《高三数学人教版A版数学（理）高考一轮复习教案：7.4 直线、平面平行的判定及其性质 Word版含答案_20210103224753.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三数学人教版A版数学（理）高考一轮复习教案：7.4 直线、平面平行的判定及其性质 Word版含答案_20210103224753.doc（15页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、淘宝店铺：漫兮教育第四节直线、平面平行的判定及其性质平行的判定与性质(1)理解空间直线和平面位置关系的定义(2)了解直线和平面的位置关系(3)掌握直线与平面平行的判定定理和性质定理，两个平面平行的判定定理和性质定理知识点一直线与平面平行的判定与性质判定性质定义定理图形条件与平面无公共点a_，b_，abaa，a，_b结论,abaab易误提醒(1)在推证线面平行时，一定要强调直线不在平面内，否则会出现错误(2)一条直线平行于一个平面，它可以与平面内的无数条直线平行，但这条直线与平面内的任意一条直线可能平行，也可能异面自测练习1若直线a不平行于平面，则下列结论正确的是()A内的所有直线都与直线a异面
2、B内可能存在与a平行的直线C内的直线都与a相交D直线a与平面没有公共点解析：直线a与不平行，则直线a在内或与相交，当直线a在平面内时，在内存在与a平行的直线，B正确答案：B2对于直线m，n和平面，若n，则“mn”是“m”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件 D既不充分也不必要条件解析：当mn时，m或m，当m时，m与n可能平行也可能为异面直线答案：D知识点二平面与平面平行的判定与性质判定性质定义定理图形条件,结论,aba易误提醒(1)如果一个平面内的两条平行直线与另一个平面平行，则这两个平面相交或平行(2)要证面面平行需证线面平行，要证线面平行需证线线平行，因此“面面平行”问题最终可
3、转化为“线线平行”问题必记结论平面与平面平行的几个有用性质(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)夹在两个平行平面之间的平行线段长度相等(3)经过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行(4)两条直线被三个平行平面所截，截得的对应线段成比例(5)如果两个平面分别平行于第三个平面，那么这两个平面互相平行(6)如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面内的两条直线，那么这两个平面平行自测练习3已知m，n是两条不同的直线，为三个不同的平面，则下列命题正确的是()A若mn，m，则nB若mn，m，n，则C若，则D若mn，m，n，则解析：直线n可能在平面内，A错误；两平
4、面可相交，此时直线m，n均与交线平行即可，B错误；两平面可相交，C错误；因为mn，m，所以n，又n，所以，D正确故选D.答案：D4如图，L，M，N分别为正方体对应棱的中点，则平面LMN与平面PQR的位置关系是()A垂直B相交不垂直C平行 D重合解析：如图，分别取另三条棱的中点A，B，C将平面LMN延展为平面正六边形AMBNCL，因为PQAL，PRAM，且PQ与PR相交，AL与AM相交，所以平面PQR平面AMBNCL，即平面LMN平面PQR.答案：C考点一直线与平面平行的判定与性质|1(2016·阜阳一中模拟)过平行六面体ABCDA1B1C1D1任意两条棱的中点作直线，其中
