线面平行的判定定理和性质定理-线面平行性质定理内容

余年寄山水
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2020年08月04日 16:15
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哈克龙-教师节的祝福语



线面平行的判定定理和性质定理
教学目的:
1.掌握空间直线和平面的位置关系;
2.直线和平面平行的判定定理和性质定理,灵活运用 线面平行的判定定理和性质定
掌握理实现“线线”“线面”平行的转化
教学重点:线面平行的判定定理和性质定理的证明及运用
教学难点:线面平行的判定定理和性质定理的证明及运用
授课类型:新授课
课时安排:1课时
教 具:多媒体、实物投影仪
内容分析:
本节有两个知识点,直线与平面和平面与平面平行,直线与平面、平面与平面
平行特征性质这也可看作平 行公理和平行线传递性质的推广直线与平面、平面与平
面平行判定的依据是线、线平行这些平行关系有着 本质上的联系
通过教学要求学生掌握线、面和面、面平行的判定与性质这两个平行关系是下
一 大节学习共面向量的基础
前面3节主要讨论空间的平行关系,其中平行线的传递性和平行平面的性质是
这三小节的重点
教学过程:
一、复习引入:
1 空间两直线的位置关系
(1)相交;(2)平行;(3)异面
2.公理4 :平行于同一条直线的两条直线互相平行
推理模式:
ab,bcac

3.等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,那么这
两个角相等
4.等角定理的推论:如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么这两条直线
所成的锐 角(或直角)相等.
5.空间两条异面直线的画法
a
b
b
ab
A
1
D
1
B
1
D
A
BC
1
C
a

6.异面直线定理:连结平面内一点与平面外一点的 直线,和这个平面
内不经过此点的直线是异面直线
推理模式:
A

,B

,l

,Bl
AB

l
是异面直线



7.异面直线所成的角:已知两条异面直线
a,b
,经过空间任一点
O
作直线
a

a,b
b

a

,b

所成的角的大小与点
O
的选择无关,把
.为
a

,b

所成的锐角( 或直角)叫异面直线
a,b
所成的角(或夹角)
了简便,点
O
通常取 在异面直线的一条上异面直线所成的角的范围:
(0,
a
b

2
b
O
]

8.异面直线垂直:如果两条异面直线所成的角是直 角,则叫两条异面直线垂直.两
条异面直线
a,b
垂直,记作
ab

9.求异面直线所成的角的方法:
(1)通过平移,在一条直线上找一点,过该点做另一直线的平行线;
(2)找出与一条直线平行且与另一条相交的直线,那么这两条相交直线所成的角
即为所求
10.两条异面直线的公垂线、距离
和两条异面直线都垂直相交的直线,我们称之为异面直线
D
1
....
C
1
B
1
的公垂线 在这两条异面直线间的线段(公垂线段)的长度,
叫做两条异面直线间的距离.
D
C
两条异面直线的公垂线有且只有一条
A
B
二、讲解新课:
1.直线和平面的位置关系
(1)直线在平面内(无数个公共点);
(2)直线和平面相交(有且只有一个公共点);
(3)直线和平面平行(没有公共点)——用两分法进行两次分类.
它们的图形分别可表示为 如下,符号分别可表示为
a


a

A
a


A
1
a
a
a


A


2.线面平行的判定定理:如果不在一个平面内的一条直线和平面内的一条直线平行,
那么这条 直线和这个平面平行.
推理模式:
l

,m

,lm l


证明:假设直线
l
不平行与平面



l

,∴
l

P


Pm
,则和
lm
矛盾,

Pm
, 则
l

m
成异面直线,也和
lm
矛盾,




l


3. 线 面平行的性质定理:如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个
平面相交,那么这条直线 和交线平行.
推理模式:
l

,l

,
< br>mlm


l
m
证明:∵
l

,∴
l


没有公共点,
又∵
m

,∴
l

m
没有公共点; < br>l

m
都在

内,且没有公共点,∴
lm

三、讲解范例:
例1 已知:空间四边形
ABCD
中,
E,F分别是
AB,AD


A
E
B
D
F< br>中点,求证:
EF
平面
BCD

证明:连结
BD
,在
ABD
中,

E,F
分别是
AB,AD
的中点,

EFBD

EF

平面BCD

BD
平面
BCD


EF
平面
BCD

C
例2求证:如果过平面内一点的直线平行于与此平面平行的一条直线,那么这条直
线 在此平面内.
已知:
l

,P

,Pm,ml
,求证:
m


证明:设
l

P
确 定平面为

,且


l

,∴
lm


又∵
lm

m,m

都经过点
P


m,m

重合,∴
m


例3已知直线a∥直线b,直线a∥平面α,b

α,
β
b
求证:b∥平面α
a
证明:过a作平面β交平面α于直线c
∵a∥α∴a∥c 又∵a∥b ∴b∥c,∴b∥c
c
α
∵ b

α, c

α,∴b∥α.

