高一数学直线与平面平行的性质3
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高一数学必修二知识点:直线和平面的位置关系【】数学的学习不像文科要死记硬背,学好高中数学最主要的是要掌握好课本上的根本公式,纯熟运用,才能解考试过程中的各种题型。
直线和平面的位置关系:
直线和平面只有三种位置关系:在平面内、与平面相交、与平面平行
①直线在平面内有无数个公共点
②直线和平面相交有且只有一个公共点
直线与平面所成的角:平面的一条斜线和它在这个平面内的射影所成的锐角。
esp.空间向量法(找平面的法向量)
规定:a、直线与平面垂直时,所成的角为直角,b、直线与平面平行或在平面内,所成的角为0角
由此得直线和平面所成角的取值范围为[0,90]
最小角定理:斜线与平面所成的角是斜线与该平面内任一条直线所成角中的最小角
三垂线定理及逆定理:假设平面内的一条直线,与这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也与这条斜线垂直
esp.直线和平面垂直
直线和平面垂直的定义:假设一条直线a和一个平面内的任意一条直线都垂直,我们就说直线a和平面互相垂直.直线a
叫做平面的垂线,平面叫做直线a的垂面。
直线与平面垂直的断定定理:假设一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面。
直线与平面垂直的性质定理:假设两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行。
③直线和平面平行没有公共点
直线和平面平行的定义:假设一条直线和一个平面没有公共点,那么我们就说这条直线和这个平面平行。
直线和平面平行的断定定理:假设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。
直线和平面平行的性质定理:假设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。
2.2.3 —2.2.4直线与平面、平面与平面平行的性质一、教学目标:1、知识与技能(1)掌握直线与平面平行的性质定理及其应用;(2)掌握两个平面平行的性质定理及其应用。
2、过程与方法学生通过观察与类比,借助实物模型理解性质及应用。
3、情感、态度与价值观(1)进一步提高学生空间想象能力、思维能力;(2)进一步体会类比的作用;(3)进一步渗透等价转化的思想。
二、教学重点、难点重点:两个性质定理。
难点:(1)性质定理的证明;(2)性质定理的正确运用。
三、学法与教学用具1、学法:学生借助实物,通过类比、交流等,得出性质及基本应用。
2、教学用具:投影仪、投影片、长方体模型四、教学思想(一)创设情景、引入新课1、思考题:教材第60页,思考(1)(2)学生思考、交流,得出(1)一条直线与平面平行,并不能保证这个平面内的所有直线都与这个直线平行;(2)直线a与平面α平行,过直线a的某一平面,若与平面α相交,则直线a就平行于这条交线。
在教师的启发下,师生共同完成该结论的证明过程。
于是,得到直线与平面平行的性质定理。
定理: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。
简记为:线面平行则线线平行。
符号表示:a∥αa β a∥bα∩β= b作用:利用该定理可解决直线间的平行问题。
2、例3 培养学生思维,动手能力,激发学习兴趣。
例4 性质定理的直接应用,它渗透着化归思想,教师应多做引导。
3、思考:如果两个平面平行,那么一个平面内的直线与另一个平面内的直线具有什么样的位置关系?再问:平面AC内哪些直线与B'D'平行?怎么找?在教师的启发下,师生共同完成该结论及证明过程,于是得到两个平面平行的性质定理。
定理:如果两个平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行。
符号表示:α∥βα∩γ= a a∥bβ∩γ= b教师指出:可以由平面与平面平行得出直线与直线平行4、例5以讲授为主,引导学生共同完成,逐步培养学生应用定理解题的能力。
第03讲空间直线、平面的平行(精讲)目录第一部分:知识点精准记忆第二部分:课前自我评估测试第三部分:典型例题剖析题型一:直线与平面平行的判定与性质角度1:直线与平面平行的判定角度2:直线与平面平行的性质题型二:平面与平面平行的判定与性质角度1:平面与平面平行的判定角度2:平面与平面平行的性质题型三:平行关系的综合应用第四部分:高考真题感悟第一部分:知识点精准记忆知识点一: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、直线与平面平行的判定定理如果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符号表述: a b a a b ααα⊄⎫⎪⊂⇒⎬⎪⎭3、直线与平面平行的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符号表述:a α,a β⊂,b αβ=⇒a b知识点二:平面与平面平行1、平面与平面平行的定义两个平面没有公共点2、平面与平面平行的判定定理如果一个平面内的有两条相交直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行.