5、与平面DBB1D1平行的直线共有()A4条B6条C8条 D12条解析：如图所示，在平行六面体ABCDA1B1C1D1中，E，F，G，H，M，N，P，Q分别为相应棱的中点，容易证明平面EFGH，平面MNPQ均与平面BDD1B1平行平面EFGH和平面MNPQ中分别有6条直线(相应四边形的四条边和两条对角线)满足要求，故共有12条直线符合要求答案：D2.如图，正四棱柱ABCDA1B1C1D1中，E，F，G，H分别是棱C1C，C1D1，D1D，DC的中点，N是BC的中点，点M在四边形EFGH及其内部运动，则M只需满足条件_时，就有MN平面B1BDD1(填上正确的一个条件即可，不
6、必考虑全部可能情况)解析：当点M在线段FH上时，MN平面B1BDD1.答案：点M与点H重合(或点M在线段FH上)3.(2015·高考北京卷)如图，在三棱锥VABC中，平面VAB平面ABC，VAB为等边三角形，ACBC且ACBC，O，M分别为AB，VA的中点(1)求证：VB平面MOC；(2)求证：平面MOC平面VAB；(3)求三棱锥VABC的体积解：(1)证明：因为O，M分别为AB，VA的中点，所以OMVB.又因为VB平面MOC，所以VB平面MOC.(2)证明：因为ACBC，O为AB的中点，所以OCAB.又因为平面VAB平面ABC，且OC平面ABC，所以OC平面
7、VAB.所以平面MOC平面VAB.(3)在等腰直角三角形ACB中，ACBC，所以AB2，OC1，所以SVAB，又因为OC平面VAB，所以VCVABOC·SVAB.又因为三棱锥VABC的体积与三棱锥CVAB的体积相等，所以三棱锥VABC的体积为.判断或证明线面平行的常用三种方法(1)利用线面平行的定义(常用反证法)(2)利用线面平行的判定定理：关键是找平面内与已知直线平行的直线可先直观判断平面内是否已有，若没有，则需作出该直线，常考虑三角形的中位线、平行四边形的对边或过已知直线作一平面与已知平面相交找它们的交线(3)利用面面平行的性质定理
8、：当两平面平行时，其中一个平面内的任一直线平行于另一个平面考点二面面平行的判定与性质|如图，在多面体ABCDEF中，底面ABCD是边长为2的正方形，四边形BDEF是矩形，平面BDEF平面ABCD，BF3，G和H分别是CE和CF的中点(1)求证：平面BDGH平面AEF；(2)求多面体ABCDEF的体积解(1)证明：在CEF中，因为G，H分别是CE，CF的中点，所以GHEF，又因为GH平面AEF，EF平面AEF，所以GH平面AEF.设AC与BD的交点为O，连接OH，如图，在ACF中，因为O，H分别是AC，CF的中点，所以OHAF，又因为OH平面AEF，AF平面AEF，所以OH平面AEF.又因为OH
9、GHH，OH，GH平面BDGH，所以平面BDGH平面AEF.(2)因为AC平面BDEF，又易知AO，S矩形BDEF3×26，所以四棱锥ABDEF的体积V1·AO·S矩形BDEF4.同理可得四棱锥CBDEF的体积V24.所以多面体ABCDEF的体积VV1V28.证明面面平行的五种常用方法(1)利用面面平行的定义(2)利用面面平行的判定定理：如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面，那么这两个平面平行(3)利用垂直于同一条直线的两个平面平行(4)两个平面同时平行于第三个平面，那么这两个平面平行(5)利用“线线平行”“线面平行”“面面平行”
10、的相互转化1如图，在三棱锥SABC中，平面SAB平面SBC，ABBC，ASAB.过A作AFSB，垂足为F，点E，G分别是棱SA，SC的中点求证：(1)平面EFG平面ABC；(2)BCSA.证明：(1)因为ASAB，AFSB，垂足为F，所以F是SB的中点又因为E是SA的中点，所以EFAB.因为EF平面ABC，AB平面ABC，所以EF平面ABC.同理EG平面ABC.又EFEGE，所以平面EFG平面ABC.(2)因为平面SAB平面SBC，且交线为SB，又AF平面SAB，AFSB，所以AF平面SBC，因为BC平面SBC，所以AFBC.又因为ABBC，AFABA，AF，AB平面SAB，所以B
