高中数学人教A版 (2019)必修 第二册8.5 空间直线、平面的平行优秀课件ppt
展开1.理解直线与平面平行的定义;2.能准确描述直线与平面平行的判定定理,会用直线与平面平行的判定定理证明一些空间线面位置关系;3.理解并能证明直线与平面平行的性质定理,能利用直线与平面平行的性质定理解决有关的平行问题。
①直线在平面内——有无数个公共点;②直线与平面相交——有且只有一个公共点;③直线与平面平行——没有公共点.
在直线与平面的位置关系中,平行是一种非常重要的关系.它不仅应用广泛,而且是学习平面与平面平行的基础.
思考 直线与平面有哪些位置关系?如何判定直线与平面平行?
根据定义,判定直线与平面是否平行,只需判定直线与平面有没有公共点.
但是,直线是无限延伸的,平面是无限延展的,如何保证直线与平面没有公共点呢?
①门扇的两边是平行的. 当门扇绕着一边转动时,另一边与墙面有公共点吗? 此时门扇转动的一边与墙面平行吗?
②将一块矩形硬纸板ABCD平放在桌面上,把这块纸板绕边CD转动,在转动的过程中(AB离开桌面),DC的对边AB与桌面有公共点吗? 边AB与桌面平行吗?
两个实验告诉我们一个现象,就是平面外的一条直线不管怎么移动,只有保证直线与平面内的一条直线平行,那么这条直线就不会与平面有公共点,即直线与平面平行,这就是直线与平面平行的判定定理.
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.
直线与平面平行的判定定理:
定理告诉我们,可以通过直线间的平行,可以得到直线与平面平行. 这是处理空间位置关系的一种常用方法.定理的实质就是将直线与平面的平行关系(空间问题)转化为直线间的平行关系(平面问题).
直线与平面平行的判定定理是证明直线与平面平行的依据.
例2 求证:空间四边形相邻两边中点的连线平行于经过另外两边的平面.
已知:空间四边形ABCD中,E,F分别是AB,AD的中点.求证:EF//平面BCD.
今后要证明一条直线与一个平面平行,只要在这个平面内找出一条与此直线平行的直线就可以了.
练习一如图,在直四棱柱ABCD— 中,底面ABCD为菱形,E为 中点。求证: //平面ACE
练习二如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,PA⊥平面ABCD,且PA=AD=2,点E为线段PD的中点。证明:PB//平面AEC
证明:连接BD,交AC于点O,连接OE,如图所示,∵O是正方形ABCD对角线的交点,∴PB//OE,又OE在平面AEC内,PB不在平面AEC内,∴PB//平面AEC
用判定定理证明直线与平面平行的步骤(1)找:在平面内找到一条直线或作出一条直线与已知直线平行(2)证:证明已知直线与该直线平行(3)结论:由判定定理得出结论注:第一步“找”是证题关键,其常用方法由:①利用三角形中位线,梯形中位线性质②利用平行四边形的性质
刚才,我们利用平面内的直线与平面外的直线平行,得到了判定平面外的直线与此平面平行的方法,即得到了一条直线与平面平行的充分条件.
反过来,如果一条直线与一个平面平行,能推出哪些结论呢?
这就是要研究直线与平面平行的性质,也就是研究直线与平面平行的必要条件. 接下来我们就来研究在直线a平行于平面α的条件下,直线a与平面α内的直线有何位置关系.
如右图,由定义可知,直线a //平面α,那么a与α无公共点,即a与α内的任何直线都无公共点. 这样,直线a与平面α内的直线只能是异面或平行. 那么,在什么条件下,直线a与平面α内的直线平面呢?
假设a与α内的直线b平行,那么由基本事实的推论3,过直线a,b有唯一的平面β. 这样,我们可以把直线b看成是过直线a的平面β与平面α的交线. 于是可得结论:若a//α,过直线a的平面β与平面α相交于b,则a//b.
如图示,已知a//α,a⊂β, α∩β=b. 求证:a//b.
这样,我们就得到了直线与平面平行的性质定理:
一条直线与一个平面平行,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与交线平行.
例3 如右图的一块木料中,棱BC平行面A'C'. (1) 要经过面A'C'内的一点P和棱BC将木料锯开, 在木料表面应该怎样画线? (2) 所画的线与平面AC是什么位置关系?
解:(1)如右图,在平面A'C内,过点P作直线EF,使EF//B'C',并分别交棱A'B', D'C' 于点E, F. 连接BE, CF, 则EF, BE, CF就是应画的线.
(2)∵BC//平面A'C', 平面BC'∩平面A'C'=B'C', ∴BC//B'C'. 由(1)知,EF//B'C',∴EF//BC. 而BC在平面AC内,EF 在平面AC外, ∴EF//平面AC, 显然BE, CF都与平面AC相交.
练习三已知a//α,b在α内,则直线a与b的位置关系是( )A 平行 B 相交或异面 C 异面 D 平行或异面
练习四如图所示,已知异面直线AB,CD都平行于平面α,且AB,CD在α的两侧。若AC,BD分别与α相交于M,N两点。求证AM/MC=BN/ND
总结 利用线面平行的性质定理解题的步骤:在已知条件中有线面平行时,就设法应用该条件,即着力寻找过已知直线的平面与已知平面的交线,也就是找已知直线的平行线.有时为了得到交线还需作出辅助平面.
2. 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1的中点,判断BD1与平面AEC的位置关系,并说明理由.
BD1//平面AEC. 理由如下:
连接BD,交AC于点O,连接EO.
∵点E,O分别是DD1,DB的中点,
∴BD1//平面AEC.
(1)直线与平面平行的判定定理
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.
(2)直线与平面平行的性质定理
一条直线与一个平面平行,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与交线平行.
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