《【創(chuàng)新方案】2020年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八篇 立體幾何 第4講 直線、平面平行的判定及其性質(zhì)教案 理 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【創(chuàng)新方案】2020年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八篇 立體幾何 第4講 直線、平面平行的判定及其性質(zhì)教案 理 新人教版(9頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第4講 直線、平面平行的判定及其性質(zhì)
【2020年高考會(huì)這樣考】
1.考查空間直線與平面平行,面面平行的判定及其性質(zhì).
2.以解答題的形式考查線面的平行關(guān)系.
3.考查空間中平行關(guān)系的探索性問題.
【復(fù)習(xí)指導(dǎo)】
1.熟練掌握線面平行、面面平行的判定定理和性質(zhì),會(huì)把空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題,解答過程中敘述的步驟要完整,避免因條件書寫不全而失分.
2.學(xué)會(huì)應(yīng)用“化歸思想”進(jìn)行“線線問題、線面問題、面面問題”的互相轉(zhuǎn)化,牢記解決問題的根源在“定理”.
基礎(chǔ)梳理
1.平面與平面的位置關(guān)系有相交、平行兩種情況.
2.直線和平面平行的判定
(1)定義:直線和平面沒有公共點(diǎn),則稱直線
2、平行于平面;
(2)判定定理:a?α,b?α,且a∥b?a∥α;
(3)其他判定方法:α∥β;a?α?a∥β.
3.直線和平面平行的性質(zhì)定理:a∥α,a?β,α∩β=l?a∥l.
4.兩個(gè)平面平行的判定
(1)定義:兩個(gè)平面沒有公共點(diǎn),稱這兩個(gè)平面平行;
(2)判定定理:a?α,b?α,a∩b=M,a∥β,b∥β?α∥β;
(3)推論:a∩b=M,a,b?α,a′∩b′=M′,a′,b′?β,a∥a′,b∥b′?α∥β.
5.兩個(gè)平面平行的性質(zhì)定理
(1)α∥β,a?α?a∥β;
(2)α∥β,γ∩α=a,γ∩β=b?a∥b.
6.與垂直相關(guān)的平行的判定
(1)a⊥α,
3、b⊥α?a∥b;
(2)a⊥α,a⊥β?α∥β.
一個(gè)關(guān)系
平行問題的轉(zhuǎn)化關(guān)系:
兩個(gè)防范
(1)在推證線面平行時(shí),一定要強(qiáng)調(diào)直線不在平面內(nèi),否則,會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤.
(2)把線面平行轉(zhuǎn)化為線線平行時(shí),必須說清經(jīng)過已知直線的平面與已知平面相交,則直線與交線平行.
雙基自測
1.(人教A版教材習(xí)題改編)下面命題中正確的是( ).
①若一個(gè)平面內(nèi)有兩條直線與另一個(gè)平面平行,則這兩個(gè)平面平行;
②若一個(gè)平面內(nèi)有無數(shù)條直線與另一個(gè)平面平行,則這兩個(gè)平面平行;
③若一個(gè)平面內(nèi)任何一條直線都平行于另一個(gè)平面,則這兩個(gè)平面平行;
④若一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線分別與另一個(gè)平面平行,
4、則這兩個(gè)平面平行.
A.①③ B.②④ C.②③④ D.③④
解析 ①②中兩個(gè)平面可以相交,③是兩個(gè)平面平行的定義,④是兩個(gè)平面平行的判定定理.
答案 D
2.平面α∥平面β,a?α,b?β,則直線a,b的位置關(guān)系是( ).
A.平行 B.相交
C.異面 D.平行或異面
答案 D
3.(2020·銀川質(zhì)檢)在空間中,下列命題正確的是( ).
A.若a∥α,b∥a,則b∥α
B.若a∥α,b∥α,a?β,b?β,則β∥α
C.若α∥β,b∥α,則b∥β
D.若α∥β,a?α,則a∥β
解析 若a∥α,b∥a,則b∥α或b?α,故A錯(cuò)誤;由面面平行的判定
5、定理知,B錯(cuò)誤;若α∥β,b∥α,則b∥β或b?β,故C錯(cuò)誤.
答案 D
4.(2020·溫州模擬)已知m、n為兩條不同的直線,α、β為兩個(gè)不同的平面,則下列命題中正確的是( ).
A.m∥n,m⊥α?n⊥α
B.α∥β,m?α,n?β?m∥n
C.m⊥α,m⊥n?n∥α
D.m?α,n?α,m∥β,n∥β?α∥β
解析 選項(xiàng)A中,如圖①,n∥m,m⊥α?n⊥α一定成立,A正確;選項(xiàng)B中,如圖②,α∥β,m?α,n?β?m與n互為異面直線,∴B不正確;選項(xiàng)C中,如圖③,m⊥α,m⊥n?n?α,∴C不正確;選項(xiàng)D中,如圖④,m?α,n?α,m∥β,n∥β?α與β相交,∴D不正確.
6、
答案 A
5.(2020·衡陽質(zhì)檢)在正方體ABCDA1B1C1D1中,E是DD1的中點(diǎn),則BD1與平面ACE的位置關(guān)系為________.