11、C平面SAB.因为SA平面SAB，所以BCSA.考点三线面平行中的探索性问题|(2015·枣庄模拟)如图所示，在三棱柱ABCA1B1C1中，D是棱CC1的中点，问在棱AB上是否存在一点E，使DE平面AB1C1？若存在，请确定点E的位置；若不存在，请说明理由解法一：存在点E，且E为AB的中点时，DE平面AB1C1，下面给出证明：如图，取BB1的中点F，连接DF，则DFB1C1，AB的中点为E，连接EF，则EFAB1，B1C1AB1B1，平面DEF平面AB1C1.而DE平面DEF，DE平面AB1C1.法二：假设在棱AB上存在点E，使得DE平面AB1C1如图，取BB1的中点F，
12、连接DF、EF，则DFB1C1，又DF平面AB1C1，DF平面AB1C1，又DE平面AB1C1，DEDFD，平面DEF平面AB1C1，EF平面DEF，EF平面AB1C1，又EF平面ABB1，平面ABB1平面AB1C1AB1，EFAB1，点F是BB1的中点，点E是AB的中点即当点E是AB的中点时，DE平面AB1C1.线面平行的探索性问题(1)对命题条件的探索常采用以下三种方法：先猜后证，即先观察与尝试给出条件再证明；先通过命题成立的必要条件探索出命题成立的条件，再证明其充分性；把几何问题转化为代数问题，探索命题成立的条件(2)对命题结论的探索常采用以下方法：首先假设结论存在，然后在这个假设下进行
13、推理论证，如果通过推理得到了合乎情理的结论，就肯定假设，如果得到了矛盾的结论，就否定假设2四棱锥P ABCD的底面是边长为a的正方形，侧棱PA底面ABCD，在侧面PBC内，有BEPC于E，且BEa，试在AB上找一点F，使EF平面PAD.解：在平面PCD内，过E作EGCD交PD于G，连接AG，在AB上取点F，使AFEG，EGCDAF，EGAF，四边形FEGA为平行四边形，FEAG.又AG平面PAD，FE平面PAD，EF平面PAD.F即为所求的点又PA面ABCD，PABC，又BCAB，BC面PAB.PBBC.PC2BC2PB2BC2AB2PA2.设PAx则PC，由PB·BCB
14、E·PC得：·a·a，xa，即PAa，PCa，PBa.PE2PB2BE22a2a2PEa，即EGa，AFa，故在AB上取AFAB，连接EF即可使EF平面PAD.23.转化思想在平行关系判断与证明中的应用【典例】如图，ABCD与ADEF均为平行四边形，M，N，G分别是AB，AD，EF的中点(1)求证：BE平面DMF；(2)求证：平面BDE平面MNG.思维点拨(1)利用判定定理及中位线性质证明(2)抓住线线、线面、面面平行的转化关系证明证明(1)连接AE，则AE必过DF与GN的交点O，连接MO，则MO为ABE的中位线，所以BEMO，又BE平面DMF，MO平面DMF，所
15、以BE平面DMF.(2)因为N，G分别为平行四边形ADEF的边AD，EF的中点，所以DEGN，又DE平面MNG，GN平面MNG，所以DE平面MNG.又M为AB的中点，所以MN为ABD的中位线，所以BDMN，又MN平面MNG，BD平面MNG，所以BD平面MNG，又DE，BD平面BDE，DEBDD，所以平面BDE平面MNG.方法点评(1)三种平行间的转化关系(2)对较复杂的综合问题往往需要反复运用线面平行的判定定理和性质定理来进行证明，有如下方法：跟踪练习(2016·咸阳模拟)如图所示，在四棱锥OABCD中，底面ABCD是边长为1的菱形，ABC，OA底面ABCD，OA2，M为
