【培优方案】8.5.3 平面与平面平行(课件)人教A版数学必修第二册

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名称 【培优方案】8.5.3 平面与平面平行(课件)人教A版数学必修第二册
格式 zip
文件大小 3.5MB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2026-03-18 00:00:00

文档简介

(共58张PPT)
第1课时 平面与平面平行的判定
新课程标准解读 核心素养
1.借助长方体,通过直观感知,归纳出平面与平面平
行的判定定理,并加以证明 逻辑推理
2.会应用平面与平面平行的判定定理证明平面与平面
平行 直观想象
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
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】 展馆的每两层所在的平面有什么位置关系?你是依据什么
判断的?
知识点 平面与平面平行的判定定理
文字语言 如果一个平面内的 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
两条相交直线 
提醒 判定平面α与平面β平行时,必须具备两个条件:①平面β内两
条相交直线a,b,即a β,b β,a∩b=P;②两条相交直线a,
b都与平面α平行,即a∥α,b∥α.
1. (2024·济南月考)在正方体中,相互平行的面不会是(  )
A. 前后相对侧面 B. 上下相对底面
C. 左右相对侧面 D. 相邻的侧面
解析: 由正方体的模型知前后面、上下面、左右面都相互平
行,故选D.
2. (2024·青岛月考)已知a,b,c,d是四条直线,α,β是两个不
重合的平面,若a∥b∥c∥d,a α,b α,c β,d β,则α
与β的位置关系是(  )
A. 平行 B. 相交
C. 平行或相交 D. 以上都不对
解析: 由图①和图②可知,α与β平行或相交.
3. 六棱柱ABCDEF-A1B1C1D1E1F1的底面是正六边形,则此六棱柱的
面中互相平行的对数为(  )
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
解析: 相对的两个侧面以及上下两底面相互平行,所以六棱柱
的面中互相平行的有4对.
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 平面与平面平行判定定理的理解
【例1】 已知α,β是两个不重合的平面,下列选项中,一定能得出
平面α与平面β平行的是(  )
A. 平面α内有一条直线与平面β平行
B. 平面α内有两条直线与平面β平行
C. 平面α内有一条直线与平面β内的一条直线平行
D. 平面α与平面β不相交
解析: 选项A、C不正确,因为两个平面可能相交;选项B不正
确,因为平面α内的这两条直线必须相交才能得到平面α与平面β平
行;选项D正确,因为两个平面(不重合)的位置关系只有相交与平
行两种,又因为两个平面不相交,所以这两个平面必定平行.故选D.
通性通法
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)利用平行平面的传递性:若α∥β,β∥γ,则α∥γ.
【跟踪训练】
(2024·南平月考)下列命题正确的是(  )
A. 一个平面内两条直线分别平行于另一个平面内的两条直线,那么
这两个平面平行
B. 如果一个平面内任何一条直线都平行于另一个平面,那么这两个
平面平行
C. 平行于同一直线的两个平面一定相互平行
D. 如果一个平面内的无数条直线都平行于另一个平面,那么这两个
平面平行
解析: 对于A、C、D选项,两个平面均有可能相交,而对于B选
项,如果一个平面内任何一条直线都平行于另一个平面,那么这两个
平面平行,故A、C、D错误,B正确.
题型二 平面与平面平行的证明
【例2】 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为棱
DD1,CC1的中点,求证:平面AEC∥平面BFD1.
证明:连接EF,
∵ABCD-A1B1C1D1为正方体,E,F分别为DD1,
CC1的中点,
∴AB∥DC∥EF,AB=DC=EF,ED1∥CF,
ED1=CF,
∴四边形ABFE,ED1FC为平行四边形,
则AE∥BF,EC∥D1F,
∵AE 平面BFD1,EC 平面BFD1,BF 平面
BFD1,D1F 平面BFD1,
∴AE∥平面BFD1,EC∥平面BFD1,
∵AE 平面AEC,EC 平面AEC,AE∩EC=E,
∴平面AEC∥平面BFD1.
通性通法
1. 利用判定定理证明两个平面平行的一般步骤
2. 转化思想
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.
【跟踪训练】
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;
证明:∵G,H分别是A1B1,A1C1的中
点,∴GH是△A1B1C1的中位线,
∴GH∥B1C1.
又B1C1∥BC,∴GH∥BC,
∴B,C,H,G四点共面.
(2)平面EFA1∥平面BCHG.
证明:∵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∥EB且A1G=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,A1E,EF 平面EFA1,
∴平面EFA1∥平面BCHG.