符号表述:βαααββ////,//,⇒⎪⎭⎪⎬⎫=⊂⊂b a P b a b a3、平面与平面平行的性质定理3.1性质定理两个平行平面,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行.符号语言3.2性质 ////a a b b αβαγβγ⎫⎪=⇒⎬⎪=⎭两个平面平行,则其中一个平面内的直线平行与另一平面符号语言:,a a αβαβ⊂⇒1.(2022·全国·高一课时练习)判断正误.(1)若平面//α平面β,l ⊂平面β,m ⊂平面α,则lm .( )(2)夹在两平行平面之间的平行线段相等.( )2.(2022·全国·高一课时练习)已知长方体ABCD A B C D ''''-,平面α平面ABCD EF =,平面α平面A B C D E F ''''''=,则EF 与E F ''的位置关系是( ) A .平行 B .相交 C .异面 D .不确定3.(2022·全国·高一课时练习)在正方体1111F EFG E G H H -中,下列四对截面彼此平行的一对是( )A .平面11E FG 与平面1EGHB .平面1FHG 与平面11F H GC .平面11F H H 与平面1FHED .平面11E HG 与平面1EH G4.(2022·全国·高一课时练习)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5.(2022·全国·高一课时练习)直线//a 平面α,α内有n 条直线交于一点,则这n 条直线中与直线a 平行的直线( )A .至少有一条B .至多有一条C .有且只有一条D .没有6.(2022·全国·高二课时练习)若平面//α平面β,直线a α⊂,则a与β的位置关系是____________.题型一:直线与平面平行的判定与性质角度1:直线与平面平行的判定典型例题例题1.(2022·四川绵阳·高二期末(理))如图,三棱柱111ABC A B C -的侧棱与底面垂直,2AC =,3BC =4AB =,12AA =,点D 是AB 的中点(1)求证:1//AC 平面1CDB ;(2)求直线1AC 与直线1CB 所成角的余弦值.例题2.(2022·四川凉山·高一期末(文))已知直三棱柱ABC A B C '''-中,AA C C ''为正方形,P ,O 分别为AC ',BC 的中点.(1)证明:PO ∥平面ABB A '';(2)若ABC 是边长为2正三角形,求四面体B AOC '-的体积..题型归类练1.(2022·四川成都·高一期末(理))在四棱锥P -ABCD 中,四边形ABCD 为矩形,平面ABCD ⊥平面PAB ,点E ,F 分别在线段CB ,AP 上,且CE EB =,=AF FP .(1)求证://EF 平面PCD ;2.(2022·重庆市第七中学校高一期末)如图,正三棱柱111ABC A B C -的所有棱长均为2,E 为线段11B C 的中点,F 为正方形11ACC A 对角线的交点.(1)求证:EF ∥面1B AC ;(2)求三棱锥111C B A C -的体积.3.(2022·河北石家庄·高一期末)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,2AC BC ==90ACB ∠=︒.12AA =,D 为AB 的中点.(1)求证:1AC ∥平面1B CD ;(2)求异面直线1AC 与1B C 所成角的余弦值.4.(2022·四川南充·高二期末(文))如图,四棱锥P ABCD -的底面是正方形,PA ⊥平面ABCD ,E ,F 分别为AB ,PD 的中点,且2PA AD ==.(1)求证:AF ∥平面PEC ;(2)求三棱锥C PEF -的体积.角度2:直线与平面平行的性质典型例题例题1.(2022·山东·济南市章丘区第四中学高一阶段练习)如图,四边形ABCD 为长方形,PD ⊥平面ABCD ,2PD AB ==,4=AD ,点E 、F 分别为AD 、PC 的中点.设平面PDC 平面PBE l =.(1)证明://DF 平面PBE ;(2)证明://DF l ;(3)求三棱锥P BDE -的体积.例题2.(2022·吉林·双辽市第一中学高三期末(文))如图,三棱锥P ABC -中,AC ,BC ,PC 两两垂直,AC BC =,E ,F 分别是AC ,BC 的中点,ABC 的面积为8,四棱锥P ABFE -的体积为4.(1)若平面PEF 平面=PAB l ,求证://EF l ;(2)求三棱锥P ABC -的表面积.题型归类练 1.(2022·重庆巴蜀中学高二期末)如图所示,在四棱锥P ABCD -中,底面是直角梯形,AD BC ∥,90ADC ∠=︒,AC 和BD 相交于点N ,面PAC ⊥面ABCD ,22BC AD ==,1CD =,6PA PC ==.(1)在线段PD 上确定一点M ,使得PB ∥面ACM ,求此时PM MD的值;2.