16、OA的中点，N为BC的中点(1)求四棱锥OABCD的体积；(2)证明：直线MN平面OCD.解：(1)OA底面ABCD，OA是四棱锥OABCD的高四棱锥OABCD的底面是边长为1的菱形，ABC，底面面积S菱形ABCD.OA2，体积VOABCD.(2)证明：取OB的中点E，连接ME，NE.MEAB，ABCD，MECD.又NEOC，MEENE，CDOCC，平面MNE平面OCD.MN平面MNE，MN平面OCD.A组考点能力演练1(2016·台州模拟)设m，n是两条不同的直线，是三个不同的平面，则下列命题中正确的是()A若，则B若mn，m，n，则
17、C若m，m，则D若mn，m，n，则解析：垂直于同一直线的两平面平行，故选C.答案：C2若a，b，c为三条不同的直线，为三个不同的平面，则下列命题正确的为()A若a，b，则abB若a，a，则C若a，b，则abD若，则解析：对于A，空间中平行于同一个平面的两直线可能异面、相交或平行，故A错误；对于B，空间中平行于同一条直线的两平面平行或相交，故B错误；对于C，空间中垂直于同一个平面的两条直线平行，故C正确；对于D，空间中垂直于同一个平面的两平面相交或平行，故D错误答案：C3已知l，m，n是三条不重合的直线，是三个不重合的平面，给出下列四个命题：若mn，n，则m；若直线m，n与平面所成的角相等，则m
18、n；存在异面直线m，n，使得m，m，n，则；若l，m，n，l，则mn.其中真命题的个数为()A1B2C3 D4解析：对于，m也可能在内，错误；对于，直线m，n也可能相交或异面，错误；对于，命题成立；对于，l，l，n，ln，同理lm，mn，正确综上可知正确，故选B.答案：B4设a，b是两条直线，是两个不同的平面，则的一个充分条件是()A存在一条直线a，a，aB存在一条直线a，a，aC存在两条平行直线a、b，a，b，a，bD存在两条异面直线a、b，a，b，a，b解析：对于A，两个平面还可以相交，若，则存在一条直线a，a，a，所以A是的一个必要条件；同理，B也是的一个必要条件；易知C是一个必要条件；
19、对于D，可以通过平移把两条异面直线平移到一个平面中，成为相交直线，则有，所以D是的一个充分条件答案：D5.如图，正方体ABCDA1B1C1D1中，E，F分别为棱AB，CC1的中点，在平面ADD1A1内且与平面D1EF平行的直线()A不存在B有1条C有2条D有无数条解析：由题设知平面ADD1A1与平面D1EF有公共点D1，由平面的基本性质中的公理知必有过该点的公共直线l，在平面ADD1A1内与l平行的线有无数条，且它们都不在平面D1EF内，由线面平行的判定定理知它们都与平面D1EF平行答案：D6已知正方体ABCDA1B1C1D1，下列结论中正确的是_(只填序号)AD1BC
20、1；平面AB1D1平面BDC1；AD1DC1；AD1平面BDC1.解析：由四边形ABC1D1是平行四边形可知AD1BC1，故正确；根据线面平行与面面平行的判定定理可知，正确；AD1与DC1是异面直线，故错答案：7在三棱锥SABC中，ABC是边长为6的正三角形，SASBSC15，平面DEFH分别与AB，BC，SC，SA交于D，E，F，H.D，E分别是AB，BC的中点，如果直线SB平面DEFH，那么四边形DEFH的面积为_解析：取AC的中点G，连接SG，BG.易知SGAC，BGAC，故AC平面SGB，所以ACSB.因为SB平面DEFH，SB平面SAB，平面SAB平面DEFHHD，则SB
21、HD.同理SBFE.又D，E分别为AB，BC的中点，则H，F也为AS，SC的中点，从而得HF綊AC綊DE，所以四边形DEFH为平行四边形又ACSB，SBHD，DEAC，所以DEHD，所以四边形DEFH为矩形，其面积SHF·HD·.答案：8.如图，在棱长为1的正方体ABCD A1B1C1D1中，点E，F分别是棱BC，CC1的中点，P是侧面BCC1B1内一点，若A1P平面AEF，则线段A1P长度的取值范围是_解析：取B1C1中点M，则A1MAE；取BB1中点N，则MNEF，平面A1MN平面AEF.若A1P平面AEF，只需PMN，则P位于MN中点时，A1P最短；当P位