m




m

m


P



例4.已知直线
a
∥平面

,直线
a
∥平面

,平面

平面

=
b
, 求证
ab

分析: 利用公理4,寻求一条直线分别与a,b均平行,从而达到a∥ b的目的.可
借用已知条件中的a∥α及a∥β来实现.



证明:经过
a
作两个平面



,与平面



分别相交于直线
c

d


a
∥平面


a
∥平面



a

c

a

d
,∴
c

d

又∵
d

平面

,< br>c

平面



c
∥平面



c

平面< br>
,平面

∩平面

=
b

b< br>c
a


d



c
∥< br>b
,又∵
a

c

所以,
a

b

四、课堂练习:
1.选择题
(1)以下命题(其中a,b表示直线,表示平面)
①若a∥b,b,则a∥ ②若a∥,b∥,则a∥b
③若a∥b,b∥,则a∥ ④若a∥,b,则a∥b
其中正确命题的个数是 ( )
(A)0个 (B)1个 (C)2个 (D)3个
(2)已知a∥,b∥,则直线a,b的位置关系
①平行;②垂直不相交;③垂直相交;④相交;⑤不垂直且不相交.
其中可能成立的有 ( )
(A)2个 (B)3个 (C)4个 (D)5个
(3)如果平面外有两 点A、B,它们到平面的距离都是a,则直线AB和平面
的位置关系一定是( )
(A)平行 (B)相交 (C)平行或相交 (D)AB
(4)已知m,n为异面直线,m∥平面,n∥平面,∩=l,则l ( )
(A)与m,n都相交 (B)与m,n中至少一条相交
(C)与m,n都不相交 (D)与m,n中一条相交
答案:(1) A (2) D (3) C (4)C
2.判断下列命题的真假
(1)过直线外一点只能引一条直线与这条直线平行. ( )
(2)过平面外一点只能引一条直线与这个平面平行. ( )
(3)若两条直线都和第三条直线垂直,则这两条直线平行. ( )
(4)若两条直线都和第三条直线平行,则这两条直线平行. ( )
答案:(1) 真 (2) 假 (3) 假 (4)真
3.选择题
(1)直线与平面平行的充要条件是( )



(A)直线与平面内的一条直线平行
(B)直线与平面内的两条直线平行
(C)直线与平面内的任意一条直线平行
(D)直线与平面内的无数条直线平行
(2)直线a∥平面,点A∈,则过点A且平行于直线a的直线 ( )
(A)只有一条,但不一定在平面内
(B)只有一条,且在平面内
(C)有无数条,但都不在平面内
(D)有无数条,且都在平面内
(3)若a,b,a∥,条件甲是“a∥b”,条件乙是“b∥”,则条件甲是条
件乙的 ( )
(A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件
(C)充要条件 (D)既不充分又不必要条件
(4)A、B是直线l外的两点,过A、B且和l平行的平面的个数是 ( )
(A)0个 (B)1个 (C)无数个 (D)以上都有可能
答案:(1)D(2)B(3)A(4)D
4.平面与⊿ABC的两边AB、AC分别交于D、E,且AD∶DB=AE∶EC,
求证:BC∥平面
B
略证:AD∶DB=AE∶EC
BCDE


BC


BC


DE


C

E
D
A
A
ED
B
F
C
5.空间四边形ABCD,E、F分别是AB、BC的中点,
求证:EF∥平面ACD.
略证:E、F分别是AB、BC的中点

EF AC


EFACD

EF


AC ABC


6.经过正方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
的棱BB
1
作一平面交平面
AA
1
D
1
D于E
1
E,求证:E
1
E∥B
1
B


