2021学年11.3.2 直线与平面平行导学案及答案
展开【学习目标】
借助直线与平面平行的判定与性质的学习,提升数学抽象、逻辑推理的数学核心素养。
【学习重难点】
1.掌握直线与平面平行的判定定理和性质定理,并能利用这两个定理解决空间中的平行关系问题。
2.利用直线与平面平行的判定定理和性质定理证明空间平行问题。
【学习过程】
一、初试身手
1.已知AB∥PQ,BC∥QR,若∠ABC=30°,则∠PQR等于( )
A.30° B.30°或150°
C.150°D.以上结论都不对
2.下列条件中能确定直线a与平面α平行的是( )
A.a⊄α,b⊂α,a∥b
B.b⊂α,a∥b
C.b⊂α,c⊂α,a∥b,a∥c
D.b⊂α,A∈a,B∈a,C∈b,D∈b,且AC=BD
3.正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别是线段C1D,BC的中点,则直线A1B与直线EF的位置关系是________。
二、合作探究
1.直线与平面的位置关系
【例】 下列说法:
①若直线a在平面α外,则a∥α;②若直线a∥b,直线b⊂α,则a∥α;③若直线a∥b,b⊂α,那么直线a就平行于平面α内的无数条直线。
其中说法正确的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
2.直线与平面平行的判定与性质
[探究问题]
(1)如图,一块矩形木板ABCD的一边AB在平面α内,把这块木板绕AB转动,在转动过程中,AB的对边CD(不落在α内)是否都和平面α平行?
[提示] 平行。
(2)若直线l∥平面α,则l平行于平面α内的所有直线吗?
[提示] 不是。
(3)若a∥α,过a与α相交的平面有多少个?这些平面与α的交线与直线a有什么关系?
[提示] 若a∥α,则过a且与α相交的平面有无数个。这些平面与α的交线与直线a之间相互平行。
【例】 如图,用平行于四面体ABCD的一组对棱AB,CD的平面截此四面体,求证:截面MNPQ是平行四边形。
[思路探究] 应用线面平行的性质定理。
【母题探究】
1.若本例条件不变,求证:eq \f(BP,PD)=eq \f(AM,MC)。
2.若本例中添加条件:AB⊥CD,AB=10,CD=8,且BP∶PD=1∶1,求四边形MNPQ的面积。
【学习小结】
1.直线与平面的平行
2.直线与平面平行的判定及性质
【精炼反馈】
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若直线与平面不相交,则直线与平面平行。 ( )
(2)过一点有且只有一条直线与已知直线平行。 ( )
(3)直线l上有无数多个点在平面α外,则l∥α。 ( )
(4)过平面外一点有且只有一条直线与该平面平行。 ( )
2.如图所示,在三棱锥SMNP中,E、F、G、H分别是棱SN、SP、MN、MP的中点,则EF与HG的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.异面D.平行或异面
3.已知角α和角β的两边分别平行且一组边方向相同,另一组边的方向相反,若α=45°,则β=________。
4.证明:若两个相交平面分别过两条平行直线,则它们的交线和这两条平行直线平行。
答案:
【学习过程】
一、初试身手
1.B [因为AB∥PQ,BC∥QR,
所以∠PQR与∠ABC相等或互补。
因为∠ABC=30°,所以∠PQR=30°或150°。]
2.A [由直线与平面平行的判定定理知选A.]
3.相交 [直线A1B与直线外一点E确定的平面为A1BCD1,EF⊂平面A1BCD1,且两直线不平行,故两直线相交。]
二、合作探究
1.【例】B [对于①,直线a在平面α外包括两种情况:a∥α或a与α相交,∴a和α不一定平行,∴①说法错误。
对于②,∵直线a∥b,b⊂α,则只能说明a和b无公共点,但a可能在平面α内,∴a不一定平行于α,∴②说法错误。
对于③,∵a∥b,b⊂α,∴a⊂α或a∥α,∴a与平面α内的无数条直线平行,∴③说法正确。]
2.【例】[解] 因为AB∥平面MNPQ,
平面ABC∩平面MNPQ=MN,且AB⊂平面ABC,
所以由线面平行的性质定理,
知AB∥MN。
同理AB∥PQ,
所以MN∥PQ。同理可得MQ∥NP。
所以截面MNPQ是平行四边形。
【母题探究】
1.[解] 由例题解知:PQ∥AB,
∴eq \f(BP,PD)=eq \f(AQ,QD)。
又QM∥DC,∴eq \f(AQ,QD)=eq \f(AM,MC),
∴eq \f(BP,PD)=eq \f(AM,MC)。
2.[解] 由例题解知,四边形MNPQ是平行四边形,
∵AB⊥CD,∴PQ⊥QM,
∴四边形MNPQ是矩形。
又BP∶PD=1∶1,∴PQ=5,QM=4,
∴四边形MNPQ的面积为5×4=20.
【精炼反馈】
1.[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
[提示] (1)错误。若直线与平面不相交,则直线在平面内或直线与平面平行。
(2)错误。当点在已知直线上时,不存在过该点的直线与已知直线平行,故(2)错。
(3)错误。直线l也可能与平面α相交。
(4)错误。在棱柱的上底面内,过一点任意作一条直线都与棱柱的下底面平行,所以过平面外一点与已知平面平行的直线有无数条,故(4)错。
2.A [∵E、F分别是SN和SP的中点,
∴EF∥PN。同理可证HG∥PN,
∴EF∥HG。]
3.135° [由等角定理可知β=135°。]
4.[解] 已知:a∥b,a⊂α,b⊂β,α∩β=l。求证:a∥b∥l。
证明:如图所示,∵a∥b,b⊂β,∴a∥β,
又a⊂α,α∩β=l,∴a∥l,又a∥b,
∴a∥b∥l。
位置
关系
直线a在
平面α内
直线a与平
面α相交
直线a与平
面α平行
公共点
有无数个
公共点
有且只有一
个公共点
没有公共点
符号表示
a⊂α
a∩α=A
a∥α
图形表示
定理
条件
结论
图形语言
符号语言
判
定
不在一个平面内的一条直线和平面内的一条直线平行
这条直线和这个平面平行
________l
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(l⊄α,,m⊂α,,l∥m))
⇒l∥α
性质
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
这条直线和这两个平面的交线平行
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(l∥α,,l⊂β,,α∩β=m))⇒l∥m
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