(2022·安徽池州·高一期末)在四棱锥V ABCD -中,底面ABCD 为平行四边形,BC ⊥平面VAB ,VA VB ⊥,设平面VAB 与平面VCD 的公共直线为l .(1)写出图中与l 平行的直线,并证明;3.(2022·全国·高三专题练习)刍(ch ú)甍(m éng )是几何体中的一种特殊的五面体.中国古代数学名著《九章算术》中记载:“刍甍者,下有袤有广,而上有袤无广.刍,草也.甍,屋盖也.求积术日:倍下表,上袤从之,以广乘之,又以高乘之,六而一.”翻译为“底面有长有宽为矩形,顶部只有长没有宽为一条棱.刍甍字面意思为茅草屋顶”现有一个刍甍如图所示,四边形ABCD 为长方形,//EF 平面ABCD ,ADE 和BCF △是全等的等边三角形.求证:EF∥DC ;4.(2022·全国·模拟预测(理))如图1,在矩形ABCD 中,点E 在边CD 上,2BC DE EC ==,将DAE △沿AE 进行翻折,翻折后D 点到达P 点位置,且满足平面PAE ⊥平面ABCE ,如图2.(1)若点F 在棱PA 上,且EF ∥平面PBC ,求PF PA;5.(2022·全国·高三专题练习)如图,在四棱锥S -ABCD 中,底面ABCD 是菱形,60BAD ∠=︒,SAB △为等边三角形,G 是线段SB 上的一点,且//SD 平面GAC .求证:G 为SB 的中点题型二:平面与平面平行的判定与性质角度1:平面与平面平行的判定典型例题例题1.(2022·北京延庆·高一期末)如图,已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,,E F 分别是1,A D BD 的中点.(1)求证:平面1A BD平面11CB D ; (2)求证:EF 平面11DCC D ;(3)求三棱锥1A BDA -的体积.例题2.(2022·山东山东·高一期中)如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,4AB =,12BC BB ==,点E ,F 分别为边1AA ,1DD 的中点.(1)求三棱锥1E A BC -的体积;(2)证明:平面1CFA ∥平面BDE .例题3.(2022·福建省福州第一中学高一期末)如图①,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -木块中,E 是1CC 的中点.(1)求四棱锥11E ABC D -的体积;(2)要经过点A 将该木块锯开,使截面平行于平面1BD E ,在该木块的表面应该怎样画线?(请在图②中作图,并写出画法,不必说明理由).题型归类练1.(2022·甘肃武威·高一期末)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,E ,F 分别为线段1AC ,11A C 的中点.(1)求证://EF 平面11BCC B .(2)在线段1BC 上是否存在一点G ,使平面//EFG 平面11?ABB A 请说明理由.2.(2022·河南·模拟预测(文))如图,在四棱柱1111ABCD A B C D -中,四边形ABCD 是正方形,E ,F ,G 分别是棱1BB ,11B C ,1CC 的中点.(1)证明:平面1//A EF 平面1AD G ;(2)若点1A 在底面ABCD 的投影是四边形ABCD 的中心,124A A AB ==,求三棱锥11A AD G -的体积.3.(2022·湖南衡阳·高一期末)如图:正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1棱长为2,E ,F 分别为DD 1,BB 1的中点.(1)求证:CF //平面A 1EC 1;(2)过点D 做正方体截面使其与平面A 1EC 1平行,请给以证明并求出该截面的面积.角度2:平面与平面平行的性质典型例题例题1.(2022·全国·高三专题练习)在三棱柱111ABC A B C -中,(1)若,,,E F G H 分别是1111,,,AB AC A B A C 的中点,求证:平面1EFA //平面BCHG . (2)若点1,D D 分别是11,AC A C 上的点,且平面1//BC D 平面11AB D ,试求AD DC的值.例题2.(2022·辽宁锦州·高一期末)如图,已知四棱锥P ABCD -中,平面PAB ⊥平面ABCD ,底面ABCD 为矩形,且4PA PB ==,2AB =,3AD =,O 为棱AB 的中点,点E 在棱AD上,且13AE AD =.(1)证明:CE PE ⊥;(2)在棱PB 上是否存在一点F 使OF ∥平面PEC ?若存在,请指出点F 的位置并证明;若不存在,请说明理由.题型归类练1.(2022·江苏·高一课时练习)在三棱柱111ABC A B C -中,点D 、1D 分别是AC 、11A C 上的点,且平面1//BC D 平面11AB D ,试求AD DC的值.2.(2022·河北省唐县第一中学高一阶段练习)如图,四边形ABCD 为矩形,四边形BCEF 为直角梯形,BF //CE ,BF ⊥BC ,BF <CE ,BF =2,AB =1,AD 5(1)求证:BC ⊥AF ;(2)求证:AF //平面DCE ;3.