引子:

空间立体几何题几何法主要分三类:1、求平行关系(线线平行,线面平行和面面平行);2、求垂直关系(线线垂直、线面垂直,面面垂直);3、求任意关系(线线角、线面角、面面角)。今天我们运用作已知直线的“平行平面” 或者作已知直线的“相交平面”的方法简捷明快解答空间立体几何线面平行题最迅捷实用。

游戏规则介绍:

平行关系:两个事物没有交点,在空间几何里比如线线平行是指两条直线在同一平面内没有交点(在空间内也可能是异面关系);线面平行是指一条直线和一个平面没有交点;面面平行是指两个平面没有交点等等。

相交关系:两个事物有交点,在空间几何里比如线线相交是指两条直线有交点形成一个平面;线面相交是指一条直线和一个平面有交点,而且只有一个交点;面面相交是指两个平面有交点,且相交于一条直线等等。

(备注):表面上看,平行关系和相交关系是相反的,互斥的关系,事实上却是相辅相成,互为依托的。

游戏开始:

平面图形知识整理点(平行平面)(1)

小儿垂钓自学始,自得其乐方法来。

第一步:理论分享与证明1、线面平行,面面平行的性质

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。(相交平面 平行交线)

理论运用:

过已知做一个平面与已知平面相交,则已知直线与交线平行。

面面平行的性质:

如果两个平面平行,那么其中一个平面内的直线平行于另一个平面。(平行平面 全面性)

理论运用:

若两个平行平行,一个平面所有内直线平行另一个平面。即若能过已知直线作一个平面平行已知平行,则已知直线平行已知平面。

已知:直线A’D’和平面ABCD。

方法:过直线A’D’做一个平面PQA’D’,若平面PQA’D’∥平面ABCD,则直线A’D’∥平面ABCD。(平面PQA’D’里所有直线平行平面ABCD)

下图是平面PQA’D’与平面ABCD相交于180°时的图像(即平面PQA’D’∥平面ABCD)。

平面图形知识整理点(平行平面)(2)

平面PQA’D’∥平面ABCD

2、线面平行,面面平行的判定

线面平行的判定定理:

如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。(平行直线 相交平面)

理论运用:

过已知做一个平面与已知平面相交,交线平行已知直线,则已知直线平行已知平面。

已知:直线A’D’和平面ABCD。

方法:过直线A’D’做一个平面PQA’D’,与已知平面相交于直线A’’D’’;若A’’D’’∥A’D’。则直线A’D’∥平面ABCD。

下图是平面PQA’D’与平面ABCD相交于20°时的图像。

平面图形知识整理点(平行平面)(3)

下图是平面PQA’D’与平面ABCD相交于90°时的图像。

平面图形知识整理点(平行平面)(4)

下图是平面PQA’D’与平面ABCD相交于150°时的图像。

平面图形知识整理点(平行平面)(5)

下图请欣赏:平面PQA’D’与平面ABCD相交于的动态图

平面图形知识整理点(平行平面)(6)

解注:

过已知直线做相交平面与已知平面相交,若交线平行已知直线,则该直线与已知平面平行。即A’’D’’∥A’D’。则直线A’D’∥平面ABCD。

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。

理论运用:

过一个组相交直线(组成相交平面)分别在已知平面内作已知直线的平行直线,则该相交平面平行已知平面。

第二步:高考真题分享1、【2019全国一文】

如下图,直四棱柱ABCD-A1B11CD1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E、M、N分别是BC、BB1,A1D的中点。

⑴证明:MN∥平面C1DE;

⑵求点C到平面C1DE的距离。

平面图形知识整理点(平行平面)(7)

2019年高考数学全国一卷文科立体几何试题

分析:

从已知可知,需要证明MN∥平面C1DE,只有两种方法,要么过MN作相交平面,要么过MN作平行平面。因为过 M、N分别做平面C1DE的平行线不是很方便,且面A1MN与面C1DE有交点D,故考虑过MN作相交平面。

解:

连接A1M且延长,同时延长线段AB交A1M点G,连接DG,则DG是新作平面A1MN与已知平面C1DE的交线。若MN∥DG,则MN∥平面C1DG。

平面图形知识整理点(平行平面)(8)

证明:

∵ M是BB1的中点,A1B1∥AB ∴ B是AG的中点。

同理:

∵ B是AG的中点,A1B1∥AB ∴ M是A1G的中点。

∵ N是A1D的中点; ∴ MN是△A1DG的中位线 ∴ MN∥DG

∵ B是AG的中点,BC∥AD,BC=AD ∴ BC与DG的交点是DC的中点

∵ E是DC的中点 ∴ DG通过点E。 ∴ MN∥DE

∴ DE⊆平面C1DE ∴ MN∥平面C1DE

命题得证!

下图请欣赏:过已知直线MN作已知平面C1DE的相交平面A1DG的动态图

平面图形知识整理点(平行平面)(9)

过已知直线作相交平面动态图

2、【2016全国三文】

如图,四棱锥 P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD∥BC, AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M是线段AD上一点,AM=2MD,N是PC的中点。

⑴证明:MN∥平面PAB;

⑵求四面体N-BCM的体积。

平面图形知识整理点(平行平面)(10)

分析:

从已知可知,需要证明MN∥平面PAB,只有两种方法,要么过MN作相交平面,要么过MN作平行平 面。因为过 M、N的平面与平面PAB没有比较容易找的交线,故考虑过MN作平行平面。

解:

过M作MG∥AB交BC于G,连接NG(此时需要证明NG∥PB,或者再作NG’∥PB交BC于G’,证明G与G’重合),此时若平面PAB∥平面MNG,则MN∥平面C1DG。

平面图形知识整理点(平行平面)(11)

证明:

∵ MG∥AB 且BC ∥AD ∴ BG=AM

∵ AD=3, AM=2MD ∴ AM=2 ∴ BG=AM=2

∵ BC=4 ∴ G是BC的中点

∵ N是PC的中点 ∴ MG是△PBC的中位线 ∴ NG∥PB

∵ MG∥AB ∴ 平面GMN∥平面PAB

∴ MN⊆平面GMN ∴ MN∥平面PAB

命题得证!

下图请欣赏:过已知直线MN作已知平面PAB的平行平面MNG的动态图

平面图形知识整理点(平行平面)(12)

过已知直线作平行平面动态图

第三步:小结

线面平行是一个很重要的概念,通过线面平行能得到线线平行,也能通过线面平行得到面面平行。可以说,线面平行是线线平行与线面平行的纽带。从理论分享和高考真题分享得知,证明线面平行的方法有且仅有两个:过已知直线作已知平面的相交平面或者作已知平面的平行平面,即作“平行平面” “相交平面”能完美解答线面平行的问题。若过已知直线的平面与已知平面有交点,且交线容易找到,则作已知平面的“相交平面”;反过来,若交线不容易找到,得考虑作“平行平面”。二选一的必选题,希望对神兽们有帮助。

第四步:游戏结束!,