高中同步學案優(yōu)化設計GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHUASHEJI8.5.3平面與平面平行第八章內(nèi)容索引0102課前篇自主預習課堂篇探究學習課標闡釋1.理解并掌握平面與平面平行的判定定理.(數(shù)學抽象)2.理解并掌握平面與平面平行的性質(zhì)定理.(數(shù)學抽象)3.會證明平面與平面平行的性質(zhì)定理.(邏輯推理)4.能夠應用平面與平面平行的判定定理和性質(zhì)定理證明相關(guān)問題.(直觀想象、邏輯推理)思維脈絡課前篇自主預習激趣誘思在教室里,天花板所在的平面與地面平行,那么在天花板上任意作一條直線,這條直線與地面是平行的嗎?天花板所在的平面與地面都和黑板所在的墻面相交,這兩條交線平行嗎?知識點撥知識點一、平面與平面平行的判定定理

文字語言如果一個平面內(nèi)的兩條相交直線與另一個平面平行,那么這兩個平面平行圖形語言符號語言a?β,b?β,a∩b=P,a∥α,b∥α?β∥α作用證明兩個平面平行要點筆記(1)定理中,要緊緊抓住“兩條”“相交”“平行”這六個字,否則條件不充分,結(jié)論不成立.(2)定理體現(xiàn)了化歸的數(shù)學思想,證明面面平行只需證明兩組線面平行.微練習(1)在長方體ABCD-A'B'C'D'中,下列結(jié)論正確的是(

)A.平面ABCD∥平面ABB'A'B.平面ABCD∥平面ADD'A'C.平面ABCD∥平面CDD'C'D.平面ABCD∥平面A'B'C'D'(2)判斷下列說法是否正確,正確的在后面的括號內(nèi)畫“√”,錯誤的畫“×”.①如果一個平面內(nèi)有兩條直線和另一個平面平行,那么這兩個平面平行.(

)②直線a∥平面β,直線b∥平面β,a?平面α,b?平面α?平面α∥平面β.(

)答案(1)D

(2)①×

②×解析

(1)在長方體ABCD-A'B'C'D'中,上底面ABCD與下底面A'B'C'D'平行.知識點二、平面與平面平行的性質(zhì)定理

文字語言兩個平面平行,如果另一個平面與這兩個平面相交,那么兩條交線平行圖形語言符號語言α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b?a∥b作用證明兩條直線平行名師點析(1)定理成立的條件:兩平面平行,第三個平面與這兩個平面都相交.(2)定理的實質(zhì):面面平行?線線平行,體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化思想與判定定理交替使用,可實現(xiàn)線面、線線、面面平行間的相互轉(zhuǎn)化.(3)面面平行還有如下的性質(zhì):兩個平面平行,一個平面內(nèi)的直線平行于另一平面.可作為證明直線與平面平行的依據(jù).微練習(1)若α∥β,a?α,b?β,下列幾種說法正確的是(

)①a與β內(nèi)無數(shù)條直線平行;②a與β內(nèi)的任何一條直線都不垂直;③a∥β.A.①②

B.①③

C.②③

D.①②③(2)判斷下列說法是否正確,正確的在后面的括號內(nèi)畫“√”,錯誤的畫“×”.①平面α∥平面β,平面α∩平面γ=直線a,平面β∩平面γ=直線b?a∥b.(

)②平面α∥平面β,直線a?α,直線b?β?a∥b.(

)答案(1)B

(2)①√

②×課堂篇探究學習探究一兩個平面平行的判定例1如圖所示,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,M,E,F,N分別是A1B1,B1C1,C1D1,D1A1的中點,求證:(1)E,F,B,D四點共面;(2)平面MAN∥平面EFDB.分析(1)只需證明BD∥EF,即可證明E,F,B,D共面.(2)要證平面MAN∥平面EFDB,只需證MN∥平面EFDB,AM∥平面EFDB.證明(1)連接B1D1.∵E,F分別是B1C1和C1D1的中點,∴EF∥B1D1.又BD∥B1D1,∴BD∥EF.∴E,F,B,D四點共面.(2)由題意知MN∥B1D1,B1D1∥BD,∴MN∥BD.又MN?平面EFDB,∴MN∥平面EFDB,連接MF.∵點M,F分別是A1B1與C1D1的中點,∴MF

