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直线与平面、平面与平面平行的判定(附答案)

. . 直线与平面、平面与平面平行的判定 [学习目标] 1.理解直线与平面平行、平面与平面平行判定定理的含义.2.会用图形语言、文字语言、符号语言准确描述直线与平面平行、平面与平面平行的判定定理,并知道其地位和作用.3.能运用直线与平面平行的判定定理、平面与平面平行的判定定理证明一些空间线面关系的简单问题.

知识点一 直线与平面平行的判定定理 语言叙述 符号表示 图形表示

平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行 

a⊄αb⊂αa∥b⇒a∥α

思考 若一条直线平行于一个平面内的一条直线,则这条直线和这个平面平行吗? 答 根据直线与平面平行的判定定理可知该结论错误. 知识点二 平面与平面平行的判定定理 语言叙述 符号表示 图形表示

一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行 

a⊂α,b⊂αa∩b=Aa∥β,b∥β⇒α∥β

思考 如果一条直线与两个平行平面中的一个平行,那么这条直线与另一个平面也平行吗? 答 不一定.这条直线与另一个平面平行或在另一个平面内.

题型一 直线与平面平行的判定定理的应用 例1 如图,空间四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点. 求证:(1)EH∥平面BCD; (2)BD∥平面EFGH. 证明 (1)∵EH为△ABD的中位线, ∴EH∥BD. . . ∵EH⊄平面BCD,BD⊂平面BCD, ∴EH∥平面BCD. (2)∵BD∥EH,BD⊄平面EFGH, EH⊂平面EFGH, ∴BD∥平面EFGH.

跟踪训练1 在四面体A-BCD中,M,N分别是△ABD和△BCD的重心,求证:MN∥平面ADC. 证明 如图所示,连接BM,BN并延长,分别交AD,DC于P,Q两点,连接PQ. 因为M,N分别是△ABD和△BCD的重心, 所以BM∶MP=BN∶NQ=2∶1. 所以MN∥PQ. 又因为MN⊄平面ADC,PQ⊂平面ADC, 所以MN∥平面ADC.

题型二 面面平行判定定理的应用 例2 如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,点D,E分别是BC与B1C1的中点.求证:平面A1EB∥平面ADC1. 证明 由棱柱性质知, B1C1∥BC,B1C1=BC, 又D,E分别为BC,B1C1的中点,

所以C1E綊DB,则四边形C1DBE为平行四边形,

因此EB∥C1D,

又C1D⊂平面ADC1,

EB⊄平面ADC1, 所以EB∥平面ADC1.

连接DE,同理,EB1綊BD, . . 所以四边形EDBB1为平行四边形,则ED綊B1B.

因为B1B∥A1A,B1B=A1A(棱柱的性质),

所以ED綊A1A,则四边形EDAA1为平行四边形,

所以A1E∥AD,又A1E⊄平面ADC1,AD⊂平面ADC1,

所以A1E∥平面ADC1.

由A1E∥平面ADC1,EB∥平面ADC1,

A1E⊂平面A1EB,EB⊂平面A1EB, 且A1E∩EB=E,所以平面A1EB∥平面ADC1.

跟踪训练2 已知ABCD-A1B1C1D1是棱长为3的正方体,点E在AA1上,点F在CC1上,点G在BB1上,且AE=FC1=B1G=1,H是B1C1的中点. 求证:(1)E,B,F,D1四点共面; (2)平面A1GH∥平面BED1F. 证明 (1)∵AE=B1G=1,∴BG=A1E=2. 又∵BG∥A1E,∴四边形A1EBG是平行四边形,

∴A1G∥BE. 连接FG.∵C1F=B1G,C1F∥B1G,

∴四边形C1FGB1是平行四边形, ∴FG=C1B1=D1A1,FG∥C1B1∥D1A1, ∴四边形A1GFD1是平行四边形, ∴A1G∥D1F,∴D1F∥EB. 故E,B,F,D1四点共面.

(2)∵H是B1C1的中点,∴B1H=32. 又∵B1G=1,∴B1GB1H=23. . . 又FCBC=23,且∠FCB=∠GB1H=90°,

∴△B1HG∽△CBF, ∴∠B1GH=∠CFB=∠FBG,∴HG∥FB. 又由(1)知,A1G∥BE,且HG∩A1G=G,FB∩BE=B,

∴平面A1GH∥平面BED1F.

题型三 线面平行、面面平行判定定理的综合应用 例3 在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O为底面ABCD的中心,P是DD1的中点,设Q是CC1上的点.问:当点Q在什么位置时,平面D1BQ∥平面PAO?请说明理由. 解 当Q为CC1的中点时,平面D1BQ∥平面PAO.理由如下: 连接PQ.∵Q为CC1的中点,P为DD1的中点,

∴PQ∥DC∥AB,PQ=DC=AB, ∴四边形ABQP是平行四边形,∴QB∥PA. 又∵O为DB的中点,∴D1B∥PO.