解析 如圖.
連接AC、BD交于O點(diǎn),連結(jié)OE,因?yàn)镺E∥BD1,而OE?平面ACE,BD1?平面ACE,所以BD1∥平面ACE.
答案 平行
考向一 直線與平面平行的判定與性質(zhì)
【例1】?(2020·天津改編)如圖,
在四棱錐PABCD中,底面ABCD為平行四邊形,O為AC的中點(diǎn),M為PD的中點(diǎn).
求證:PB∥平面ACM.
[審題視點(diǎn)] 連接MO,證明PB∥MO即可.
證明 連接BD,MO.在平行四
7、邊形ABCD中,因?yàn)镺為AC的中點(diǎn),所以O(shè)為BD的中點(diǎn).又M為PD的中點(diǎn),所以PB∥MO.因?yàn)镻B?平面ACM,MO?平面ACM,所以PB∥平面ACM.
利用判定定理時(shí)關(guān)鍵是找平面內(nèi)與已知直線平行的直線.可先直觀判斷平面內(nèi)是否已有,若沒有,則需作出該直線,??紤]三角形的中位線、平行四邊形的對(duì)邊或過已知直線作一平面找其交線.
【訓(xùn)練1】 如圖,若
PA⊥平面ABCD,四邊形ABCD是矩形,E、F分別是AB、PD的中點(diǎn),求證:AF∥平面PCE.
證明 取PC的中點(diǎn)M,連接ME、MF,
則FM∥CD且FM=CD.
又∵AE∥CD且AE=CD,
∴FM綉AE,即四邊形AFME是
8、平行四邊形.
∴AF∥ME,又∵AF?平面PCE,EM?平面PCE,
∴AF∥平面PCE.
考向二 平面與平面平行的判定與性質(zhì)
【例2】?如圖,
在正方體ABCDA1B1C1D1中,M、N、P分別為所在邊的中點(diǎn).
求證:平面MNP∥平面A1C1B;
[審題視點(diǎn)] 證明MN∥A1B,
MP∥C1B.
證明 連接D1C,則MN為△DD1C的中位線,
∴MN∥D1C.
又∵D1C∥A1B,∴MN∥A1B.同理,MP∥C1B.
而MN與MP相交,MN,MP在平面MNP內(nèi),A1B,C1B在平面A1C1B內(nèi).∴平面MNP∥平面A1C1B.
證明面面平行的方法有:
(1)面
9、面平行的定義;
(2)面面平行的判定定理:如果一個(gè)平面內(nèi)有兩條相交直線都平行于另一個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行;
(3)利用垂直于同一條直線的兩個(gè)平面平行;
(4)兩個(gè)平面同時(shí)平行于第三個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行;
(5)利用“線線平行”、“線面平行”、“面面平行”的相互轉(zhuǎn)化.
【訓(xùn)練2】 如圖,
在三棱柱ABCA1B1C1中,E,F(xiàn),G,H分別是AB,AC,A1B1,A1C1的中點(diǎn),求證:
(1)B,C,H,G四點(diǎn)共面;
(2)平面EFA1∥平面BCHG.
證明 (1)∵GH是△A1B1C1的中位線,∴GH∥B1C1.
又∵B1C1∥BC,∴GH∥BC,
∴B,C
10、,H,G四點(diǎn)共面.
(2)∵E、F分別為AB、AC的中點(diǎn),∴EF∥BC,
∵EF?平面BCHG,BC?平面BCHG,
∴EF∥平面BCHG.
∵A1G綉EB,∴四邊形A1EBG是平行四邊形,
∴A1E∥GB.∵A1E?平面BCHG,GB?平面BCHG.
∴A1E∥平面BCHG.
∵A1E∩EF=E,∴平面EFA1∥平面BCHG.
考向三 線面平行中的探索問題
【例3】?如圖所示,
在三棱柱ABCA1B1C1中,A1A⊥平面ABC,若D是棱CC1的中點(diǎn),問在棱AB上是否存在一點(diǎn)E,使DE∥平面AB1C1?若存在,請(qǐng)確定點(diǎn)E的位置;若不存在,請(qǐng)說明理由.
[審題視點(diǎn)] 取
11、AB、BB1的中點(diǎn)分別為E、F,證明平面DEF∥平面AB1C1即可.
解 存在點(diǎn)E,且E為AB的中點(diǎn).
下面給出證明:
如圖,取BB1的中點(diǎn)F,連接DF,
則DF∥B1C1.
∵AB的中點(diǎn)為E,連接EF,
則EF∥AB1.
B1C1與AB1是相交直線,
∴平面DEF∥平面AB1C1.
而DE?平面DEF,∴DE∥平面AB1C1.
解決探究性問題一般要采用執(zhí)果索因的方法,假設(shè)求解的結(jié)果存在,從這個(gè)結(jié)果出發(fā),尋找使這個(gè)結(jié)論成立的充分條件,如果找到了符合題目結(jié)果要求的條件,則存在;如果找不到符合題目結(jié)果要求的條件(出現(xiàn)矛盾),則不存在.