(2022·全国·高三专题练习(文))如图,在四棱锥P ABCD -中,平面PAD ⊥平面ABCD ,//AB DC ,2PA PD ==,4AB =,1DC =,22AD BC ==(1)求四棱锥P ABCD -的体积;(2)在线段PA 上是否存在点M ,使得∥DM 平面PBC ?若存在,求PM AM的值;若不存在,请说明理由.4.(2022·河北·张北县第一中学高一阶段练习)如图所示正四棱锥S ABCD -,2,2SA SB SC SD AB =====P 为侧棱SD 上的点.且3SP PD =,求:(1)正四棱锥S ABCD -的表面积;(2)侧棱SC 上是否存在一点E ,使得//BE 平面PAC .若存在,求SE EC的值;若不存在,试说明理由.题型三:平行关系的综合应用典型例题例题1.(2022·江苏·高一课时练习)下列四个正方体中,A 、B 、C 为所在棱的中点,则能得出平面//ABC 平面DEF 的是( )A .B .C .D .例题2.(2022·安徽师范大学附属中学高一期中)在棱长为4的正方体1111ABCD A B C D -中,点E F 、分别是棱1,BC CC 的中点,P 是侧面四边形11BCC B 内(不含边界)一点,若1//A P 平面AEF ,则线段1A P 长度的最小值是___________.例题3.(2022·江苏省姜堰第二中学高一阶段练习)正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,点M ,N 分别是棱BC ,1CC 的中点,动点P 在正方形11ADD A (包括边界)内运动,且//BP平面AMN ,则1PA 的长度范围为___.题型归类练1.(2022·安徽省宣城中学高二期末)已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,E F 、分别是棱1AA 、11A D 的中点,点P 为底面四边形ABCD 内(包括边界)的一动点,若直线1D P 与平面BEF 无公共点,则点P 的轨迹长度为( )A .2B 5C 6D .222.(2022·江苏·扬中市第二高级中学高二期末)在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,N 为BC 的中点.当点M 在平面DCC 1D 1内运动时,有MN //平面A 1BD 则线段MN 的最小值为( )A .1B 6C 2D 33.(2022·湖南·株洲二中高一期末)在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,点M ,N 分别是棱BC ,1CC 的中点,动点P 在正方形11(BCC B 包括边界)内运动.若1PA ∥平面AMN ,则1PA 的最小值是( )A .1B 5C 32D 64.(2022·北京通州·高一期末)如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 为BC 的中点,F 为正方体棱的中点,则满足条件直线//EF 平面1ACD 的点F 的个数是___________.5.(2022·贵州·遵义市第五中学高二期中(理))如图,已知四棱锥P -ABCD 的底面是平行四边形,E 为AD 的中点,F 在PA 上,AP =λAF ,若PC //平面BEF ,则λ的值为_________.6.(2022·甘肃·武威第六中学模拟预测(理))在正三棱柱111ABC A B C -中,D ,E ,F 分别为11A B ,11B C ,11C A 的中点,2AB =,M 为BD 的中点,则下列说法正确的是______.①AF ,BE 为异面直线;②EM ∥平面ADF ;③若BE CF ⊥,则12AA =④若60BEC ∠=︒,则直线1A C 与平面11BCC B 所成的角为45°.1.(2022·全国·模拟预测(理))已知长方体1111ABCD A B C D -中,4AB AD ==,12AA =,E ,F 分别为棱11A B 和11A D 的中点,M 为长方体表面上任意一点.若BM ∥平面AEF ,则BM 的最大值为( )A .26B .27C .42D .62.(2022·全国·高考真题)如图,PO 是三棱锥P ABC -的高,PA PB =,AB AC⊥,E 是PB 的中点.OE平面PAC;(1)证明://3.(2022·全国·高考真题(文))小明同学参加综合实践活动,设计了一个封闭的包装盒,EAB FBC GCD HDA 包装盒如图所示:底面ABCD是边长为8(单位:cm)的正方形,,,,均为正三角形,且它们所在的平面都与平面ABCD垂直.EF平面ABCD;(1)证明://(2)求该包装盒的容积(不计包装盒材料的厚度).4.(2022·宁夏中卫·三模(理))如图1,菱形ABCD 中,60A ∠=︒,4AB =,DE AB ⊥于E ,将AED 沿DE 翻折到A ED ',使A E BE '⊥,如图2.(1)求三棱锥C A BD -'的体积;(2)在线段A D '上是否存在一点F ,使EF ∥平面A BC '?若存在,求DFFA '的值;若不存在,说明理由.。