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文件名称:新高考-核心考点与题型-立体几何-第3讲--空间直线与平面的平行---解析.docx
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更新时间:2025-05-15
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空间直线与平面的平行

1.直线与平面平行

(1)直线与平面平行的定义:直线l与平面α没有公共点,则称直线l与平面α平行.

(2)判定定理与性质定理

文字语言

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判定定理

平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线平行于此平面

a?α,b?α,a∥b?a∥α

性质定理

一条直线和一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行

a∥α,a?β,α∩β=b?a∥b

2.平面与平面平行

(1)平面与平面平行的定义:没有公共点的两个平面叫做平行平面.

(2)判定定理与性质定理

文字语言

图形表示

符号表示

判定定理

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?α,a∩b=P,a∥β,b∥β?α∥β

性质定理

两个平面平行,则其中一个平面内的直线平行于另一个平面

α∥β,a?α?a∥β

如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行

α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b?a∥b

平面与平面平行的三个性质

(1)两个平面平行,其中一个平面内的任意一条直线平行于另一个平面.

(2)夹在两个平行平面间的平行线段长度相等.

(3)两条直线被三个平行平面所截,截得的对应线段成比例.

[微点提醒]平行关系中的三个重要结论

(1)垂直于同一条直线的两个平面平行,即若a⊥α,a⊥β,则α∥β.

(2)平行于同一平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.

(3)垂直于同一个平面的两条直线平行,即若a⊥α,b⊥α,则a∥b.

考点一直线与平面平行的判定与性质多维探究

角度1直线与平面平行的判定

【例2-1】在如图所示的几何体中,四边形ABCD是正方形,PA⊥平面ABCD,E,F分别是线段AD,PB的中点,PA=AB=1.证明:EF∥平面PDC;

证明取PC的中点M,连接DM,MF,

∵M,F分别是PC,PB的中点,∴MF∥CB,MF=eq\f(1,2)CB,

∵E为DA的中点,四边形ABCD为正方形,∴DE∥CB,DE=eq\f(1,2)CB,

∴MF∥DE,MF=DE,∴四边形DEFM为平行四边形,

∴EF∥DM,∵EF?平面PDC,DM?平面PDC,∴EF∥平面PDC.

规律方法利用判定定理判定线面平行,关键是找平面内与已知直线平行的直线.常利用三角形的中位线、平行四边形的对边或过已知直线作一平面找其交线.

【变式】如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,点M,N分别为线段A1B,AC1的中点.求证:MN∥平面BB1C1C.

证明:如图,连接A1C.在直三棱柱ABC-A1B1C1中,侧面AA1C1C为平行四边形.

又因为N为线段AC1的中点,所以A1C与AC1相交于点N,即A1C经过点N,

且N为线段A1C的中点.

因为M为线段A1B的中点,所以MN∥BC.

又因为MN?平面BB1C1C,BC?平面BB1C1C,所以MN∥平面BB1C1C.

角度2直线与平面平行性质定理的应用

【例2】如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,棱长为2,E,F分别是棱DD1,C1D1的中点.

(1)求三棱锥B1-A1BE的体积;

(2)试判断直线B1F与平面A1BE是否平行,如果平行,请在平面A1BE上作出与B1F平行的直线,并说明理由.

解(1)如图所示,VB1-A1BE=VE-A1B1B=eq\f(1,3)S△A1B1B·DA=eq\f(1,3)×eq\f(1,2)×2×2×2=eq\f(4,3).

(2)B1F∥平面A1BE.延长A1E交AD延长线于点H,连BH交CD于点G,则BG就是所求直线.证明如下:

因为BA1∥平面CDD1C1,平面A1BH∩平面CDD1C1=GE,所以A1B∥GE.

又A1B∥CD1,所以GE∥CD1.又E为DD1的中点,则G为CD的中点.故BG∥B1F,BG就是所求直线.

规律方法在解决线面、面面平行的判定时,一般遵循从“低维”到“高维”的转化,即从“线线平行”到“线面平行”,再到“面面平行”;而在应用性质定理时,其顺序恰好相反.

【变式1】如图,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,E为线段AD上的任意一点(不包括A,D两点),平面CEC1与平面BB1D交于FG.求证:FG∥平面AA1B1B.

证明:在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,BB1∥CC1,BB1?平面BB1D,CC1?平面BB1D,

所以CC1∥平面BB1D.

又CC1?平面CEC1,平面CEC1与平面BB1D交于FG,所以CC1∥FG.

因为BB1∥CC1,所以BB1∥FG.

因为BB1?平面AA1B1B,FG?平面AA1B1B,所以FG∥平面AA1B1B.

【变式2】如图所示,在