1. 已知α,β是两个不重合的平面,直线a α,命题p:a∥β,命题
q:α∥β,则p是q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
解析: a α,a∥β ,α,β可能相交,也可能平行;由面面平
行的定义可知,若α∥β且a α,则a∥β. 故p是q的必要不充分条
件.故选B.
2. (2024·周口月考)如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1中,E在
B1D1上,F在A1B1上,且 = ,过E作EH∥B1B交BD于
H,则平面EFH与平面BB1C1C的位置关系是(  )
A. 平行 B. 相交
C. 垂直 D. 以上都有可能
解析: 在平面A1B1C1D1中,因为 = ,所以
EF∥A1D1,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,B1C1∥A1D1,所以
EF∥B1C1,又因为EH∥B1B,EH 平面EFH,EF 平面
EFH,BB1 平面BB1C1C,B1C1 平面BB1C1C,EH∩EF=
E,BB1∩B1C1=B1,所以平面EFH∥平面BB1C1C. 故选A.
3. 如图,在多面体ABCDEF中,底面ABCD是平行四边形,点G和点
H分别是CE和CF的中点.证明:平面BDGH∥平面AEF.
证明:在△CEF中,因为G,H分别是CE,CF的中点,
所以GH∥EF,
又因为GH 平面AEF,EF 平面AEF,
所以GH∥平面AEF.
设AC∩BD=O,连接OH,在△ACF中,因为
OA=OC,CH=HF,所以OH∥AF,
又因为OH 平面AEF,AF 平面AEF,
所以OH∥平面AEF.
又因为OH∩GH=H,OH,GH 平面BDGH,
所以平面BDGH∥平面AEF.
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 设α,β是两个不同的平面,m是直线且m α,m∥β,若使α∥β成
立,则需增加的条件是(  )
A. n是直线且n α,n∥β
B. n,m是异面直线且n∥β
C. n,m是相交直线且n α,n∥β
D. n,m是平行直线且n α,n∥β
解析: 要使α∥β成立,需要其中一个平面内的两条相交直线与
另一个平面平行,n,m是相交直线且n α,n∥β,m α,
m∥β,由平面与平面平行的判定定理可得α∥β.故选C.
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2. 经过平面α外两点,作与α平行的平面,则这样的平面可以作( )
A. 1个或2个 B. 0个或1个
C. 1个 D. 0个
解析: ①当经过两点的直线与平面α平行时,可作出一个平面β
使β∥α.②当经过两点的直线与平面α相交时,由于作出的平面与平
面α至少有一个公共点,故经过两点的平面都与平面α相交,不能作
出与平面α平行的平面.故满足条件的平面有0个或1个.
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3. 对于不重合的两个平面α与β,给定下列条件中,不能够判定α与β平
行的为(  )
A. 存在平面γ,使得α,β都平行于γ
B. 平面α内的任意一条直线都平行于β
C. α内有不共线的三点到β的距离相等
D. 存在异面直线l,m,使得l∥α,l∥β,m∥α,m∥β
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解析: 对于A,存在平面γ,使得α,β都平行于γ,∴两个平面
平行,∴A正确;对于B,平面α内的任意一条直线都平行于β,当
然α内的两条相交直线也都平行于β,∴α∥β,∴B正确;对于C,
不能判定α与β平行,如α内不共线的三点不在β的同一侧时,α与β
相交,∴C不正确;对于D,可以判定α与β平行,可在平面α内作
l'∥l,m'∥m,则l'与m'必相交.又∵l∥β,m∥β,∴l'∥β,
m'∥β,∴α∥β,∴D正确.故选C.
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4. 如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,若E,F,G,H分别是棱
A1B1,BB1,CC1,C1D1的中点,则必有(  )
A. BD1∥GH
B. BD∥EF
C. 平面EFGH∥平面ABCD
D. 平面EFGH∥平面A1BCD1
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解析: 易知GH∥D1C,因为过直线外一点
有且只有一条直线与已知直线平行,所以BD1,
GH不可能互相平行,故选项A错误;易知EF
∥A1B,与选项A同理,可判断选项B错误;
因为EF∥A1B,而直线A1B与平面ABCD相交,故直线EF与平面
ABCD也相交,所以平面EFGH与平面ABCD相交,选项C错误;对于D,由E,F,G,H分别是棱A1B1,BB1,CC1,C1D1的中点,得出EF∥A1B,EH∥A1D1,所以EF∥平面A1BCD1,EH∥平面A1BCD1,又EF∩EH=E,所以平面EFGH∥平面A1BCD1.故选D.
