《數(shù)學(xué)第八章 立體幾何初步 第46講 線面平行與面面平行》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《數(shù)學(xué)第八章 立體幾何初步 第46講 線面平行與面面平行(32頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第46講線面平行與面面平行講線面平行與面面平行考試要求1.空間中線面平行、面面平行的判定定理、性質(zhì)定理及有關(guān)性質(zhì)(B級(jí)要求);2.運(yùn)用線面平行、面面平行的判定及性質(zhì)定理證明一些空間圖形的平行關(guān)系的簡(jiǎn)單命題(B級(jí)要求).1.(必修2P41練習(xí)2改編)若直線ab,且b平面,則直線a與平面的位置關(guān)系為_.答案a平面或a平面診診 斷斷 自自 測(cè)測(cè)2.(教材改編)下列命題中不正確的有_(填序號(hào)).若a,b是兩條直線,且ab,那么a平行于經(jīng)過b的任何平面;若直線a和平面滿足a,那么a與內(nèi)的任何直線平行;平行于同一條直線的兩個(gè)平面平行;若直線a,b和平面滿足ab,a,b,則b.解析中a可以在過b的平面內(nèi);
2、中a與內(nèi)的直線可能異面;中兩平面可相交;中由直線與平面平行的判定定理知b,正確.答案3.設(shè)l,m為直線,為平面,且l,m,則“l(fā)m”是“”的_條件.解析當(dāng)平面與平面平行時(shí),兩個(gè)平面內(nèi)的直線沒有交點(diǎn),故“l(fā)m”是“”的必要條件;當(dāng)兩個(gè)平面內(nèi)的直線沒有交點(diǎn)時(shí),兩個(gè)平面可以相交,lm是的必要不充分條件.答案必要不充分4.(必修2P45習(xí)題9改編)已知,是三個(gè)不重合的平面,那么與的位置關(guān)系為_.答案平行5.(教材改編)如圖,在正方體ABCDA1B1C1D1中,E為DD1的中點(diǎn),則BD1與平面ACE的位置關(guān)系為_.解析連接BD,設(shè)BDACO,連接EO,在BDD1中,O為BD的中點(diǎn),所以EO為BDD1的中
3、位線,則BD1EO,而BD1平面ACE,EO平面ACE,所以BD1平面ACE.答案平行1.線面平行的判定定理和性質(zhì)定理知知 識(shí)識(shí) 梳梳 理理文字語言圖形語言符號(hào)語言判定定理如 果 平 面 外 一 條 直 線 和_的一條直線平行,那么這條直線和這個(gè)平面平行(簡(jiǎn)記為“線線平行線面平行”)la,a,l,l這個(gè)平面內(nèi)性質(zhì)定理如果一條直線和一個(gè)平面平行,經(jīng)過這條直線的平面與這個(gè)平面相交,那么這條直線就和_平行(簡(jiǎn)記為“線面平行線線平行”)l,l,b,lb交線2.面面平行的判定定理和性質(zhì)定理文字語言圖形語言符號(hào)語言判定定理如果一個(gè)平面內(nèi)有兩條_都平行于另一個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行(簡(jiǎn)記為“線面平行面面平
4、行”)a,b,abP,a,b,相交直線性質(zhì)定理如果兩個(gè)平行平面同時(shí)和第三個(gè)平面_,那么所得的兩條_平行,a,b,ab相交交線考點(diǎn)一直線與平面平行的判定與性質(zhì)(1)求證:AP平面BEF;(2)求證:GH平面PAD.證明(1)連接EC,四邊形ABCE是平行四邊形,O為AC的中點(diǎn).又F是PC的中點(diǎn),F(xiàn)OAP,F(xiàn)O平面BEF,AP平面BEF,AP平面BEF.(2)連接FH,OH,F(xiàn),H分別是PC,CD的中點(diǎn),F(xiàn)HPD,F(xiàn)H平面PAD.又O是BE的中點(diǎn),H是CD的中點(diǎn),OHAD,OH平面PAD.又FHOHH,F(xiàn)H、OH平面OHF,平面OHF平面PAD.又GH平面OHF,GH平面PAD.(1)證明:GHE
5、F;(2)若EB2,求四邊形GEFH的面積.(1)證明因?yàn)锽C平面GEFH,BC平面PBC,且平面PBC平面GEFHGH,所以GHBC.同理可證EFBC,因此GHEF.(2)解如圖,連接AC,BD交于點(diǎn)O,BD交EF于點(diǎn)K,連接OP,GK.因?yàn)镻APC,O是AC的中點(diǎn),所以POAC,同理可得POBD.又BDACO,且AC,BD都在底面內(nèi),所以PO底面ABCD.又因?yàn)槠矫鍳EFH平面ABCD,且PO平面GEFH,所以PO平面GEFH.因?yàn)槠矫鍼BD平面GEFHGK,所以POGK,且GK底面ABCD,從而GKEF.所以GK是梯形GEFH的高.由AB8,EB2得EBABKBDB14,規(guī)律方法判斷或證
