8.5.3 平面与平面平行
【预学案】
【情境导入】
上海世界博览会的中国国家馆被永久保留.中国国家馆表达了“东方之冠,鼎盛中华,天下粮仓,富庶百姓”的中国文化的精神与气质,展馆共分三层.
【问题1】展馆的每两层所在的平面什么关系?
【问题2】上层面上任一直线状物体与下层地面有何位置关系?
【问题3】上下两层所在的平面与侧墙所在平面分别相交,它们的交线是什么位置关系?
【教材新知】
知识点1 两个平面平行的判定定理
文字语言 如果一个平面内的__两条相交直线__与另一个平面平行,那么这两个平面平行
符号语言 a β,b β,a∩b=P,a∥α,b∥α β∥α
图形语言
作用 证明两平面平行
知识点2 两个平面平行的性质定理
文字语言 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__平行__
符号语言 α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b __a∥b__
图形语言
作用 证明两直线平行.
【预学自测】
1.下列结论中,错误的是( )
A.平行于同一直线的两个平面平行
B.平行于同一平面的两个平面平行
C.平行于同一平面的两直线位置关系不确定
D.两平面平行,一平面内的直线必平行于另一平面
【解析】选A.如图正方体ABCD A1B1C1D1中,
BB1∥平面ADD1A1,BB1∥平面DCC1D1,
而平面ADD1A1∩平面DCC1D1=DD1.
2.a是平面α外一条直线,过a作平面β,使α∥β,这样的β( )
A.只能作一个 B.至少可以作一个
C.不存在 D.至多可以作一个
【解析】选D.当a∥α时,过a作平面β,使得β∥α,由平面与平面平行的性质得这样的平面β有且只有1个.当a与α相交时,设a与α的交点为P,根据题意知,P∈β,P∈α,则α∩β=l且P∈l,这与α∥β矛盾,所以这样的β不存在.综上所述,过平面α外一条直线a与α平行的平面至多有1个.
【探究案】
探究一 平面与平面平行的判定
例题1 如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1.求证:平面AB1D1//平面BC1D.
【变式】如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,点D,E分别是BC与B1C1的中点.求证:平面A1EB∥平面ADC1.
[解析] 如图,由棱柱的性质知,B1C1∥BC,B1C1=BC.
又D、E分别为BC,B1C1的中点,
所以C1E∥DB,C1E=DB,
则四边形C1DBE为平行四边形,
因此EB∥C1D.
又C1D 平面ADC1,EB 平面ADC1,
所以EB∥平面ADC1.
连接DE,同理,EB1∥BD,EB1=BD,
所以四边形EDBB1为平行四边形,
则ED∥B1B,ED=B1B.
因为B1B∥A1A,B1B=A1A(棱柱的性质),
所以ED∥A1A,ED=A1A,
则四边形EDAA1为平行四边形,所以A1E∥AD.
又A1E 平面ADC1,AD 平面ADC1,
所以A1E∥平面ADC1.
由A1E∥平面ADC1,EB∥平面ADC1,A1E 平面A1EB,EB 平面A1EB,且A1E∩EB=E,所以平面A1EB∥平面ADC1.
【归纳总结】
平面与平面平行的判定方法:
(1)定义法:两个平面没有公共点;
(2)判定定理:一个平面内的两条相交直线分别平行于另一个平面;
(3)转化为线线平行:平面α内的两条相交直线与平面β内的两条相交直线分别平行,则α∥β;
(4)利用平行平面的传递性:若α∥β,β∥γ,则α∥γ.
【练习】
如图,已知四棱锥P-ABCD的底面ABCD是平行四边形,点M,N,Q分别在PA,BD,PD上,且PM︰MA=BN︰ND=PQ︰QD,求证:平面MNQ∥平面PBC.
[解析] ∵在三角形PBD中,BN︰ND=PQ︰QD,
∴QN∥PB,∴QN∥平面PBC,
同理PM︰MA=PQ︰QD,∴MQ∥AD.
又底面ABCD是平行四边形,则AD∥BC,
∴MQ∥BC,∴MQ∥平面PBC.