AD.∴四邊形ADFM是平行四邊形.∴AM∥DF.∵AM?平面EFDB,DF?平面EFDB,∴AM∥平面EFDB.又AM∩MN=M,∴平面MAN∥平面EFDB.反思感悟證明兩個平面平行的方法證明兩個平面平行,可以用定義,也可以用判定定理.但用定義證明時,需說明兩個平面沒有公共點,這一點也不容易做到(可用反證法),所以通常用判定定理證明兩個平面平行,其步驟如下:延伸探究本例中,設P是棱AA1的中點,其他條件不變,求證:平面PMN∥平面C1BD.證明連接AB1.∵P,M分別是AA1,A1B1的中點,∴PM∥AB1.又AB1∥C1D,∴PM∥C1D.又PM?平面C1BD,C1D?平面C1BD,∴PM∥平面C1BD.同理MN∥平面C1BD.又PM∩MN=M,∴平面PMN∥平面C1BD.探究二面面平行性質(zhì)定理的應用例2如圖,已知平面α∥平面β,點P是平面α,β外的一點(不在α與β之間),直線PB,PD分別與α,β相交于點A,B和C,D.(1)求證:AC∥BD;(2)已知PA=4,AB=5,PC=3,求PD的長.分析(1)由面面平行的性質(zhì)定理直接推證;(2)先由三角形相似得對應線段成比例,再求值.(1)證明∵PB∩PD=P,∴直線PB和PD確定一個平面γ,則α∩γ=AC,β∩γ=BD.又α∥β,∴AC∥BD.(2)解由(1)得AC∥BD,反思感悟證明線線平行的方法(1)定義法:在同一個平面內(nèi)沒有公共點的兩條直線平行.(2)平行線的傳遞性:平行于同一條直線的兩條直線平行.延伸探究在本例中,若P在α與β之間,在第(2)問條件下求CD的長.解如圖,∵PB∩PC=P,∴PB,PC確定平面γ,γ∩α=AC,γ∩β=BD.又α∥β,∴AC∥BD,∴△PAC∽△PBD,探究三線面平行、面面平行判定定理的綜合例3在底面是平行四邊形的四棱錐P-ABCD中,點E在PD上,且PE∶ED=2∶1,M為PE的中點,在棱PC上是否存在一點F,使平面BFM∥平面AEC?并證明你的結(jié)論.解當F是棱PC的中點時,平面BFM∥平面AEC.證明如下,取PC的中點F,連接BF,BM,MF.∵M是PE的中點,∴FM∥CE.∵FM?平面AEC,CE?平面AEC,∴FM∥平面AEC.得E為MD的中點,連接BD,如圖所示,設BD∩AC=O,則O為BD的中點.連接OE,則BM∥OE.∵BM?平面AEC,OE?平面AEC,∴BM∥平面AEC.∵FM?平面BFM,BM?平面BFM,FM∩BM=M,∴平面BFM∥平面AEC.反思感悟探索型問題的類型及解法探索型問題是具有開放性和發(fā)散性的問題,此類題目的條件或結(jié)論不完備,需要自己去探索,結(jié)合已有條件,進行觀察、分析、比較和概括得出結(jié)論.常見的有以下兩類:條件探索型和結(jié)論探索型.條件探索型問題是針對一個結(jié)論,條件未知需探索;結(jié)論探索型是先探索結(jié)論再去證明,在探索過程中常先從特殊情況入手,通過觀察、分析、歸納,進行猜測,得出結(jié)論,再就一般情況去論證結(jié)論.變式訓練如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分別是棱CC1,C1D1,D1D,CD的中點,N是BC的中點,點M在四邊形EFGH的邊及其內(nèi)部運動,當點M在

時,有MN∥平面B1BDD1.