22、于M或N时，A1P最长不难求得A1P的取值范围为.答案：9.在如图所示的多面体中，四边形ABB1A1和ACC1A1都为矩形设D，E分别是线段BC，CC1的中点，在线段AB上是否存在一点M，使直线DE平面A1MC？请证明你的结论解：取线段AB的中点M，连接A1M，MC，A1C，AC1，设O为A1C，AC1的交点由已知可知O为AC1的中点连接MD，OE，则MD，OE分别为ABC，ACC1的中位线，所以MD綊AC，OE綊AC，因此MD綊OE.连接OM，从而四边形MDEO为平行四边形，则DEMO.因为直线DE平面A1MC，MO平面A1MC.所以直线DE平面A1MC，即线段AB上存在一点M(线段AB的中
23、点)，使直线DE平面A1MC.10.(2016·成都模拟)如图所示，在三棱柱ABCA1B1C1中，侧棱AA1底面ABC，ABBC，D为AC的中点，AA1AB2.(1)求证：AB1平面BC1D；(2)设BC3，求四棱锥BDAA1C1的体积解：(1)证明：连接B1C，设B1C与BC1相交于点O，连接OD，如图所示四边形BCC1B1是平行四边形，点O为B1C的中点D为AC的中点，OD为AB1C的中位线，ODAB1.OD平面BC1D，AB1平面BC1D，AB1平面BC1D.(2)AA1平面ABC，AA1平面AA1C1C，平面ABC平面AA1C1C.平面ABC平面AA1
24、C1CAC，作BEAC，垂足为E，则BE平面AA1C1C.ABAA12，BC3，ABBC，在RtABC中，AC，BE，四棱锥BAA1C1D的体积V×(A1C1AD)·AA1·BE××2×3.B组高考题型专练1(2014·高考安徽卷)如图，四棱锥PABCD的底面是边长为8的正方形，四条侧棱长均为2.点G，E，F，H分别是棱PB，AB，CD，PC上共面的四点，平面GEFH平面ABCD，BC平面GEFH.(1)证明：GHEF；(2)若EB2，求四边形GEFH的面积解：(1)证明：因为BC平面GEFH，BC平面PBC，且
25、平面PBC平面GEFHGH，所以GHBC.同理可证EFBC，因此GHEF.(2)如图，连接AC，BD交于点O，BD交EF于点K，连接OP，GK.因为PAPC，O是AC的中点，所以POAC，同理可得POBD.又BDACO，且AC，BD都在底面ABCD内，所以PO底面ABCD.又因为平面GEFH平面ABCD，且PO平面GEFH，所以PO平面GEFH.因为平面PBD平面GEFHGK，所以POGK，且GK底面ABCD，从而GKEF.所以GK是梯形GEFH的高由AB8，EB2得EBABKBDB14，从而KBDBOB，即K为OB的中点再由POGK得GKPO，即G是PB的中点，且GHBC4.由已知可得OB4
26、，PO6，所以GK3.故四边形GEFH的面积S·GK×318.2(2015·高考江苏卷)如图，在直三棱柱ABCA1B1C1中，已知ACBC，BCCC1.设AB1的中点为D，B1CBC1E.求证：(1)DE平面AA1C1C；(2)BC1AB1.证明：(1)由题意知，E为B1C的中点，又D为AB1的中点，因此DEAC.又因为DE平面AA1C1C，AC平面AA1C1C，所以DE平面AA1C1C.(2)因为棱柱ABCA1B1C1是直三棱柱，所以CC1平面ABC.因为AC平面ABC，所以ACCC1.又因为ACBC，CC1平面BCC1B1，BC平面BCC1B1，BCCC1C，所以AC平面BCC1B1.又因为BC1平面BCC1B1，所以BC1AC.因为BCCC1，所以矩形BCC1B1是正方形，因此BC1B1C.因为AC，B1C平面B1AC，ACB1CC，所以BC1平面B1AC.又因为AB1平面B1AC，所以BC1AB1.