又∵PO∩PA=P,D1B∩QB=B,

∴平面D1BQ∥平面PAO.

跟踪训练3 如图,三棱柱ABC-A1B1C1的底面为正三角形,侧棱A1A⊥底面ABC,E,F分别是棱CC1,BB1上的点,EC=2FB.M是线段AC上的动点,当点M在何位置时,BM∥平面AEF?请说明理由.

解 当M为AC中点时,BM∥平面AEF.理由如下: 方法一 如图1,取AE的中点O,连接OF,OM. . . ∵O,M分别是AE,AC的中点, ∴OM∥EC,OM=12EC. 又∵BF∥CE,EC=2FB,∴OM∥BF,OM=BF, ∴四边形OMBF为平行四边形,∴BM∥OF. 又∵OF⊂面AEF,BM⊄面AEF, ∴BM∥平面AEF.

方法二 如图2,取EC的中点P,连接PM,PB. ∵PM是△ACE的中位线, ∴PM∥AE. ∵EC=2FB=2PE,CC1∥BB1,∴PE=BF,PE∥BF, ∴四边形BPEF是平行四边形,∴PB∥EF. 又∵PM⊄平面AEF,PB⊄平面AEF, ∴PM∥平面AEF,PB∥平面AEF. 又∵PM∩PB=P,∴平面PBM∥平面AEF. 又∵BM⊂面PBM,∴BM∥平面AEF.

面面平行的判定 例4 已知在正方体ABCD-A′B′C′D′中,M,N分别是A′D′,A′B′的中点,在该正方体中是否存在过顶点且与平面AMN平行的平面?若存在,试作出该平面,并证明你的结论;若不存在,请说明理由. 分析 根据题意画出正方体,根据平面AMN的特点,试着在正方体中找出几条平行于该平面的直线,然后作出判断,并证明. . . 解 如图,与平面AMN平行的平面有以下三种情况:

下面以图①为例进行证明. 如图①,取B′C′的中点E,连接BD,BE,DE,ME,B′D′, 可知四边形ABEM是平行四边形, 所以BE∥AM. 又因为BE⊂平面BDE,AM⊄平面BDE, 所以AM∥平面BDE. 因为MN是△A′B′D′的中位线, 所以MN∥B′D′. 因为四边形BDD′B′是平行四边形, 所以BD∥B′D′. 所以MN∥BD. 又因为BD⊂平面BDE,MN⊄平面BDE, 所以MN∥平面BDE. 又因为AM⊂平面AMN,MN⊂平面AMN,且AM∩MN=M, 所以由平面与平面平行的判定定理可得,平面AMN∥平面BDE.

1.过直线l外两点,作与l平行的平面,则这样的平面( ) A.不可能作出 B.只能作出一个 C.能作出无数个 D.上述三种情况都存在 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 . . 3.若线段AB,BC,CD不共面,M,N,P分别为线段AB,BC,CD的中点,则直线BD与平面MNP的位置关系是( ) A.平行 B.直线在平面内 C.相交 D.以上均有可能 4.在正方体EFGH-E1F1G1H1中,下列四对截面彼此平行的一对是( ) A.平面E1FG1与平面EGH1 B.平面FHG1与平面F1H1G C.平面F1H1H与平面FHE1 D.平面E1HG1与平面EH1G 5.梯形ABCD中,AB∥CD,AB⊂平面α,CD⊄平面α,则直线CD与平面α的位置关系是________.

一、选择题 1.下列说法正确的是( ) ①若一个平面内有两条直线都与另一个平面平行,则这两个平面平行; ②若一个平面内有无数条直线都与另一个平面平行,则这两个平面平行; ③若一个平面内任何一条直线都平行于另一个平面,则这两个平面平行; ④若一个平面内的两条相交直线都与另一个平面平行,则这两个平面平行. A.①③ B.②④ C.②③④ D.③④

2.平面α与平面β平行的条件可以是( ) A.α内有无穷多条直线与β平行 B.直线a∥α,a∥β,且直线a不在α与β内 C.直线a⊂α,直线b⊂β,且b∥α,a∥β D.α内的任何直线都与β平行 3.六棱柱的表面中,互相平行的平面最多有( )

A.2对 B.3对 C.4对 D.5对 4.如果直线a平行于平面α,那么下列命题正确的是( ) A.平面α内有且只有一条直线与a平行 B.平面α内有无数条直线与a平行

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