而MQ∩NQ=Q,MQ 平面MNQ,NQ 平面MNQ,
∴平面MNQ∥平面PBC.
探究二 平面与平面平行的性质
例题2 求证:夹在两个平行平面间的平行线段相等.
已知:如图,α∥β,AB∥CD,A∈α,C∈α,B∈β,D∈β,
求证:AB=CD
【变式】如图,两条异面直线AB,CD与三个平行平面α,β,γ分别相交于A,E,B及C,F,D,又AD,BC与平面β的交点为H,G.
求证:四边形EHFG为平行四边形.
[分析] 利用面面平行的性质说明EH∥BD,GF∥BD及EG∥AC,HF∥AC.从而说明四边形EHFG为平行四边形.
[证明]
AC∥EG.
同理AC∥HF.
EG∥HF.同理EH∥FG.
故四边形EHFG是平行四边形.
【归纳总结】应用平面与平面平行的性质定理的步骤
【练习】
如图所示,在三棱锥P-ABC中,D,E,F分别是PA,PB,PC的中点.M是AB上一点,连接MC,N是PM与DE的交点,连接NF,求证:NF∥CM.
[证明] 因为D,E分别是PA,PB的中点,所以DE∥AB.
又DE 平面ABC,AB 平面ABC,
所以DE∥平面ABC.
同理DF∥平面ABC,且DE∩DF=D,
所以平面DEF∥平面ABC.
又平面PCM∩平面DEF=NF,平面PCM∩平面ABC=CM,所以NF∥CM.
【课堂小结】8.5.3 平面与平面平行
【预学案】
【情境导入】
上海世界博览会的中国国家馆被永久保留.中国国家馆表达了“东方之冠,鼎盛中华,天下粮仓,富庶百姓”的中国文化的精神与气质,展馆共分三层.
【问题1】展馆的每两层所在的平面什么关系?
【问题2】上层面上任一直线状物体与下层地面有何位置关系?
【问题3】上下两层所在的平面与侧墙所在平面分别相交,它们的交线是什么位置关系?
【教材新知】
知识点1 两个平面平行的判定定理
文字语言 如果一个平面内的__两条相交直线__与另一个平面平行,那么这两个平面平行
符号语言 a β,b β,a∩b=P,a∥α,b∥α β∥α
图形语言
作用 证明两平面平行
知识点2 两个平面平行的性质定理
文字语言 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__平行__
符号语言 α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b __a∥b__
图形语言
作用 证明两直线平行.
【预学自测】
1.下列结论中,错误的是( )
A.平行于同一直线的两个平面平行
B.平行于同一平面的两个平面平行
C.平行于同一平面的两直线位置关系不确定
D.两平面平行,一平面内的直线必平行于另一平面
2.a是平面α外一条直线,过a作平面β,使α∥β,这样的β( )
A.只能作一个 B.至少可以作一个
C.不存在 D.至多可以作一个
【预学反馈】
【探究案】
探究一 平面与平面平行的判定
例题1 如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1.求证:平面AB1D1//平面BC1D.
【变式】如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,点D,E分别是BC与B1C1的中点.求证:平面A1EB∥平面ADC1.
【归纳总结】
平面与平面平行的判定方法:
【练习】
如图,已知四棱锥P-ABCD的底面ABCD是平行四边形,点M,N,Q分别在PA,BD,PD上,且PM︰MA=BN︰ND=PQ︰QD,求证:平面MNQ∥平面PBC.
探究二 平面与平面平行的性质
例题2 求证:夹在两个平行平面间的平行线段相等.
已知:如图,α∥β,AB∥CD,A∈α,C∈α,B∈β,D∈β,
求证:AB=CD
【变式】如图,两条异面直线AB,CD与三个平行平面α,β,γ分别相交于A,E,B及C,F,D,又AD,BC与平面β的交点为H,G.求证:四边形EHFG为平行四边形.
【归纳总结】应用平面与平面平行的性质定理的步骤
【练习】
如图所示,在三棱锥P-ABC中,D,E,F分别是PA,PB,PC的中点.M是AB上一点,连接MC,N是PM与DE的交点,连接NF,求证:NF∥CM.
【课堂小结】