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8.5.3 平面与平面平行
高中数学2019人教A版必修二第八章 立体几何初步
素养目标 学法指导
1.掌握线面平行的判定定理和性质定理.(逻辑推理) 2.掌握面面平行的判定定理和性质定理.(逻辑推理) 3.会用面面平行的判定定理和性质定理证明面面平行、线面平行、线线平行.(逻辑推理) 通过直观感知,探索发现平面与平面平行的判定定理和性质定理,培养数学抽象,提升逻辑推理及直观想象素养.
定理 如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行.
用符号表示:
复习引入
a
b
α
简述为:线线平行 线面平行
直线与平面平行的判定定理
直线与平面平行的性质定理
用符号表示:
定理 一条直线和一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行.
简述为:线面平行 线线平行
α
m
β
l
a
b
复习引入
(1)平行
(2)相交
怎样判断平面与平面平行而不是相交呢?
平面与平面有几种位置关系?分别是什么?
探究新知
两个平面平行可以通过定义来判断,即通过两个平面没有公共点而得到两个平面平行,由于平面的无限延展,很难去判断平面与平面是否有公共点,因此很难直接利用定义判断.
思考1:能否简化平面与平面平行的判定方法呢
如果一个平面内的任意一条直线都平行于另一个平面,那么这两个平面一定平行.
因为平面内有无数条直线,我们难以对所有直线逐一检验.
探究一:两个平面平行的判定
无限
有限
转 化
思考2:能否将一个平面内任意直线都平行于另一个平面中的任意直线减少,得到更简便的方法呢
探究新知
减少到一条直线可以吗?为什么?
思考3 如图(1),a,b分别是矩形的两条对边所在直线,它们都和桌面平行.请观察硬纸片与桌面一定平行吗?
思考4 如图(2),c,d分别是三角尺的两条边所在直线,它们都和桌面平行,请观察这个三角尺与桌面平行吗?
根据基本事实推论2,3,两条平行直线或两条相交直线,都可以确定一个平面.
探究新知
探究新知
思考5:如果一个平面内有两条平行或相交的直线都与另一个平面平行,是否就能使这两个平面平行?
aaa
b
m
矛盾
假设
探究新知
思考6:能把你得到的结论进行论证吗?请小组讨论完成。
探究新知
平面与平面平行的判定定理
符号语言:
图形表示:
如果一个平面内两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行.
关键:在一个平面内找出两条相交直线分别平行于另一个平面.
线//面 面//面
思考7 为什么不能用“一个平面内的两条平行直线平行于另一个平面”判断两个平面平行,而可以用“一个平面内的两条相交直线平行于另一个平面”判断两个平面平行?联想平面向量基本定理,你能对面面平行判定定理做出进一步解释吗?
平面内的两条相交直线代表两个不共线向量,而平面内的任意向量可以表示为它们的线性组合,从而平面内的两条相交直线可以“代表”这个平面上的任意一条直线;而两条平行直线所表示的向量是共线的,用它们不能“表示”这个平面上的任意一条直线.
平面与平面平行的判定定理的深入理解
一、两个平面平行的判定定理
思考8 在实际生活中,工人师傅将水平仪在桌面上交叉放置两次,如果水平仪的气泡两次都在中央,就能判断桌面是水平的,
你能说明这么做的道理吗?
二、数学知识应用于生活
例1 如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1.
求证:平面AB1D1//平面BC1D.
三、应用定理,熟练掌握
看到要证明的结论,你能想到用哪个定理呢?
二、应用定理,熟练掌握
例1 如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1.
求证:平面AB1D1//平面BC1D.
证明:因为ABCD-A1B1C1D1为正方体,
∴ .
∴ .
∴ 四边形D1C1BA为平行四边形. ∴D1A∥C1B.
又 D1A 平面BC1D,C1B 平面BC1D,∴D1A∥平面BC1D.
同理 D1B1∥平面BC1D.
又 D1A∩D1B1=D1,∴平面AB1D1//平面BC1D.
思考9 类比直线与平面平行的研究,已知两个平面平行,我们可以得到哪些结论?
1、 一个平面内的直线是否平行于另一个平面
a
b
探究二:两个平面平行的性质
平行或异面
面//面 线//面
探究新知
2、 分别在两个平面内的两条直线具有什么位置关系
探究新知
思考10 线线平行是一种重要的关系,分别位于两个平行平面的直线中,什么情况下这两条直线平行呢?
结论: 当第三个平面和两个平行平面都相交时,两条交线平行.
如图,平面α,β,γ满足α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b,求证:a∥b
证明:∵α∩γ=a,β∩γ=b
∴a α,b β
∵α∥β
∴a,b没有公共点,
又∵a,b同在平面γ内,
∴a∥b
探究新知
结论: 当第三个平面和两个平行平面都相交时,两条交线平行.
a
b
γ
β
α
思考11 能把这个结论进行论证吗?
两个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,那么两条交线平行.
符号表示:
面//面 线//线
探究新知
a
b
γ
β
α
α∥β
α ∩γ=a
β ∩γ=b
a ∥ b
作用:判定直线与直线平行的依据.
例2 求证:夹在两个平行平面间的平行线段相等.
如图,α∥β,AB∥CD,且A∈α,C∈α,B∈β,D∈β.
求证:AB=CD.
三、应用定理,熟练掌握
证明:过平行线AB,CD作平面γ,与平面α和β分别相交于AC和BD.
∵α∥β, ∴BD∥AC.
又 AB∥CD, ∴四边形ABCD是平行四边形.
∴ AB=CD.
探究新知
平面与平面平行的其它一些性质:
1.两个平面平行,则其中一个平面中的直线必平行于另一个平面;
2.平行于同一平面的两平面平行;
3.过平面外一点有且只有一个平面与这个平面平行;
4.夹在两个平行平面间的平行线段相等.
5.两条直线被三个平行平面所截,截得的对应线段成比例.
1.判断下列命题是否正确.若正确,则说明理由;若错误,则举出反例. (1)已知平面α,β和直线m, n,若m α ,n α ,m// β, n// β,则α // β.
(2)若一个平面α内两条不平行的直线都平行于另一平面β,则α // β.
(3)平行于同一条直线的两个平面平行.
(4)平行于同一个平面的两个平面平行.
(5)一条直线与两个平行平面中的一个相交,则必与另一个相交.
(6)若平面α,β都与平面γ相交,且交线平行,则α // β.
X
√
X
√
√
当堂检测
X
2、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.
当堂检测
谈谈你的收获 … …
1. 直线和直线平行;
2. 直线和平面平行:
(1)判定定理:由线线平行得到线面平行;
(2)性质定理:由线面平行得到线线平行;
3. 平面和平面平行:
(1)判定定理:由线面平行得到面面平行;
(2)性质定理:由面面平行得到线线平行.
直线与直线平行
直线与平面平行
平面与平面平行
这种直线、平面之间位置关系的相互转化是立体几何中的重要思想方法.
( )
性质
判定
( )
( )
定义
判定
( )
性质
( )
四、归纳小结
巩固练习
如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,E,F,N分别是A1B1,B1C1,C1D1,D1A1的中点. 求证:平面AMN // 平面EFDB.
N
M
E
F