直线a与平面α不平行,则由于a不在平面α内,有a与α相交,设a∩α=A。
则点A不在直线b上,否则
a∩b=A与a‖b矛盾。
过点A在平面α内作直线c‖b,由a‖b得a‖c。
而A∈a,且
A∈c,即a∩c=A,这与a‖c相矛盾。
于是假设错误,故原命题正确。
线面平行的判定定理是:若平面外的一条直线与平面内的一条直线平行,那么这条直
线与这个平面平行。
证明:设直线a‖直线b,a不在平面α内,b在平面α内。
假设若平面外的一条直线与平面内的一条直线平行,那么这条不一定直线与这个平面
平行。
若直线a与平面α不平行,且由于a不在平面α内,则有a与α相交,设a∩α=F。
过点F在平面α内作直线c‖b,
由于a‖b则a‖c.
又F∈a,且F∈c,即a∩c=F,这与a‖c相矛盾.所以假设不正确,原命题正确。
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直线与平面平行的判定方法直线与平面平行是几何学中重要的概念之一,它的判定方法有多种。
本文将介绍几种常用的判定方法,并详细阐述它们的原理和应用。
一、点法向量法判定直线与平面平行点法向量法是判定直线与平面平行最常用的方法之一。
其原理基于向量的垂直性质。
设直线的方向向量为a,平面的法向量为n,则直线与平面平行的条件是 a·n = 0,其中·表示向量的点乘运算。
通过点法向量法判定直线与平面平行的步骤如下:1. 确定直线的方向向量a和平面的法向量n;2. 计算a·n的值;3. 若a·n = 0,则直线与平面平行;否则,不平行。
点法向量法的应用非常广泛。
例如,在三维空间中,如果我们知道直线上的两个点和平面上的一个点,可以通过求解向量来判定直线与平面是否平行。
二、两条直线法判定直线与平面平行另一种常用的判定直线与平面平行的方法是通过两条直线的相交关系。
设直线L1上两点分别为A和B,直线L2与平面相交于点C,则直线L1与平面平行的条件是直线L2与直线AB平行。
通过两条直线法判定直线与平面平行的步骤如下:1. 确定直线L1上的两点A和B,以及直线L2与平面的交点C;2. 计算向量AC和向量BC的比值;3. 若向量AC与向量BC的比值相等,则直线L1与平面平行;否则,不平行。
两条直线法的优势在于简单直观,适用于直线和平面的方程已知的情况。
三、平面法向量法判定直线与平面平行平面法向量法是一种通过平面的法向量判定直线与平面平行的方法。
其原理基于平面法向量与直线的方向向量垂直的性质。
如果直线的方向向量a与平面的法向量n垂直,即 a·n = 0,那么直线与平面平行。
通过平面法向量法判定直线与平面平行的步骤如下:1. 确定直线的方向向量a和平面的法向量n;2. 计算a·n的值;3. 若a·n = 0,则直线与平面平行;否则,不平行。
平面法向量法的应用比较广泛,尤其在计算机图形学和工程领域中经常使用,用于判定直线与平面的关系。
直线、平面平行的判定
【要点梳理】
要点一、直线和平面平行的判定
文字语言:直线和平面平行的判定定理:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行.简记为:线线平行,则线面平行.
图形语言:
符号语言:a α⊄、b α⊂,//a b //a α⇒. 要点诠释:
(1)用该定理判断直线a 与平面α平行时,必须具备三个条件: 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直线a ,b 平行,即a ∥b .
这三个条件缺一不可,缺少其中任何一个,结论就不一定成立. (2)定理的作用
将直线和平面平行的判定转化为直线与直线平行的判定,也就是说,要证明一条直线和一个平面平行,只要在平面内找一条直线与已知直线平行即可.
要点二、两平面平行的判定
文字语言:如果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. 图形语言:
符号语言:若a α⊂、b α⊂,a
b A =,且//a β、//b β,则//αβ.
要点诠释:
(1)定理中平行于同一个平面的两条直线必须是相交的. (2)定理充分体现了等价转化的思想,即把面面平行转化为线面平行,可概述为:线面平行⇒面面平行.
要点三、判定平面与平面平行的常用方法
1.利用定义:证明两个平面没有公共点,有时直接证明非常困难,往往采用反证法.
2.利用判定定理:要证明两个平面平行,只需在其中一个平面内找两条相交直线,分别证明它们平行于另一个平面,于是这两个平面平行,或在一个平面内找到两条相交的直线分别与另一个平面内两条相交的直线平行.
3.平面平行的传递性:即若两个平面都平行于第三个平面,则这两个平面互相平行.
O
O 1
C
D
C 1
1
A 1
B 1
【典型例题】
类型一、直线与平面平行的判定
例1.已知AB ,BC ,CD 是不在同一平面内的三条线段,E ,F ,G 分别是AB ,BC ,CD 的中点,求证:AC//平面EFG , BD//平面EFG .
.
例2.已知有公共边AB 的两个全等的矩形ABCD 和ABEF 不在同一个平面内,P 、Q 分别为对角线AE 、BD 上的点,且AP=DQ ,如右图.求证:PQ ∥平面CBE .
举一反三: 【变式1】在正方体1111ABCD A B C D 中,1O 是正方形1111A B C D 的中心,求证:
1//AO 面1BC D .
【变式2】 已知P 是平行四边形ABCD 所在平面外一点,E 、F 分别为AB 、PD 的中点,求证:AF ∥平面
PEC.
.
【变式3】如右图所示,在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,AP=AB,BP=BC=2,E,F分别是PB,PC的中点.
(1)证明:EF∥平面PAD;
(2)求三棱锥E—ABC的体积V.
类型二、平面与平面平行的判定
例3.如右图,已知正方体ABC D—A1B1C1D1,求证:平面AB1D1∥平面BDC1.
例4.如右图,正方体ABCD—A1B1C1D1中,M、N、E、F分别是棱A1B1、A1D1、B1C1、C1D1的中点.
求证:平面AMN ∥平面EFDB .
举一反三:
【变式1】点P 是△ABC 所在平面外一点,123,,G G G 分别是△PBC ,△APC ,△ABP 的重心,求证:面123//G G G 面ABC .
【变式2】 如右图所示,在三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,点D ,E 分别是BC 与B 1C 1的中点. 求证:平面A 1EB ∥平面ADC 1.。