考前最后一轮基础知识巩固之第七章 第3课 空间中的平行关系

第3课 空间中的平行关系
【考点导读】
1．掌握直线和平面平行、两个平面平行的判定定理和性质定理。
2．明确定义与定理的不同，定义是可逆的，既是判定也是性质，而判定定理与性质定理多是不可逆的。
3．要能灵活的对“线线平行”、“线面平行”和“面面平行”进行转化。
【基础练习】
1．若为异面直线，直线c∥a，则c与b的位置关系是 异面或相交 。
2．给出下列四个命题:
①垂直于同一直线的两条直线互相平行. ②垂直于同一平面的两个平面互相平行.
③若直线与同一平面所成的角相等,则互相平行.
④若直线是异面直线,则与都相交的两条直线是异面直线.
其中假命题的个数是 4 个。
3．对于任意的直线l与平面a,在平面a内必有直线m,使m与l 垂直 。
4. m和n是分别在两个互相垂直的面α、β内的两条直线，α与β交于l，m和n与l既不垂直，也不平行，那么m和n的位置关系是 既不可能垂直，也不可能平行 。
5. 已知a、b、c是三条不重合的直线，α、β、r是三个不重合的平面，下面六个命题：
①a∥c，b∥ca∥b；②a∥r，b∥ra∥b；③α∥c，β∥cα∥β；
④α∥r，β∥rα∥β；⑤a∥c，α∥ca∥α；⑥a∥r，α∥ra∥α．
其中正确的命题是 ①④ 。
【范例导析】
空间四边形ABCD中，P、Q、R分别AB、AD、CD 的中点，平面PQR交BC于S ,
求证：四边形PQRS为平行四边形。
证明：∵PQ为AB、AD中点 ∴PQ//BD
又PQ平面BCD ，BD平面BCD ∴ PQ//平面BCD
又平面PQR∩平面BCD＝RS , PQ平面RQR ∴ PQ//RS
∵R为DC中点,∴ S为BC中点,
∴PQ// RS 且PQ= RS ∴ PQRS 为平行四边形
点评：灵活运用线面平行的判定定理和性质定理,“线线平行”与“线面平行”的转化是证平行关系的常用方法。
变式题：如图，在四面体ABCD中，截面EFGH是平行四边形．
求证：AB∥平面EFG．
证明 ：∵面EFGH是截面．
∴点E，F，G，H分别在BC，BD，DA，AC上．
∴EH 面ABC，GF 面ABD，
由已知，EH∥GF．∴EH∥面ABD．
又 ∵EH 面BAC，面ABC∩面ABD=AB
∴EH∥AB．
∴AB∥面EFG．
例2． 如图，在正方体ABCD—A1B1C1D1中，点N在BD上，点M在B1C上，并且CM=DN.
求证:MN∥平面AA1B1B.
分析：“线线平行”、“线面平行”、“面面平行”是可以
互相转化的。本题可以采用任何一种转化方式。
简证：法1：把证“线面平行”转化为证“线线平行”。
即在平面ABB1A1内找一条直线与MN平行，如图所示作平行线即可。
法2：把证“线面平行”转化为证“线线平行”。连CN并延长交直线BA于点P，
连B1P，就是所找直线，然后再设法证明MN∥B1P.
法3：把证“线面平行”转化为证“面面平行”。
过M作MQ//BB1交BC于B1，连NQ,则平面MNQ与平面ABB1A1平行，
从而证得MN∥平面ABB1A1.