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5. (2024·广州月考)在三棱台A1B1C1-ABC中,点D在A1B1上,且
AA1∥BD,点M是△A1B1C1内(含边界)的一个动点,且有平面
BDM∥平面A1ACC1,则动点M的轨迹是(  )
A. △A1B1C1边界的一部分
B. 一个点
C. 线段的一部分
D. 圆的一部分
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解析: 如图,过D作DE∥A1C1交B1C1于E,
连接BE,因为BD∥AA1,BD 平面AA1C1C,
AA1 平面AA1C1C,所以BD∥平面AA1C1C,同
理DE∥平面AA1C1C,又BD∩DE=D,BD,
DE 平面BDE,所以平面BDE∥平面AA1C1C,
所以M∈DE(M不与D重合,否则没有平面
BDM),故选C.
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6. 如图,在下列四个正方体中,P,R,Q,M,N,G,H为所在
棱的中点,则在这四个正方体中,阴影平面与PRQ所在平面平行
的是(  )
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解析: 由题意可知经过P,Q,R三点的平
面即为平面PSRHNQ,如图所示,对图B、C,
可知N在经过P,Q,R三点的平面上,所以
图B、C中的阴影平面与平面PRQ不平行;对
图A,MC1与QN是相交直线,所以图A中的阴
影平面与平面PRQ不平行;对图D,因为A1C1∥RH,BC1∥QN,A1C1∩BC1=C1,又易知RH,QN也相交,A1C1,BC1 平面A1C1B,RH,QN 平面PSRHNQ,故平面A1C1B∥平面PSRHNQ,图D中的阴影平面与平面PRQ平行.
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7. 如图,在三棱锥P-ABC中,点D,E,F分别是棱PA,PB,PC
的中点,则平面DEF与平面ABC的位置关系是 .
平行
解析:在△PAB中,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,可证EF∥平面ABC. 又DE∩EF=E,DE,EF 平面DEF,所以平面DEF∥平面ABC.
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8. 已知平面α和β,在平面α内任取一条直线a,在β内总存在直线
b∥a,则α与β的位置关系是 (填“平行”或“相交”).
解析:若α∩β=l,则在平面α内,取与l相交的直线a,设a∩l=
A,对于β内的任意直线b,若b过点A,则a与b相交,若b不过点
A,则a与b异面,即β内不存在直线b∥a,矛盾.故α∥β.
平行
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9. 如图,三条直线AA1、BB1、CC1不共面,但交于一点O,若AO=
A1O,BO=B1O,CO=C1O,那么平面ABC和平面A1B1C1的位
置关系是 .
平行
解析:由AO=A1O,BO=B1O,且∠AOB=∠A1OB1,故△AOB≌△A1OB1,因此∠A1B1O=∠ABO,故A1B1∥AB,A1B1 平面A1B1C1,AB 平面A1B1C1,故AB∥平面A1B1C1,同
理可得BC∥平面A1B1C1,AB∩BC=B,AB,BC 平面ABC,故平面ABC∥平面A1B1C1.
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10. 如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,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.
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证明:因为PM∶MA=BN∶ND=PQ∶QD,
所以MQ∥AD,NQ∥BP.
又因为BP 平面PBC,NQ 平面PBC,
所以NQ∥平面PBC.
因为四边形ABCD为平行四边形.
所以BC∥AD,所以MQ∥BC.
又因为BC 平面PBC,MQ 平面PBC,
所以MQ∥平面PBC.
又因为MQ∩NQ=Q,MQ,NQ 平面MNQ,
所以平面MNQ∥平面PBC.
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11. (2024·宁波月考)已知m,n,l1,l2表示直线,α,β表示平面.
若m α,n α,l1 β,l2 β,l1∩l2=M,则α∥β的一个充分
条件是(  )
A. m∥β且l1∥α B. m∥β且n∥β
C. m∥β且n∥l2 D. m∥l1且n∥l2
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解析: 对于A,若m∥β且l1∥α,则α,β可能相交,故A错
误;对于B,若m∥β且n∥β,要得出α∥β,必须满足m,n相
交,故B错误;对于C,若m∥β且n∥l2,要得出α∥β,必须满足
m,n相交,故C错误;对于D,由定理“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”,由选项D
可以推出α∥β,故D正确.
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12. (多选)如图是正方体的平面展开图,在这个正方体中,下列说
法正确的有(  )
A. BM∥平面DE
B. CN∥平面AF
C. 平面BDM∥平面AFN
D. 平面BDE∥平面NCM
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解析:展开图可以折成如图①所示的正方体.
