第四章 平面 §4-1 平面的表示法 §4-1 平面的表示法 §4-2 各种位置平面的投影特性 §4-2 各种位置平面的投影特性 §4-3 属于平面的点和直线
2 . 2.2 平面与平面平行的判定
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2. 2.2 平面与平面平行的判定
1.判定定理:如果一个平面内有两条 直线分别 于另一个平面,那么这两个平面平行.用数学符号表示 .
2.推论:如果一个平面内有两条 直线,分别平行于另一个平面内的两条直线,则这两个平面平行.
用符号表示为 ,.
3. α∥β, a⊂α⇒ .
相交平行
a∥α, b∥α, a⊂β, b⊂β, a∩b= A⇒α∥β
a∥c, b∥d, a∩b= A, a⊂α, b⊂αc⊂β, d⊂β⇒α∥β
a∥β
相交
本节学习重点:平面与平面平行的判定定理.本节学习难点:平行关系的相互转化.
1.由面面平行的定义知,若 α∥β,则 α与 β无公共点,若 a⊂α,则 a与 β无公共点,从而 a∥β.这样我们可
“ ” “ ”以由 面面平行 得到 线面平行 .“ ”应用判定定理时,应特别注意 两相交直线 这个条件,
否则如右图 α∩β= a, a1∥a, a2∥a ……, , a1、 a2…
…都与 α平行,但显然 α不与 β平行.
2.判定两平面平行的方法(1)依定义采用反证法.(2)依判定定理通过一平面内有两相交直线与另一平面
平行来判定两平面平行 (线面平行⇒面面平行 ).3.用推论: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,则这两个平面平行.
[例1] 在三棱锥P-ABC中,E、F、G分别在侧棱
PA、PB、PC上,且PEEA=
PFFB=
PGGC=
12,求证平面EFG∥ 平
面ABC.
[分析 ] 要证平面 EFG∥平面 ABC,依据判定定理需在平面 EFG内寻找两条相交直线分别与平面 ABC平行,考虑已知条件的比例关系可产生平行线,故应从比例关系入手先找线线平行关系.
[解析 ] 在△ PAB中,∴EF∥AB,∵EF⊄平面 ABC, AB⊂平面 ABC,∴EF∥平面 ABC,同理 FG∥平面 ABC,∵EF∩FG= F,且 EF、 FG⊂平面 EFG,∴平面 EFG∥平面 ABC.
总结评述:欲证“面面平行”,可证“线面平行”;证“线面平行”,可通过证“线线平行”来完成,这是立体几何最常用的化归与转化的思想.
在长方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G分别是棱
AB、BC、BB1的中点,P、Q、R分别在棱C1D1、A1D1、
A1A上,且D1QQA1
=ARRA1
=D1PPC1
=13 ,求证平面EFG∥ 平面
PQR.
∵E、 F分别为 AB、 BC中点,∴ EF∥AC,
∵A1C1∥AC,∴ PQ∥EF;同理 QR∥FG,
又 PQ∩QR= Q, EF∩FG= F, PQ, QR⊂平面 P
QR, EF, FG⊂平面 EFG,∴平面 PQR∥平面 EFG.
[点评 ] 应用定理时,一定要把定理的条件找全 .
[例 2] 已知点 S是正三角形 ABC所在平面外的一点,且 SA= SB= SC, SG为△ SAB边 AB上的高, D、 E、F分别是 AC、 BC、 SC的中点,试判断 SG与平面 DEF
的位置关系,并给予证明.
[分析 1] 观察图形容易看出 SG∥平面 DEF.要证明此结论成立,只须证明 SG与平面 DEF内的一条直线平行.考虑到题设条件中众多的中点,可应用三角形中位线性质.
观察图形可以看出:连结 CG与 DE相交于 H,连结FH, FH就是适合题意的直线.
怎样证明 SG∥FH?只需证明 H是 CG的中点.
[证法 1] 连结 CG交 DE于点 H,∵DE是△ ABC的中位线,∴DE∥AB.
在△ ACG中, D是 AC的中点,且 DH∥AG,∴ H
是 CG的中点.∴FH是△ SCG的中位线,∴FH∥SG.
又 SG⊄平面 DEF, FH⊂平面 DEF,∴SG∥平面 DEF.
[分析 2] 由题设条件中, D、 E、 F都是棱的中点,不难得出 DE∥AB, DF∥SA,从而平面 DEF∥平面 SAB,
又 SG⊂平面 SAB,从而得出 SG∥平面 DEF.
[证法 2] ∵ EF为△ SBC的中位线,∴EF∥SB.
∵EF⊄平面 SAB, SB⊂平面 SAB,∴EF∥平面 SAB.
同理: DF∥平面 SAB, EF∩DF= F,∴平面 SAB∥平面 DEF,又∵ SG⊂平面 SAB,∴ SG∥平面 DEF.
[点评 ] 要证面面平行,应先证线线或线面平行,已知面面平行也可以得出线面平行,它们之间可以相互转化.
一、选择题1.若两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相
平行,则这两个平面的公共点个数( )
A.有限个 B.无限个 C.没有 D.没有或无限个[答案 ] D
[解析 ] 两平面相交或平行,故选 D.
二、填空题2.直线 a⊂平面 α,直线 b⊂平面 β,且 α∥β,则
a、 b的位置关系为 ______________.[答案 ] 平行或异面
三、解答题
3.如图所示,正方体 ABCD- A1B1C1D1中, O为底
面 ABCD的中心, P是 DD1的中点,点 Q在 CC1上.
问:点 Q在什么位置时,平面 D1BQ∥平面 PAO?
[分析 ] 观察图形特征,要得到平面 D1BQ∥平面 P
AO,由条件不难得知 PQ∥BD1,自然会想到可能 AP∥B
Q,什么时候会有 AP∥BQ呢,考虑这是一个正方体, P
为 DD1的中点,应有 Q也为 CC1的中点,取 CC1的中点 Q
考察获解.
[解析 ] 当 Q为 CC1的中点时,平面 D1BQ∥平面 P
AO.
证明如下:在正方体 ABCD- A1B1C1D1中连接 PQ.
∵P, Q分别为 DD1, CC1的中点,
∴PQ綊 CD, CD綊 AB.
∴PQ綊 AB,∴四边形 ABQP是平行四边形,∴PA∥QB.
又∵ QB⊂平面 D1BQ, PA⊄平面 D1BQ,
∴PA∥平面 D1BQ.
同理可得 PO∥平面 D1BQ.
又∵ PA∩PO= P,
∴平面 D1BQ∥平面 PAO.