第4讲 直线、平面平行的判定与性质
1.直线与平面平行的判定定理和性质定理 文字语言 图形语言 判平面外一条直线与这个平面内的一定条直线平行,则该直线与此平面平定行(线线平行?线面平行) 理 性一条直线与一个平面平行,则过这质条直线的任一平面与此平面的交线定与该直线平行(简记为“线面平行 理 ?线线平行”) 2.平面与平面平行的判定定理和性质定理 文字语言 图形语言 一个平面内的两条相交直线与另一个平面平判定定理 行,则这两个平面平行(简记为“线面平行? 面面平行”) 性质定理 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 ∵l∥a,a?α l?α,∴l∥α ∵l∥α,l?β,α∩β=b,∴l∥b 符号语言 ∵a∥β,b∥β, a∩b=P,a?α,b?α,∴α∥β ∵α∥β, α∩γ=a β∩γ=b, ∴a∥b [做一做] 1.a、b、c为三条不重合的直线,α、β、γ为三个不重合的平面,现给出四个命题:
α∥c?α∥γ???
??α∥β ②??α∥β ①
?β∥c?β∥γ??α∥c?a∥γ???
??a∥α ④??a∥α ③
??a∥c?α∥γ?
其中正确的命题是( ) A.①②③ B.①④ C.② D.①③④
解析:选C.②正确.①错在α与β可能相交.③④错在a可能在α内.
1.辨明两个易误点
(1)直线与平面平行的判定中易忽视“线在面内”这一关键条件. (2)面面平行的判定中易忽视“面内两条相交线”这一条件. 2.判断线面平行的两种常用方法 面面平行判定的落脚点是线面平行,因此掌握线面平行的判定方法是必要的,判定线面平行的两种方法:
(1)利用线面平行的判定定理;
(2)利用面面平行的性质定理,即当两平面平行时,其中一平面内的任一直线平行于另一平面.
[做一做]
2.对于直线m,n和平面α,若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.充要条件
D.既不充分也不必要条件 答案:D
3.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是DD1的中点,则BD1与平面ACE的位置关系为
________.
解析:如图,连接AC,BD交于O点,连接OE,因为OE∥BD1,而OE?平面ACE,BD1?平面ACE,所以BD1∥平面ACE.
答案:平行
考点一__线面平行的判定及性质(高频考点)_______
平行关系是空间几何中的一种重要关系,包括线线平行、线面平行、面面平行,其中线面平行在高考试题中出现的频率很高,一般出现在解答题中.
高考对线面平行的判定及性质的考查常有以下三个命题角度: (1)判断线面的位置关系; (2)线面平行的证明; (3)线面平行性质的应用.
1
如图,在四棱锥P-ABCD中,CD∥AB,DC=AB,若PM=MB,求证:CM∥
2
平面PAD.
直线与平面平行的性质
[证明] 法一:取AP的中点F,连接FM,DF,
1
则FM∥AB,FM=AB.
21
∵CD∥AB,CD=AB,
2
∴FM∥CD,FM=CD.
∴四边形CDFM为平行四边形. ∴CM∥DF.
∵DF?平面PAD,CM?平面PAD, ∴CM∥平面PAD.
法二:在四边形ABCD中,设BC的延长线与AD的延长线交于点Q,连接PQ,AC. ∵CD∥AB,
∴∠QCD=∠QBA. ∵∠CQD=∠BQA, ∴△CQD∽△BQA. QCCD1∴==. QBAB2
∴C为BQ的中点. ∵M为BP的中点, ∴CM∥PQ.
∵PQ?平面PAD,CM?平面PAD, ∴CM∥平面PAD.
[规律方法] (1)证明线面平行时,先直观判断平面内是否存在一条直线和已知直线平行,若找不到这样的直线,可以考虑通过面面平行来推导线面平行.
(2)应用线面平行性质的关键是如何确定交线的位置,有时需要经过已知直线作辅助平面来确定交线.
1. (1)(2015·秦皇岛模拟)如图,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. (2)(2015·浙江六市六校联盟模拟)如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,AB⊥BC,D为AC的中点,AA1=AB=2.
①求证:AB1∥平面BC1D; ②若BC=3,求三棱锥D-BC1C的体积.
解:(1)证明:连接AC交BD于点O,连接MO, ∵PM=MC,AO=OC, ∴PA∥MO,
∵PA?平面MBD,MO?平面MBD, ∴PA∥平面MBD.
∵平面PAG∩平面MBD=GH, ∴AP∥GH.
(2)①证明:连接B1C,设B1C与BC1相交于点O,连接OD. ∵四边形BCC1B1是平行四边形. ∴点O为B1C的中点.
∵D为AC的中点,∴OD为△AB1C的中位线,∴OD∥AB1. ∵OD?平面BC1D,AB1?平面BC1D, ∴AB1∥平面BC1D.
②在三棱柱ABC-A1B1C1中,
侧棱CC1∥AA1.
又∵AA1⊥平面ABC, ∴侧棱CC1⊥平面ABC,
故CC1为三棱锥C1-BCD的高,A1A=CC1=2,
1113
∵S△BCD=S△ABC=(BC·AB)=,
2222
1
∴VD-BCC1=VC1-BCD=CC1·S△BCD
3
13
=×2×=1. 32
考点二__面面平行的判定与性质______________
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)∵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EFA1∥平面BCHG.
在本例条件下,线段BC1上是否存在一点M使得EM∥平面A1ACC1?
解:存在.当M为BC1的中点时成立. 证明如下:连接EM(图略),在△ABC1中, E,M分别为AB,BC1的中点,
1
∴EM綊AC1,又EM?平面A1ACC1,
2
AC1?平面A1ACC1,∴EM∥平面A1ACC1. [规律方法] 判定面面平行的方法:
(1)利用定义:即证两个平面没有公共点(不常用); (2)利用面面平行的判定定理(主要方法);
(3)利用垂直于同一条直线的两平面平行(客观题可用);
(4)利用平面平行的传递性,即两个平面同时平行于第三个平面,则这两个平面平行(客观题可用).
2.(2013·高考陕西卷) 如图, 四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方
形,O是底面中心,A1O⊥底面ABCD,AB=AA1=2.