在正方体中,连接AN,如图②所示.∵AB∥MN,且AB=MN,
∴四边形ABMN是平行四边形.∴BM∥AN. ∴BM∥平面DE. 同
理可证CN∥平面AF,∴选项A、B正确;如图③所示,连接
NF,BE,BD,DM,CF,易证BM∥平面AFN,BD∥平面
AFN,则平面BDM∥平面AFN,∴选项C正确;易得平面BDE与
平面NCM相交,∴D不正确.
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13. 如图,P是△ABC所在平面外一点,A',B',C'分别是△PBC,
△PAC,△PAB的重心,则平面A'B'C'与平面ABC的位置关系
为 .
平行
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解析:如图,连接PA',PC'并延长,分别交BC,
AB于点M,N,连接MN. ∵A',C'分别是
△PBC,△PAB的重心,∴PA'= PM,PC'=
PN,∴A'C'∥MN. ∵MN 平面ABC,A'C' 平
面ABC,∴A'C'∥平面ABC. 同理,A'B'∥平面
ABC. 又A'C'∩A'B'=A',A'C',A'B' 平面
A'B'C',∴平面A'B'C'∥平面ABC.
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14. 如图,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,点M是线段B1D1上的一个
动点,E,F分别是BC,CM的中点.
(1)求证:EF∥平面BDD1B1;
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证明:在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,连接BM,如图.
因为E,F分别是BC,CM的中点,
所以EF∥BM.
又EF 平面BDD1B1,BM 平面
BDD1B1,
所以EF∥平面BDD1B1.
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(2)设G为棱CD的中点,求证:平面GEF∥平面BDD1B1.
证明:因为G是CD的中点,E是BC的中点,所以EG∥BD.
而EG 平面BDD1B1,BD 平面
BDD1B1,
从而得EG∥平面BDD1B1.
由(1)知EF∥平面BDD1B1,又
EF∩EG=E,EF,EG 平面GEF,
因此平面GEF∥平面BDD1B1.
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15. 如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F分别是
棱BC,CC1的中点,P是侧面BCC1B1内一点,若A1P∥平面
AEF,则线段A1P长度的取值范围是(  )
A. [2, ] B.
C. [,2 ] D. [2 ,2 ]
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解析: 如图,取B1C1的中点G,BB1的中点
H,连接GH,A1G,A1H,则A1G∥AE,又
A1G 平面AEF,AE 平面AEF,所以A1G∥
平面AEF,同理GH∥EF,GH 平面AEF,
EF 平面AEF,所以GH∥平面AEF,因为
A1G∩GH=G,所以平面A1GH∥平面AEF,
因为P是侧面BCC1B1内一点,
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当P点在线段GH上时,能够满足A1P∥平面AEF,因为正方
体棱长为2,由勾股定理得:A1G=A1H= ,GH= ,故点P落在GH中点时,A1P长度最小,此时A1P= = ,当点P与G或H重合时,长度最大,此时A1P= ,综
上:线段A1P长度的取值范围是 .故选B.
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16. 已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,P,Q分别为对角线BD,CD1
上的点,且 = = .
(1)在图①中作出平面PQC和平面AA1D1D的交线(保留作图痕
迹),并求证:PQ∥平面A1D1DA;
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解:连接CP并延长与DA的延长线交于M点,连接D1M,则平面PQC和平面AA1D1D的交线为D1M.
证明:因为四边形ABCD为正方形,所
以BC∥AD,
故△PBC∽△PDM,所以 = = ,
又因为 = = ,所以 = = ,所以PQ∥MD1.
又MD1 平面A1D1DA,PQ 平面
A1D1DA,故PQ∥平面A1D1DA.
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(2)如图②,若R是AB上的点,当 的值为多少时,能使平面
PQR∥平面A1D1DA?请给出证明.
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解:当 = 时,能使平面PQR∥平面A1D1DA.
证明:因为 = ,即 = ,故 = ,所以PR∥DA.
又DA 平面A1D1DA,PR 平面A1D1DA,
所以PR∥平面A1D1DA,由(1)知,PQ∥平面
A1D1DA,又PQ∩PR=P,
所以平面PQR∥平面A1D1DA.
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第2课时 平面与平面平行的性质
新课程标准解读 核心素养
1.借助长方体,通过直观感知,归纳出平面与平面平
行的性质定理,并加以证明 逻辑推理
2.能用平面与平面平行的性质定理解决一些简单的空
间线面位置关系问题 直观想象
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
  当平面α∥平面β时,α与β没有公共点,此时,若l α,m β,
则l∩m= ,这就是说,l与m的位置关系是异面或平行.