答案點F,H的連線上

解析點M在F,H的連線上時,有MN∥平面B1BDD1.如圖,平面BDD1B1是正方體ABCD-A1B1C1D1的對角面,探究過點N且與平面BDD1B1平行的直線,可取B1C1的中點N1,連接N1N,則NN1∥平面BDD1B1,連接NH,則NH∥平面BDD1B1.∵NH∩NN1=N,∴平面NN1FH∥平面BDD1B1.∵MN?平面NN1FH,∴MN∥平面B1BDD1.即點M在點F,H的連線上時,有MN∥平面B1BDD1.素養(yǎng)形成轉(zhuǎn)化與化歸思想在線面、面面平行性質(zhì)定理中的應用典例已知有公共邊AB的兩個全等的矩形ABCD和ABEF不在同一個平面內(nèi),P,Q分別是對角線AE,BD的中點.求證:PQ∥平面CBE.證明(方法一)如圖①,取AB的中點G,連接PG和GQ.因為P是AE的中點,所以PG∥EB.又PG?平面CBE,EB?平面CBE,所以PG∥平面CBE.同理可證GQ∥平面CBE.又PG∩GQ=G,PG?平面PGQ,GQ?平面PGQ,所以平面PGQ∥平面CBE.因為PQ?平面PGQ,PQ?平面CBE,所以PQ∥平面CBE.(方法二)如圖②,連接AC,則Q∈AC,且Q是AC的中點.因為P是AE的中點,所以PQ∥EC.因為PQ?平面CBE,EC?平面CBE,所以PQ∥平面CBE.方法點睛(1)線線、線面、面面間的平行關(guān)系的判定和性質(zhì),常常是通過線線關(guān)系、線面關(guān)系、面面關(guān)系的相互轉(zhuǎn)化來表達的,因此在證明有關(guān)問題時,應抓住“轉(zhuǎn)化”這種思想方法來達到論證的目的.(2)空間中線線、線面、面面平行關(guān)系的轉(zhuǎn)化如下:當堂檢測1.(2021山西高一期末)對于兩個不同的平面α,β和三條不同的直線a,b,c.有以下幾個命題:①若a∥b,b∥c,則a∥c;②若a∥α,b∥α,則a∥b;③若a∥b,b∥α,則a∥α;④若a∥α,a∥β,則α∥β;⑤若a∥α,α∥β,則a∥β.則其中所有錯誤的命題是(

)A.③④⑤ B.②④⑤C.②③④ D.②③④⑤答案D解析因為a∥b,b∥c,根據(jù)空間中直線平行的傳遞性,得a∥c,故①正確;因為a∥α,b∥α,所以直線a,b平行、異面、相交均有可能,故②錯誤;若a∥b,b∥α,則a∥α或a?α,故③錯誤;若a∥α,a∥β,則平面α,β平行或相交,故④錯誤;若a∥α,α∥β,則a∥β或a?β,故⑤錯誤.所以錯誤的命題是②③④⑤.故選D.2.若P,Q,R分別是三棱錐S-ABC三條側(cè)棱SA,SB,SC的中點,則平面ABC與平面PQR的位置關(guān)系是(

)A.平行 B.相交C.重合 D.相交或平行答案A解析由三角形中位線的性質(zhì)知PQ∥AB,PR∥AC,由線面平行的判定定理,可得PQ∥平面ABC,PR∥平面ABC,又PQ∩PR=P,根據(jù)面面平行的判定定理,可得平面ABC∥平面PQR.3.(多選題)以下說法中,正確的有(

)A.在平面α內(nèi)有兩條直線和平面β平行,那么這兩個平面平行B.在平面α內(nèi)有無數(shù)條直線和平面β平行,那么這兩個平面平行C.平面α內(nèi)△ABC的三個頂點在平面β的同一側(cè)且到平面β的距離相等且不為0,那么這兩個平面平行D.平面α內(nèi)有無數(shù)個點到平面β的距離相等且不為0,那么這兩個平面平行或相交答案CD解析如圖①,在平面α內(nèi)作α,β交線的無數(shù)條平行線,可知A,B錯誤;對C,由題意可知AB∥β,BC∥β,AB∩