点评：证明线面或面面平行的时候一定要注意相互的转化，非常灵活。
例3．已知：a、b是异面直线，a平面，b平面，a∥，b∥．
求证： ∥．
证法1：在a上任取点P，
显然点P不在直线b上．于是b和点P确定平面 ．
且与有公共点P ∴ ∩＝b′且b′和a交于P，
∵ b∥， ∴ b∥b′ ∴ b′∥, 而a∥
这样内相交直线a和b′都平行于
∴ ∥．
证法2：设AB是a、b的公垂线段，过AB和b作平面，
则∩＝b′，过AB和a作平面，则∩＝a′．
a∥a∥a′ b∥b∥b′
∴AB⊥aAB⊥a′，AB⊥bAB⊥b′
于是AB⊥ 且AB⊥ ，∴ ∥．
【反馈演练】
1. 对于平面M与平面N, 有下列条件: ①M、N都垂直于平面Q; ②M、N都平行于平面Q; ③ M内不共线的三点到N的距离相等; ④ l, M内的两条直线, 且l // M, m // N; ⑤ l, m是异面直线,且l // M, m // M; l // N, m // N, 则可判定平面M与平面N平行的条件的个数是： 2个 。
2．对于平面和共面的直线、下列命题中真命题是 （3）。
（1）若则　　　 　（2）若则
（3）若则　　 　　（4）若、与所成的角相等，则
3. 设a、b是两条异面直线，那么下列四个命题中的假命题是 （2） 。
（1）经过直线a有且只有一个平面平行于直线b
（2）经过直线a有且只有一个平面垂直于直线b
（3）存在分别经过直线a和b的两个互相平行的平面
（4）存在分别经过直线a和b的两个互相垂直的平面
4．关于直线a、b、l及平面M、N，下列命题中正确的是（4） 。
（1）若a∥M，b∥M，则a∥b （2）若a∥M，b⊥a，则b⊥M
（3）若aM，bM，且l⊥a，l⊥b，则l⊥M （4）若a⊥M，a∥N，则M⊥N
5．“任意的，均有”是“任意，均有”的 充要条件 。
6.在正方体AC1中，过A1C且平行于AB的截面是 面A1B1CD .
7．在长方体ABCD—A1B1C1D1中，经过其对角线BD1的平面分别与棱AA1,CC1相交于E,F两点，则四边形EBFD!的形状为 平行四边形 。
8．正方体ABCD_A1B1C1D1的棱长为2，点M是BC的中点，点P是平面ABCD内的一个动点，且满足PM=2，P到直线A1D1的距离为，则点P的轨迹为 双曲线 。
9．已知某个几何体的三视图如下，根据图中标出的尺寸（单位：cm），可得这个几何体的体积是。
10. 已知Ｐ为平行四边形ＡＢＣＤ所在平面外一点，Ｍ为ＰＢ的中点，
求证：ＰＤ∥平面ＭＡＣ．
证明 连ＡＣ交ＢＤ于Ｏ，连ＭＯ，
则ＭＯ为△ＰＢＤ的中位线，
∴ＰＤ∥ＭＯ，∵ＰＤ平面ＭＡＣ，ＭＯ平面ＭＡＣ，
∴ＰＤ∥平面ＭＡＣ．
11．如图，已知是平行四边形所在平面外一点，、分别是、的中点（1）求证：平面；（2）若，， 求异面直线与所成的角的大小
略证：（1）取PD的中点H，连接AH，
为平行四边形
(2): 连接AC并取其中点为O，连接OM、ON，则OM平行且等于BC的一半，ON平行且等于PA的一半，所以就是异面直线与所成的角，由，得，OM=2，ON=
所以，即异面直线与成的角
12．两个全等的正方形ABCD和ABEF所在平面相交于AB，M∈AC，N∈FB，且AM=FN，求证：MN∥平面BCE。
证法一：作MP⊥BC，NQ⊥BE，P、Q为垂足，
则MP∥AB，NQ∥AB。
∴MP∥NQ，又AM=NF，AC=BF，
∴MC=NB，∠MCP=∠NBQ=45°
∴Rt△MCP≌Rt△NBQ
∴MP=NQ，故四边形MPQN为平行四边形
∴MN∥PQ
∵PQ平面BCE，MN在平面BCE外，
∴MN∥平面BCE。
证法二：如图过M作MH⊥AB于H，则MH∥BC，
∴
连结NH，由BF=AC，FN=AM，得
∴ NH//AF//BE
由MH//BC, NH//BE得:平面MNH//平面BCE
∴MN∥平面BCE。
A
B
C
D
N
F
E
M
A11
B11
D11
C11
b′
20
20
正视图
20
侧视图
10
10
20
俯视图