6、明線面平行的常用方法(1)利用線面平行的定義(無公共點(diǎn));(2)利用線面平行的判定定理(a,b,aba);(3)利用面面平行的性質(zhì)定理(,aa);(4)利用面面平行的性質(zhì)(,a,a,aa).【訓(xùn)練1】 如圖所示,CD,AB均與平面EFGH平行,E,F(xiàn),G,H分別在BD,BC,AC,AD上,且CDAB.求證:四邊形EFGH是矩形.證明CD平面EFGH,CD平面BCD,而平面EFGH平面BCDEF,CDEF.同理HGCD,EFHG.同理HEGF,四邊形EFGH為平行四邊形.CDEF,HEAB,HEF為異面直線CD和AB所成的角.又CDAB,HEEF.平行四邊形EFGH為矩形.考點(diǎn)二平面與平面平行的
7、判定與性質(zhì)【例2】 (2018鎮(zhèn)江模擬)如圖所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,E,F(xiàn),G,H分別是AB,AC,A1B1,A1C1的中點(diǎn),求證:(1)B,C,H,G四點(diǎn)共面;(2)平面EFA1平面BCHG.證明(1)G,H分別是A1B1,A1C1的中點(diǎn),GH是A1B1C1的中位線,GHB1C1.又B1C1BC,GHBC,B,C,H,G四點(diǎn)共面.(2)E,F(xiàn)分別是AB,AC的中點(diǎn),EFBC.EF平面BCHG,BC平面BCHG,EF平面BCHG.A1G綊EB,四邊形A1EBG是平行四邊形,A1EGB.A1E平面BCHG,GB平面BCHG,A1E平面BCHG.A1EEFE,A1E,EF平面EFA1,
8、平面EFA1平面BCHG.規(guī)律方法證明面面平行的方法(1)面面平行的定義;(2)面面平行的判定定理:如果一個(gè)平面內(nèi)有兩條相交直線都平行于另一個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行;(3)利用垂直于同一條直線的兩個(gè)平面平行;(4)兩個(gè)平面同時(shí)平行于第三個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行;(5)利用“線線平行”、“線面平行”、“面面平行”的相互轉(zhuǎn)化.【訓(xùn)練2】 如圖,已知正方體ABCDA1B1C1D1,求證:平面BDC1平面AB1D1.證明在正方體ABCDA1B1C1D1中,AD1BC1,AD1平面BDC1,BC1平面BDC1,所以AD1平面BDC1.同理可證B1D1平面BDC1.又因?yàn)锳D1B1D1D1,AD1,B
9、1D1都在平面AB1D1內(nèi),所以平面AB1D1平面BDC1.考點(diǎn)三平行關(guān)系的綜合應(yīng)用A1E平面ADC1.證明如下:由AD平面BCC1B1,得ADBC.在正三角形ABC中,D是BC的中點(diǎn).在正三棱柱ABCA1B1C1中,四邊形BCC1B1是矩形,且D,E分別是BC,B1C1的中點(diǎn),所以B1BDE,B1BDE.又B1BAA1,且B1BAA1,所以DEAA1,且DEAA1.所以四邊形ADEA1為平行四邊形,所以EA1AD.又EA1平面ADC1,AD平面ADC1,所以A1E平面ADC1.【例32】 (一題多解)(2018鹽城模擬)如圖所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,D是棱CC1的中點(diǎn),問在棱AB上
10、是否存在一點(diǎn)E,使DE平面AB1C1?若存在,請(qǐng)確定點(diǎn)E的位置;若不存在,請(qǐng)說明理由.解法一存在點(diǎn)E,且E為AB的中點(diǎn)時(shí),DE平面AB1C1.下面給出證明:如圖,取BB1的中點(diǎn)F,連接DF,則DFB1C1,又DF平面DEF,B1C1平面DEF,B1C1平面DEF,AB的中點(diǎn)為E,連接EF,ED,則EFAB1,AB1平面DEF,B1C1,AB1平面AB1C1,B1C1AB1B1,平面DEF平面AB1C1.而DE平面DEF,DE平面AB1C1.法二假設(shè)在棱AB上存在點(diǎn)E,使得DE平面AB1C1,如圖,取BB1的中點(diǎn)F,連接DF,EF,ED,則DFB1C1,又DF平面AB1C1,B1C1平面AB1C1,DF平面AB1C1,又DE平面AB1C1,DEDFD,平面DEF平面AB1C1,EF平面DEF,EF平面AB1C1,又EF平面ABB1,平面ABB1平面AB1C1AB1,EFAB1,點(diǎn)F是BB1的中點(diǎn),點(diǎn)E是AB的中點(diǎn).即當(dāng)點(diǎn)E是AB的中點(diǎn)時(shí),DE平面AB1C1.規(guī)律方法(1)“探索”在于由未知到已知,由變化到確定.找平行關(guān)系時(shí)多借助中點(diǎn)、中位線、平行四邊形等圖形或關(guān)系的平行性質(zhì).題目的本質(zhì)仍是線與面的平行關(guān)系.(2)利用線面平行的性質(zhì),可以實(shí)現(xiàn)與線線平行的轉(zhuǎn)化,尤其在截面圖的畫法中,常用來確定交線的位置,對(duì)于最值問題,常用函數(shù)思想來解決.