略证:
AA
1
BEE
1
B
1

AA
1
BEE
1
B
1

BB
1
BEE
1
B
1


AA
1
BB
1
A
1
E
1
D
1
B
1
C
1
E
A
D
B
C




AA
1
ADD
1
A
1

AA
1
EE
1

ADD
1
A
1

BEE
1
B
1
EE
1


AA
1
BEE
1
B
1
AA< br>1
BB
1


BB
1
EE
1
AA
1
EE
1

7.选择题
(1)直线 a

b是异面直线,直线a和平面平行,则直线b和平面的位置关系
是( )
(A)b (B)b∥ (C)b与相交 (D)以上都有可能
(2)如果点M是两条异面直线外的一点,则过点M且与a,b都平行的平面
(A)只有一个 (B)恰有两个
(C)或没有,或只有一个 (D)有无数个
答案:(1)D (2)A
8.判断下列命题的真假.
(1)若直线l,则l不可能与平面内无数条直线都相交. ( )
(2)若直线l与平面不平行,则l与内任何一条直线都不平行 ( )
答案:(1)假 (2)假
9.如图,已知
P
是平行四边形
ABCD
所在平面外一点 ,
M

N
分别是
AB

PC
的中点
P
(1)求证:
MN
平面
PAD

(2)若
MNBC4

PA43

求异面直线
PA

MN
所成的角的大小
略证(1)取PD的中点H,连接AH,
H
D
A
N
C
B

NHDC,NH
1
DC

2
M
NHAM,NHAMAMNH
为平行四边形
MNAH,MNPAD,AHPAD
MNPAD

解(2): 连接 AC并取其中点为O,连接OM、ON,则OM平行且等于BC的一半,
ON平行且等于PA的一半,所 以
ONM
就是异面直线
PA

MN
所成的角,由
MNBC4

PA43
得,OM=2,ON=
23

所以
ONM30
,即异面直线
PA

MN

3 0
的角
00
10.如图,正方形
ABCD

ABEF不在同一平面内,
M

N
分别在
AC
、且
AM FN
求证:
MN
平面
CBE

BF
上,
C
T
D
M
B
N
H
E
A
F



略证:作
MTAB,NHAB
分别交BC、BE于T、H点
AMFNCMT≌BNHMTNH

从而有MNHT为平行四边形
MNTHMNCBE





五、小结 :“线线”与“线面”平行关系:一条直线和已知平面平行,当且仅当 这
条直线平行于经过这条直线的平面和已知平面的交线.
六、课后作业:
七、板书设计(略)
八、课后记:




线面平行的判定定理和性质定理
教学目的:
1.掌握空间直线和平面的位置关系;
2.直线和平面平行的判定定理和性质定理,灵活运用 线面平行的判定定理和性质定
掌握理实现“线线”“线面”平行的转化
教学重点:线面平行的判定定理和性质定理的证明及运用
教学难点:线面平行的判定定理和性质定理的证明及运用
授课类型:新授课
课时安排:1课时
教 具:多媒体、实物投影仪
内容分析:
本节有两个知识点,直线与平面和平面与平面平行,直线与平面、平面与平面
平行特征性质这也可看作平 行公理和平行线传递性质的推广直线与平面、平面与平
面平行判定的依据是线、线平行这些平行关系有着 本质上的联系
通过教学要求学生掌握线、面和面、面平行的判定与性质这两个平行关系是下
一 大节学习共面向量的基础
前面3节主要讨论空间的平行关系,其中平行线的传递性和平行平面的性质是
这三小节的重点
教学过程:
一、复习引入:
1 空间两直线的位置关系
(1)相交;(2)平行;(3)异面
2.公理4 :平行于同一条直线的两条直线互相平行
推理模式:
ab,bcac

3.等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,那么这
两个角相等
4.等角定理的推论:如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么这两条直线
所成的锐 角(或直角)相等.
5.空间两条异面直线的画法
a
b
b
ab
A
1
D
1
B
1
D
A
BC
1
C
a

6.异面直线定理:连结平面内一点与平面外一点的 直线,和这个平面
内不经过此点的直线是异面直线
推理模式:
A

,B

,l

,Bl
AB

l
是异面直线



7.异面直线所成的角:已知两条异面直线
a,b
,经过空间任一点
O
作直线
a

a,b
b

a

,b

所成的角的大小与点
O
的选择无关,把
.为
a

,b

所成的锐角( 或直角)叫异面直线
a,b
所成的角(或夹角)
了简便,点
O
通常取 在异面直线的一条上异面直线所成的角的范围:
(0,
a
b

2
b
O
]