【问题】 那么在什么情况下,l与m平行呢?
知识点 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
符号语言 α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b
图形语言
平行 
a∥b 
提醒 (1)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.(2)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
平面内的一切直线”的错误.
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
解析:因为平面ABCD∥平面A'B'C'D',所以EF∥E'F'.故选A.
2. 已知直线m,n,平面α,β,若α∥β,m α,n β,则直线m与
n的关系是(  )
A. 平行 B. 异面
C. 相交 D. 平行或异面
解析: ∵α∥β,∴α与β无公共点,又m α,n β,∴m与n
无公共点,∴m与n平行或异面.
3. (2024·东莞月考)如图,平面α∥平面β,△PAB所在的平面与α,β分别交于CD,AB,若PC=2,CA=3,CD=1,则AB
= .

解析:∵平面α∥平面β,α∩平面PAB=CD,β∩平面PAB=
AB,∴CD∥AB,则 = ,∴AB= = = .
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 两平面平行性质定理的应用
【例1】 如图,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MP,MC,N是PM与DE的交
点,连接FN,求证:FN∥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=FN,平面PCM∩平面ABC=CM,所以
FN∥CM.
通性通法
应用面面平行性质定理的基本步骤
【跟踪训练】
如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱AA1的中点,过点B,
E,D1的平面与棱CC1交于点F.
(1)求证:四边形BFD1E为平行四边形;
解:证明:在正方体ABCD-A1B1C1D1中,平面ABB1A1∥平面
DCC1D1,
且平面BFD1E∩平面ABB1A1=BE,平面BFD1E∩平面
DCC1D1=FD1,
由面面平行的性质定理知BE∥FD1,
同理BF∥D1E,
∴四边形BFD1E为平行四边形.
(2)试确定点F的位置.
解:取BB1的中点M,连接MC1,ME,如图,
∵M,E分别为棱BB1,AA1的中点,
∴ME A1B1,
又A1B1 C1D1,∴ME C1D1,
∴四边形D1EMC1为平行四边形,
∴D1E∥MC1,
又D1E∥BF,∴MC1∥BF,又C1F∥BM,
∴四边形MBFC1为平行四边形,
∴BM C1F,∴F为棱CC1的中点.
题型二 与两平面平行的性质定理有关的计算
【例2】 如图,已知平面α∥β,P α,且P β,过点P的直线m与
α,β分别交于点A,C,过点P的直线n与α,β分别交于点B,D,
且PA=6,AC=9,PD=8,求BD的长.
解: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 = ,解得BD= ,故BD的长
为 .
【母题探究】
(变条件)将本例改为:若点P位于平面 α,β之间(如图),其他条
件不变,试求BD的长.
解:与本例同理,可证得AB∥CD.
所以 = ,即 = ,解得BD=24,
故BD长为24.
通性通法
与平行的性质有关的计算的三个关键点
(1)根据已知的面面平行关系推出线线平行关系;
(2)在三角形内利用三角形的中位线性质、平行线分线段成比例定
理推出有关线段的关系;
(3)利用所得关系计算求值.
【跟踪训练】
如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,过BB1的中点E作一个与平面
ACB1平行的平面交AB于点M,交BC于点N,则 =    .

解析:由题意得平面MNE∥平面ACB1,因为平面BB1C1C∩平面
MEN=EN,平面BB1C1C∩平面ACB1=B1C,则由面面平行的性质
定理可得EN∥B1C,同理可得EM∥B1A. 又因为E为BB1的中点,
所以M,N分别为BA,BC的中点,所以MN= AC,即 = .
题型三 线线、线面、面面平行的转化
【例3】 如图,已知四棱锥P-ABCD的底面ABCD为平行四边形,
M,N分别是棱AB,PC的中点,平面CMN与平面PAD交于PE.
(1)求证:MN∥平面PAD;
证明:如图,取DC的中点Q,连接MQ,NQ.
在△PCD中,N,Q分别是PC,DC的中点,
所以NQ∥PD,
又NQ 平面PAD,PD 平面PAD,
所以NQ∥平面PAD.
因为M是AB的中点,四边形ABCD是平行四边形,
所以MQ∥AD,又MQ 平面PAD,AD 平面PAD,
所以MQ∥平面PAD.
因为MQ∩NQ=Q,MQ,NQ 平面MNQ,
所以平面MNQ∥平面PAD.
因为MN 平面MNQ,所以MN∥平面PAD.
(2)求证:MN∥PE.