【訓(xùn)練3】 如圖,
在四
12、棱錐PABCD中,底面是平行四邊形,PA⊥平面ABCD,點(diǎn)M、N分別為BC、PA的中點(diǎn).在線段PD上是否存在一點(diǎn)E,使NM∥平面ACE?若存在,請(qǐng)確定點(diǎn)E的位置;若不存在,請(qǐng)說明理由.
解 在PD上存在一點(diǎn)E,使得NM∥平面ACE.
證明如下:如圖,取PD的中點(diǎn)E,連接NE,EC,AE,
因?yàn)镹,E分別為PA,PD的中點(diǎn),所以NE綉AD.
又在平行四邊形ABCD中,CM綉AD.所以NE綉MC,即四邊形MCEN是平行四邊形.所以NM綉EC.
又EC?平面ACE,NM?平面ACE,所以MN∥平面ACE,
即在PD上存在一點(diǎn)E,使得NM∥平面ACE.
規(guī)范解答13——怎樣證明線
13、線、線面、面面平行與垂直的綜合性問題
【問題研究】 高考對(duì)平行、垂直關(guān)系的考查主要以線面平行、線面垂直為核心,以多面體為載體結(jié)合平面幾何知識(shí),考查判定定理、性質(zhì)定理等內(nèi)容,難度為中低檔題目.
【解決方案】 利用定理證明線面關(guān)系時(shí)要注意結(jié)合幾何體的結(jié)構(gòu)特征,尤其注意對(duì)正棱柱、正棱錐等特殊幾何體性質(zhì)的靈活運(yùn)用,進(jìn)行空間線面關(guān)系的相互轉(zhuǎn)化.
【示例】?(本題滿分12分)(2020·山東)如圖,
在四棱臺(tái)ABCDA1B1C1D1中,D1D⊥平面ABCD,底面ABCD是平行四邊形,AB=2AD,AD=A1B1,∠BAD=60°.
(1)證明:AA1⊥BD;
(2)證明:CC1∥平面A1B
14、D.
第(1)問轉(zhuǎn)化為證明BD垂直A1A所在平面;第(2)問在平面A1BD內(nèi)尋找一條線與CC1平行.
[解答示范] 證明 (1)因?yàn)镈1D⊥平面ABCD,且BD?平面ABCD,
所以D1D⊥BD.(1分)
又因?yàn)锳B=2AD,∠BAD=60°,
在△ABD中,由余弦定理得BD2=AD2+AB2-2AD·ABcos 60°=3AD2,所以AD2+BD2=AB2,
因此AD⊥BD.(4分)
又AD∩D1D=D,
所以BD⊥平面ADD1A1.
又AA1?平面ADD1A1,
故AA1⊥BD.(6分)
(2)如圖,連結(jié)AC,A1C1,
設(shè)AC∩BD=E,連結(jié)EA1,
因?yàn)?/p>
15、四邊形ABCD為平行四邊形,
所以EC=AC.(8分)
由棱臺(tái)定義及AB=2AD=2A1B1知A1C1∥EC且A1C1=EC,所以四邊形A1ECC1為平行四邊形,(10分)
因此CC1∥EA1.
又因?yàn)镋A1?平面A1BD,
CC1?平面A1BD,
所以CC1∥平面A1BD.(12分)
證明線面關(guān)系不能僅僅考慮線面關(guān)系的判定和性質(zhì),更要注意對(duì)幾何體的幾何特征的靈活應(yīng)用.證明的依據(jù)是空間線面關(guān)系的判定定理和性質(zhì)定理.另外根據(jù)幾何體的數(shù)據(jù),通過計(jì)算也可得到線線垂直的關(guān)系,所以要注意對(duì)幾何體中的數(shù)據(jù)的正確利用.
【試一試】 (2020·安徽)
如圖,在多面體ABCDEF中,四
16、邊形ABCD是正方形,AB=2EF=2,EF∥AB,EF⊥FB,∠BFC=90°,BF=FC,H為BC的中點(diǎn).
(1)求證:FH∥平面EDB;
(2)求證:AC⊥平面EDB;
(3)求四面體BDEF的體積.
[嘗試解答] (1)證明 設(shè)AC與BD交于點(diǎn)G,則G為AC的中點(diǎn).連EG,GH,由于H為BC的中點(diǎn),故GH綉AB.
又EF綉AB,∴EF綉GH.
∴四邊形EFHG為平行四邊形.
∴EG∥FH,而EG?平面EDB,∴FH∥平面EDB.
(2)證明 由四邊形ABCD為正方形,有AB⊥BC.
又EF∥AB,∴EF⊥BC.
而EF⊥FB,∴EF⊥平面BFC,∴EF⊥FH.
∴AB⊥FH.又BF=FC,H為BC的中點(diǎn),
∴FH⊥BC.∴FH⊥平面ABCD.
∴FH⊥AC.又FH∥EG,∴AC⊥EG.
又AC⊥BD,EG∩BD=G,∴AC⊥平面EDB.
(3)解 ∵EF⊥FB,∠BFC=90°,∴BF⊥平面CDEF.
∴BF為四面體BDEF的高.
又BC=AB=2,∴BF=FC=.
VB-DEF=××1××=.