8.异面直线垂直:如果两条异面直线所成的角是直 角,则叫两条异面直线垂直.两
条异面直线
a,b
垂直,记作
ab

9.求异面直线所成的角的方法:
(1)通过平移,在一条直线上找一点,过该点做另一直线的平行线;
(2)找出与一条直线平行且与另一条相交的直线,那么这两条相交直线所成的角
即为所求
10.两条异面直线的公垂线、距离
和两条异面直线都垂直相交的直线,我们称之为异面直线
D
1
....
C
1
B
1
的公垂线 在这两条异面直线间的线段(公垂线段)的长度,
叫做两条异面直线间的距离.
D
C
两条异面直线的公垂线有且只有一条
A
B
二、讲解新课:
1.直线和平面的位置关系
(1)直线在平面内(无数个公共点);
(2)直线和平面相交(有且只有一个公共点);
(3)直线和平面平行(没有公共点)——用两分法进行两次分类.
它们的图形分别可表示为 如下,符号分别可表示为
a


a

A
a


A
1
a
a
a


A


2.线面平行的判定定理:如果不在一个平面内的一条直线和平面内的一条直线平行,
那么这条 直线和这个平面平行.
推理模式:
l

,m

,lm l


证明:假设直线
l
不平行与平面



l

,∴
l

P


Pm
,则和
lm
矛盾,

Pm
, 则
l

m
成异面直线,也和
lm
矛盾,




l


3. 线 面平行的性质定理:如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个
平面相交,那么这条直线 和交线平行.
推理模式:
l

,l

,
< br>mlm


l
m
证明:∵
l

,∴
l


没有公共点,
又∵
m

,∴
l

m
没有公共点; < br>l

m
都在

内,且没有公共点,∴
lm

三、讲解范例:
例1 已知:空间四边形
ABCD
中,
E,F分别是
AB,AD


A
E
B
D
F< br>中点,求证:
EF
平面
BCD

证明:连结
BD
,在
ABD
中,

E,F
分别是
AB,AD
的中点,

EFBD

EF

平面BCD

BD
平面
BCD


EF
平面
BCD

C
例2求证:如果过平面内一点的直线平行于与此平面平行的一条直线,那么这条直
线 在此平面内.
已知:
l

,P

,Pm,ml
,求证:
m


证明:设
l

P
确 定平面为

,且


l

,∴
lm


又∵
lm

m,m

都经过点
P


m,m

重合,∴
m


例3已知直线a∥直线b,直线a∥平面α,b

α,
β
b
求证:b∥平面α
a
证明:过a作平面β交平面α于直线c
∵a∥α∴a∥c 又∵a∥b ∴b∥c,∴b∥c
c
α
∵ b

α, c

α,∴b∥α.

m




m

m


P



例4.已知直线
a
∥平面

,直线
a
∥平面

,平面

平面

=
b
, 求证
ab

分析: 利用公理4,寻求一条直线分别与a,b均平行,从而达到a∥ b的目的.可
借用已知条件中的a∥α及a∥β来实现.



证明:经过
a
作两个平面



,与平面



分别相交于直线
c

d


a
∥平面


a
∥平面



a

c

a

d
,∴
c

d

又∵
d

平面

,< br>c

平面



c
∥平面



c

平面< br>
,平面

∩平面

=
b

b< br>c
a


d



c
∥< br>b
,又∵
a

c

所以,
a

b

四、课堂练习:
1.选择题
(1)以下命题(其中a,b表示直线,表示平面)
①若a∥b,b,则a∥ ②若a∥,b∥,则a∥b
③若a∥b,b∥,则a∥ ④若a∥,b,则a∥b
其中正确命题的个数是 ( )
(A)0个 (B)1个 (C)2个 (D)3个
(2)已知a∥,b∥,则直线a,b的位置关系
①平行;②垂直不相交;③垂直相交;④相交;⑤不垂直且不相交.
其中可能成立的有 ( )
(A)2个 (B)3个 (C)4个 (D)5个
(3)如果平面外有两 点A、B,它们到平面的距离都是a,则直线AB和平面
的位置关系一定是( )
(A)平行 (B)相交 (C)平行或相交 (D)AB
(4)已知m,n为异面直线,m∥平面,n∥平面,∩=l,则l ( )
(A)与m,n都相交 (B)与m,n中至少一条相交
(C)与m,n都不相交 (D)与m,n中一条相交
答案:(1) A (2) D (3) C (4)C
2.判断下列命题的真假
(1)过直线外一点只能引一条直线与这条直线平行. ( )
(2)过平面外一点只能引一条直线与这个平面平行. ( )
(3)若两条直线都和第三条直线垂直,则这两条直线平行. ( )
(4)若两条直线都和第三条直线平行,则这两条直线平行. ( )
答案:(1) 真 (2) 假 (3) 假 (4)真
3.选择题
(1)直线与平面平行的充要条件是( )