证明:由(1)知,平面MNQ∥平面PAD,且平面PEC∩平面
MNQ=MN,平面PEC∩平面PAD=PE,
所以MN∥PE.
通性通法
空间中各种平行关系相互转化的示意图
提醒 判定是用低一级的平行关系证明高一级的平行关系;性质是用
高一级的平行关系推出低一级的平行关系.
【跟踪训练】
如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E,F分别为棱AB,BC,C1B1的中点.
(1)求证:AC∥平面B1DE;
证明:因为在三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E分别为棱AB,BC的中点,所以DE∥AC,
因为DE 平面B1DE,AC 平面B1DE,
所以AC∥平面B1DE.
(2)求证:AF∥平面B1DE.
证明:在三棱柱ABC-A1B1C1中,BC B1C1,
因为E,F分别为BC,B1C1的中点,
所以CE FB1,
所以四边形B1ECF是平行四边形,所以FC∥B1E,
因为FC 平面B1DE,B1E 平面B1DE,
所以FC∥平面B1DE,
由(1)知AC∥平面B1DE,又AC∩FC=C,AC,FC 平面
ACF,所以平面ACF∥平面B1DE,
又AF 平面ACF,所以AF∥平面B1DE.
1. 两个平行平面与另两个平行平面相交所得的四条直线的位置关系是
(  )
A. 两两相互平行
B. 两两相交于同一点
C. 两两相交但不一定交于同一点
D. 两两相互平行或交于同一点
解析: 根据平面与平面平行的性质可知,所得的四条直线两两
相互平行.故选A.
2. 平面α∥平面β,点A,C∈α,B,D∈β,则直线AC∥直线BD的
充要条件是(  )
A. AB∥CD B. AD∥CB
C. AB与CD相交 D. A,B,C,D四点共面
解析: 充分性:A,B,C,D四点共面,由平面与平面平行
的性质知AC∥BD. 必要性显然成立.故选D.
3. (2024·珠海月考)如图是长方体被一平面所截得到的几何体,四
边形EFGH为截面,长方形ABCD为底面,则四边形EFGH的形状
为(  )
A. 梯形
B. 平行四边形
C. 可能是梯形也可能是平行四边形
D. 不确定
解析: 由长方体的性质:各对面平行,易知HG∥EF,
EH∥FG,∴四边形EFGH为平行四边形.故选B.
4. 如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,M是A1C1的中点,平面AB1M∥
平面BC1N,AC∩平面BC1N=N. 求证:N为AC的中点.
证明:因为平面AB1M∥平面BC1N,平面ACC1A1∩平面AB1M=AM,
平面ACC1A1∩平面BC1N=C1N,
所以C1N∥AM. 又AC∥A1C1,
所以四边形ANC1M为平行四边形,
所以AN=C1M= A1C1= AC,
所以N为AC的中点.
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 已知平面α∥平面β,直线a∥平面α,直线b∥平面β,那么a与b的
位置关系可能是(  )
A. 平行或相交 B. 相交或异面
C. 平行或异面 D. 平行、相交或异面
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解析: 当a与b共面,即a与b平行或相交时,如图所示,显然满足题目条件;在a与b相交的条件下,分别把a,b平行移动到平面β,平面α上,此时a与b异面,亦满足题目条件.故选D.
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2. 若平面α∥平面β,直线a α,点B∈β,则在平面β内过点B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. 存在唯一一条与a平行的直线
解析: 因为直线a与点B可确定一个平面,该平面与平面β的交
线即为在平面β内过点B且与直线a平行的直线,所以只有唯一一
条.故选D.
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3. 在如图所示的三棱柱ABC-A1B1C1中,过A1B1的平面与平面ABC交
于直线DE,则DE与AB的位置关系是(  )
A. 异面 B. 平行
C. 相交 D. 以上均有可能
解析: 因为平面A1B1C1∥平面ABC,平面A1B1ED∩平面
A1B1C1=A1B1,平面A1B1ED∩平面ABC=DE,所以A1B1∥DE.
又因为A1B1∥AB,所以DE∥AB.
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4. 设平面α∥平面β,A∈α,B∈β,C是AB的中点.当点A,B分别
在α,β内运动时,所有的动点C(  )
A. 不共面
B. 当且仅当A,B在两条相交直线上移动时才共面
C. 当且仅当A,B在两条给定的平行直线上移动时才共面
D. 不论A,B如何移动都共面
解析: 根据面面平行的性质知,不论点A,B如何运动,动点
C均在过点C且与α,β都平行的平面上.
