(共36张PPT)
8.5.3 平面与平面平行(2)
高一
必修二
本节目标
1. 掌握空间平面与平面平行的性质定理,并能应用定理解决问题.
2. 掌握三种平行关系的相互转化,借助平行关系的综合问题,提升逻辑推理的核心素养.
预习课本P141~142,思考并完成以下问题
1.面面平行的性质定理是什么?
2.面面平行还有哪些性质?
课前预习
课前小测
1.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
A
B
C
D
A′
B′
C′
D′
α
E
F
E′
F′
A
2.已知平面α∥平面β,直线l∥α,则( )
A.l∥β B.l β
C.l∥β或l β D.l,β相交
α
β
l
α
β
l
l∥β
l β
C
3.六棱柱的两底面为α,β,且A∈α,B∈α,C∈β,D∈β,AD∥BC,则AB与CD的位置关系是______.
α
β
A
B
C
D
AD∥BC
平面ABCD∩α=AB
平面ABCD∩β=CD
α∥β
AB∥CD
平行
4.已知平面α∥β,直线a α,有下列命题:
①a与β内的所有直线平行;
②a与β内无数条直线平行;
③a与β内的任意一条直线都不垂直.
其中真命题的序号是________.
α
β
a
b
a∥b
×
√
α
β
a
b
a⊥b
×
②
新课导入
若α∥β,直线l在α内,直线n在β内,则直线l与直线n的位置关系如何?
α
β
n
l
α
β
n
l
思考:在什么条件下,直线l与直线n平行?
新知探究
已知:平面α, β, γ ,α∥β,α∩γ=a, β∩γ=b,求证:a∥b.
α∩γ=a
β∩γ=b
a α, b β
α∥β
a, b没有公共点
a, b同在平面γ内
a∥b
平面与平面平行的性质定理
两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线_________.
(1)文字语言
平行
简记:面面平行,则线线平行
(2)符号语言
α∥β
α∩γ=a
β∩γ=b
a∥b
(3)图形语言
(4)作用
证明两直线平行
(3)在应用这个定理时,要防止出现“两个平面平行,则一个平面内的直线平行于另一个平面一切直线”的错误.
解读平面与平面平行的性质定理
(1)两个平面平行的性质定理揭示了“两个平面平行之后它们具有什么样的性质”.该性质定理可以看作直线与直线平行的判定定理. 可简述为“若面面平行,则线线平行”.
(2)用该定理判断直线a与b平行时,必须具备三个条件:
①平面α和平面β平行,即α∥β;
②平面γ和α相交,即α∩γ=a;
③平面γ和β相交,即β∩γ=b.
以上三个条件缺一不可.
(3)夹在两个平行平面间的所有平行线段相等.
两个平面平行的一些常见结论
(1)如果两个平面平行,那么在一个平面内的所有直线都与另一个平面平行.
(2)如果一条直线和两个平行平面中的一个相交,那么它也和另一个平面相交.
(4)平行于同一平面的两平面平行.
题型突破
典例深度剖析 重点多维探究
题型一 面面平行性质的应用
[例1] 如图,已知平面α∥β,P α且P β,过点P的直线m与α,β分别交于A,C,过点P的直线n与α,β分别交于B,D,且PA=6,AC=9,PD=8,求BD的长.
因为AC∩BD=P,
所以经过直线AC与BD可确定平面PCD,
因为α∥β,α∩平面PCD=AB,β∩平面PCD=CD,所以AB∥CD.
所以,即.
所以BD= .
总结提升
应用面面平行性质定理的基本步骤
1.[变条件,变结论]将本例改为:若点P是平面α,β之间(如图),其他条件不变,试求BD的长.
与本例同理,可证AB∥CD.
所以,
即,
所以BD=24.
[例1] 如图,已知平面α∥β,P α且P β,过点P的直线m与α,β分别交于A,C,过点P的直线n与α,β分别交于B,D,且PA=6,AC=9,PD=8,求BD的长.
多维探究
2.[变条件,变结论]将本例改为:已知平面α∥β∥γ,两条直线l,m分别与平面α,β,γ相交于点A,B,C与D,E,F. 已知AB=6, ,则AC=________.
AC=·AB= ×6=15
15
题型二 利用面面平行的性质判断位置关系
[例2] 如图,平面四边形ABCD的四个顶点A,B,C,D均在 A′B′C′D′所确定的平面α外,且AA′,BB′,CC′,DD′互相平行.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
[证明] 在 A′B′C′D′中,A′B′∥C′D′,
∵A′B′ 平面C′D′DC,C′D′ 平面C′D′DC,
∴A′B′∥平面C′D′DC.
同理可得A′A∥平面C′D′DC.
又A′A∩A′B′=A′,
∴平面A′B′BA∥平面C′D′DC.
∵平面ABCD∩平面A′B′BA=AB,
平面ABCD∩平面C′D′DC=CD,∴AB∥CD.
同理可得AD∥BC.
∴四边形ABCD是平行四边形.
[例2] 如图,平面四边形ABCD的四个顶点A,B,C,D均在 A′B′C′D′所确定的平面α外,且AA′,BB′,CC′,DD′互相平行.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
总结提升
1.证明直线与直线平行的方法
(1)平面几何中证明直线平行的方法.如同位角相等,两直线平行;三角形中位线的性质;平面内垂直于同一直线的两条直线互相平行等;
(2)基本事实4;
(3)线面平行的性质定理;
(4)面面平行的性质定理.