(A)直线与平面内的一条直线平行
(B)直线与平面内的两条直线平行
(C)直线与平面内的任意一条直线平行
(D)直线与平面内的无数条直线平行
(2)直线a∥平面,点A∈,则过点A且平行于直线a的直线 ( )
(A)只有一条,但不一定在平面内
(B)只有一条,且在平面内
(C)有无数条,但都不在平面内
(D)有无数条,且都在平面内
(3)若a,b,a∥,条件甲是“a∥b”,条件乙是“b∥”,则条件甲是条
件乙的 ( )
(A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件
(C)充要条件 (D)既不充分又不必要条件
(4)A、B是直线l外的两点,过A、B且和l平行的平面的个数是 ( )
(A)0个 (B)1个 (C)无数个 (D)以上都有可能
答案:(1)D(2)B(3)A(4)D
4.平面与⊿ABC的两边AB、AC分别交于D、E,且AD∶DB=AE∶EC,
求证:BC∥平面
B
略证:AD∶DB=AE∶EC
BCDE


BC


BC


DE


C

E
D
A
A
ED
B
F
C
5.空间四边形ABCD,E、F分别是AB、BC的中点,
求证:EF∥平面ACD.
略证:E、F分别是AB、BC的中点

EF AC


EFACD

EF


AC ABC


6.经过正方体ABCD-A
1
B
1
C
1
D
1
的棱BB
1
作一平面交平面
AA
1
D
1
D于E
1
E,求证:E
1
E∥B
1
B


略证:
AA
1
BEE
1
B
1

AA
1
BEE
1
B
1

BB
1
BEE
1
B
1


AA
1
BB
1
A
1
E
1
D
1
B
1
C
1
E
A
D
B
C




AA
1
ADD
1
A
1

AA
1
EE
1

ADD
1
A
1

BEE
1
B
1
EE
1


AA
1
BEE
1
B
1
AA< br>1
BB
1


BB
1
EE
1
AA
1
EE
1

7.选择题
(1)直线 a

b是异面直线,直线a和平面平行,则直线b和平面的位置关系
是( )
(A)b (B)b∥ (C)b与相交 (D)以上都有可能
(2)如果点M是两条异面直线外的一点,则过点M且与a,b都平行的平面
(A)只有一个 (B)恰有两个
(C)或没有,或只有一个 (D)有无数个
答案:(1)D (2)A
8.判断下列命题的真假.
(1)若直线l,则l不可能与平面内无数条直线都相交. ( )
(2)若直线l与平面不平行,则l与内任何一条直线都不平行 ( )
答案:(1)假 (2)假
9.如图,已知
P
是平行四边形
ABCD
所在平面外一点 ,
M

N
分别是
AB

PC
的中点
P
(1)求证:
MN
平面
PAD

(2)若
MNBC4

PA43

求异面直线
PA

MN
所成的角的大小
略证(1)取PD的中点H,连接AH,
H
D
A
N
C
B

NHDC,NH
1
DC

2
M
NHAM,NHAMAMNH
为平行四边形
MNAH,MNPAD,AHPAD
MNPAD

解(2): 连接 AC并取其中点为O,连接OM、ON,则OM平行且等于BC的一半,
ON平行且等于PA的一半,所 以
ONM
就是异面直线
PA

MN
所成的角,由
MNBC4

PA43
得,OM=2,ON=
23

所以
ONM30
,即异面直线
PA

MN

3 0
的角
00
10.如图,正方形
ABCD

ABEF不在同一平面内,
M

N
分别在
AC
、且
AM FN
求证:
MN
平面
CBE

BF
上,
C
T
D
M
B
N
H
E
A
F



略证:作
MTAB,NHAB
分别交BC、BE于T、H点
AMFNCMT≌BNHMTNH

从而有MNHT为平行四边形
MNTHMNCBE





五、小结 :“线线”与“线面”平行关系:一条直线和已知平面平行,当且仅当 这
条直线平行于经过这条直线的平面和已知平面的交线.
六、课后作业:
七、板书设计(略)
八、课后记:


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