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5. (2024·绍兴质检)如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为3,点
E在A1B1上,且B1E=1,平面α∥平面BC1E,若平面α∩平面
AA1B1B=A1F,则AF的长为(  )
A. 1 B. 1.5
C. 2 D. 3
解析: 平面α∥平面BC1E,平面α∩平面AA1B1B=A1F,平面BC1E∩平面AA1B1B=BE,所以A1F∥BE,又A1E∥FB,所以四边形A1FBE为平行四边形,所以FB=A1E=3-1=2,所以AF=1.
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6. (多选)α,β,γ为三个不重合的平面,a,b,c为三条不重合的
直线,则下列命题中正确的是(  )
A. a∥b B. a∥b
C. α∥β D. a∥b
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解析: 对于A,由基本事实4可知,A正确;对于B,两条直线
都与同一个平面平行,则这两条直线可能平行,可能相交,也可能
异面,故B不正确;对于C,两个平面都与同一条直线平行,则这
两个平面可能平行,也可能相交,故C不正确;对于D,由面面平
行的性质定理可知,D正确.
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7. 如图所示,平面四边形ABCD所在的平面与平面α平行,且四边形
ABCD在平面α内的平行投影A1B1C1D1是一个平行四边形,则四边
形ABCD的形状一定是 .
解析:由夹在两平行平面间的平行线段相等可得.
平行四边形
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8. 如图所示,P是△ABC所在平面外一点,平面α∥平面ABC,α分别
交线段PA,PB,PC于A',B',C',若PA'∶AA'=2∶3,则
S△A'B'C'∶S△ABC= .

解析:∵平面α∥平面ABC,平面PAB与它们的交线分别为A'B',AB,∴AB∥A'B',同理B'C'∥BC,易得△ABC∽△A'B'C',S△A'B'C'∶S△ABC=( )2=( )2= .
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9. 已知α,β是两个不同的平面,m,n是两条不同的直线,且m,
n α,m,n β,给出下列四个论断:①α∥β;②m∥n;③
m∥α;④n∥β.以其中三个论断为条件,剩余论断为结论组成的
命题中,一个正确的推理应是
(答案不唯一).
①②③→④(或①②④→③)
解析:若①α∥β,②m∥n,③m∥α,且n β,有④n∥β成立,
正确;若①α∥β,③m∥α,④n∥β,则m,n可能相交、平行或
异面,错误;若①α∥β,②m∥n,④n∥β,且m α,所以有③
m∥α成立,正确;若②m∥n,③m∥α,④n∥β,则平面α,β可
能相交、平行.
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10. 如图,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD为梯形,
AD∥BC,平面A1DCE与B1B交于点E. 求证:EC∥A1D.
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证明:易知BE∥AA1,AA1 平面AA1D,BE 平面AA1D,所以
BE∥平面AA1D.
因为BC∥AD,AD 平面AA1D,BC 平面AA1D,
所以BC∥平面AA1D.
又BE∩BC=B,BE 平面BCE,BC 平面BCE,
所以平面BCE∥平面AA1D,
又平面A1DCE∩平面BCE=EC,
平面A1DCE∩平面AA1D=A1D,
所以EC∥A1D.
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11. 如图,四棱台ABCD-A'B'C'D'的底面为正方形,M为CC'的中
点,点N在线段AB上,AB=4BN. 若MN∥平面ADD'A',则此
棱台上下底面边长的比值为(  )
A. B.
C. D.
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解析: 设E为CD的中点,G为EC的中点,
连接MG,NG,C'E,则NG∥AD,则平面
MNG∥平面ADD'A'.又平面DCC'D'分别交平
面MNG和平面ADD'A'于直线MG,DD',则
MG∥DD'.因为E为CD的中点,G为EC的中
点,M为CC'的中点,所以DD'∥C'E∥MG. 所以DEC'D'为平行四边形,棱台上下底面边长的比值为 .
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12. (多选)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,已知点G,H分别在
A1B1,A1C1上,且GH经过△A1B1C1的重心,点E,F分别是
AB,AC的中点,且平面A1EF∥平面BCHG,则下列结论正确的
是(  )
A. EF∥GH
B. GH∥平面A1EF
C. =
D. 平面A1EF∥平面BCC1B1
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解析: 由E,F分别是AB,AC的中点可知EF∥BC,
= .在三棱柱ABC-A1B1C1中,平面A1B1C1∥平面ABC,由两个
平面平行的性质可得GH∥BC,而GH经过△A1B1C1的重心,所
以 = ,所以 = ,且EF∥GH,GH 平面A1EF,EF 平
面A1EF,所以GH∥平面A1EF. 因为A1B1∥BE且BE<A1B1,
所以直线A1E与BB1有交点,所以平面A1EF与平面BCC1B1相交.