2.证明直线与平面平行的方法
(1)线面平行的判定定理;
(2)两个平面平行,其中一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面.
跟踪训练
2. 如图,在正方体ABCD- A1B1C1D1中,E是BB1上不同于B,B1的任一点,AB1∩A1E=F,B1C∩C1E=G.
求证:AC∥FG.
∵AC∥A1C1,A1C1 平面A1EC1,AC 平面A1EC1,
又∵平面A1EC1∩平面AB1C=FG,
∴AC∥FG.
证明:连接A1C1,
∴AC∥平面A1EC1.
题型三 线线、线面、面面平行的转化
[例3] 如图,在四棱柱ABCD- A1B1C1D1中,底面ABCD为等腰梯形,AB∥CD,AB=2CD,E,E1分别是棱AD,AA1上的点.设F是棱AB的中点.
求证:直线EE1∥平面FCC1.
[证明] 因为F为AB的中点,所以AB=2AF
又因为AB=2CD,所以CD=AF,
因为AB∥CD,所以CD∥AF,
所以AFCD为平行四边形,
所以FC∥AD,又FC 平面ADD1A1,
AD 平面ADD1A1,所以FC∥平面ADD1A1
因为CC1∥DD1,CC1 平面ADD1A1,
DD1 平面ADD1A1
所以CC1∥平面ADD1A1,又FC∩CC1=C,
所以平面ADD1A1∥平面FCC1.
又EE1 平面ADD1A1,所以EE1∥平面FCC1.
[例3] 如图,在四棱柱ABCD- A1B1C1D1中,底面ABCD为等腰梯形,AB∥CD,AB=2CD ,E,E1分别是棱AD,AA1上的点.设F是棱AB的中点.
求证:直线EE1∥平面FCC1.
总结提升
空间中各种平行关系相互转化关系的示意图
多维探究
1. [变条件,变结论]将本例改为:如图,在长方体ABCD- A1B1C1D1中,点E,F是棱C1D1,A1D1的中点.
求证:AF∥平面BDE.
证明:如图,连接EF,AC,AC∩BD=G,
显然四边形EFAG为平行四边形,
又 AF 平面BDE,EG 平面BDE,
所以AF∥平面 BDE.
法一
G
多维探究
1. [变条件,变结论]将本例改为:如图,在长方体ABCD- A1B1C1D1中,点E,F是棱C1D1,A1D1的中点.
求证:AF∥平面BDE.
法二
取A1B1中点H,连接AH,FH,
证明平面AFH∥平面BDE即可.
H
2. [变条件,变结论]将本例改为:如图所示,在长方体ABCD A1B1C1D1中,E是BC的中点,M,N分别是AE,CD1的中点.求证:MN∥平面ADD1A1.
证明:如图所示,取CD的中点K,连接MK,NK.
因为M,N,K分别为AE,CD1,CD的中点,
所以MK∥AD,NK∥DD1,
所以MK∥平面ADD1A1,NK∥平面ADD1A1.
而NK与MK相交,所以平面MNK∥平面ADD1A1.
K
因为MN 平面MNK,
所以MN∥平面ADD1A1.
随堂检测
1.已知两条直线m,n,两个平面α,β,给出下面四个命题:
①α∩β=a,b α a∥b或a,b相交;
②α∥β,m α,n β m∥n;
③m∥n,m∥α n∥α;
④α∩β=a,a∥b b∥β或b∥α.
其中正确命题的序号是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
√
还有可能是直线m,n异面
×
直线n还有可能在平面α内
×
√
C
2.若平面α∥平面β,直线a α,点M∈β,过点M的所有直线中( )
A.不一定存在与a平行的直线
B.只有两条与a平行的直线
C.存在无数条与a平行的直线
D.有且只有一条与a平行的直线
D
3.用一个平面去截三棱柱ABC- A1B1C1,交A1C1,B1C1,BC,AC分别于点E,F,G,H.若A1A>A1C1,则截面的形状可以为_______.(填序号)
①一般的平行四边形;②矩形;③菱形;④正方形;⑤梯形.
当FG∥B1B时,四边形EFGH为矩形;
当FG不与B1B平行时,四边形EFGH为梯形.
②⑤
4.如图,在四面体ABCD中,点E,F分别为棱AB,AC上的点,点G为棱AD的中点,且平面EFG∥平面BCD. 求证:BC=2EF.
[证明] 因为平面EFG∥平面BCD,
平面ABD∩平面EFG=EG,
平面ABD∩平面BCD=BD,
所以EG∥BD,
又G为AD的中点,故E为AB的中点,
同理可得,F为AC的中点,
所以BC=2EF.
1.三种平行关系的转化.
本课小结
本课小结
(1)两个平面平行,其中一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面.
(2)夹在两个平行平面之间的平行线段长度相等.
(3)经过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.
(4)两条直线被三个平行平面所截,截得的对应线段成比例.
(5)如果两个平面分别平行于第三个平面,那么这两个平面互相平行.
2. 常用的面面平行的其他几个性质
通过本节课,你学会了什么?