故A、B、C正确,D错误.
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13. (2024·青岛月考)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱CD上一
点,且DE=2EC,F为棱AA1的中点,且平面BEF与DD1交于点
H,则 =    .
解析:如图,连接FH,EH,因为ABCD-
A1B1C1D1是正方体,所以平面A1B1BA∥平面
D1C1CD,因为平面BEHF∩平面A1B1BA=
BF,平面BEHF∩平面D1C1CD=EH,所以
BF∥EH, = = DH= DE= ×
DC= DC= DD1,所以 = .

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14. 如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形.
(1)证明:平面A1BD∥平面CD1B1;
证明:由题设知BB1 DD1,所以
四边形BB1D1D是平行四边形,所以
BD∥B1D1.
又BD 平面CD1B1,B1D1 平面CD1B1,
所以BD∥平面CD1B1.
因为A1D1 B1C1 BC,
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所以四边形A1BCD1是平行四边形,
所以A1B∥D1C.
又A1B 平面CD1B1,D1C 平面CD1B1,
所以A1B∥平面CD1B1.
又因为BD∩A1B=B,BD,A1B 平面A1BD,
所以平面A1BD∥平面CD1B1.
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(2)若平面ABCD∩平面B1D1C=直线l,证明:B1D1∥l.
证明:由(1)知平面A1BD∥平面CD1B1,
又平面ABCD∩平面B1D1C=直线l,
平面ABCD∩平面A1BD=直线BD,
所以直线l∥直线BD,
在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,四边形
BDD1B1为平行四边形,
所以B1D1∥BD,所以B1D1∥l.
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15. 如图所示,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H,N
分别是棱CC1,C1D1,D1D,DC,BC的中点,点M在四边形
EFGH及其内部运动,则M只需满足条件
时,就有MN∥平面B1BDD1.(注:请填上你认为
正确的一个条件即可)
点M在线段FH上(答
案不唯一)
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解析:取B1C1的中点Q,连接QN,QF,连
接FH,NH,如图,由已知得QN,FH与
CC1,BB1都平行且相等,因此FH与QN平行
且相等,从而FQNH是平行四边形,
FQ∥HN,由H,N分别是CD,CB的中
点,则HN∥BD,又HN 平面B1BDD1,BD 平面B1BDD1,所以HN∥平面B1BDD1,同理NQ∥平面B1BDD1,又HN∩NQ=N,HN,NQ 平面FQNH,所以平面FQNH∥平面BB1D1D,因此只要M∈FH,就有MN∥平面B1BDD1.
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16. 如图,在矩形ABCD和矩形ABEF中,AF=AD,AM=DN,矩
形ABEF可沿AB任意翻折.
(1)求证:当F,A,D不共线时,线段MN总平行于平面
FAD;
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解:证明:在平面图形中,
设MN与AB交于点G.
由于四边形ABCD和四边形ABEF都是矩形且AD=AF,因此有
AD∥BE且AD=BE,
∴四边形ADBE是平行四边形,
∴AE∥DB.
又∵AM=DN,
∴四边形ADNM为平行四边形,
∴MN∥AD.
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折叠之后,
MG∥AF,
NG∥AD,
MG∩NG=G,
AD∩AF=A,示
意图如图①,∴平面FAD∥平面GNM.
又∵MN 平面GNM,∴MN∥平面FAD.
∴当F,A,D不共线时,线段MN总平行于平面FAD.
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(2)“不管怎样翻折矩形ABEF,线段MN总与线段FD平行”这
个结论正确吗?如果正确,请证明;如果不正确,请说明能
否改变个别已知条件使上述结论成立,并给出理由.
解:这个结论不正确.
要使结论成立,M,N应分别为AE和DB的中点.理由如下:
当F,A,D共线时,由平面图形,易证得
FD∥MN.
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折叠后,当F,A,D不共线时,由(1)知平面MNG∥平面FDA,可知要使MN∥FD总成立,根据面面平行的性质定理,只要FD与MN共面即可.
若要使FD与MN共面,连接FM,只要FM与DN相交即可.
由平面图形知,若要DN和FM共面,则DN与FM相交于点B(M,N分别为AE,DB的中点才能实现),折叠后的图形如图②.
∵FM∩DN=B,∴可知它们确定一个平面,
即F,D,N,M四点共面.
又∵平面FDNM∩平面MNG=MN,平面FDNM∩平面FDA=FD,平面MNG∥平面FAD,∴MN∥FD.
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