最新考綱
考情考向分析
1.以立體幾何的定義、公理和定理為出發(fā)點(diǎn),認(rèn)識(shí)和理解空間中線面平行的有關(guān)性質(zhì)與判定定理.
2.能運(yùn)用公理、定理和已獲得的結(jié)論證明一些有關(guān)空間圖形的平行關(guān)系的簡(jiǎn)單命題.
直線、平面平行的判定及其性質(zhì)是高考中的重點(diǎn)考查內(nèi)容,涉及線線平行、線面平行、面面平行的判定及其應(yīng)用等內(nèi)容.題型主要以解答題的形式出現(xiàn),解題要求有較強(qiáng)的推理論證能力,廣泛應(yīng)用轉(zhuǎn)化與化歸的思想.



1.平行直線
平行公理:過直線外一點(diǎn)有且只有一條直線和已知直線平行.
基本性質(zhì)4:平行于同一條直線的兩條直線互相平行.
等角定理:如果一個(gè)角的兩邊與另一個(gè)角的兩邊分別對(duì)應(yīng)平行,并且方向相同,那么這兩個(gè)角相等.
2.直線與平面平行

判定
性質(zhì)
定義
定理
圖形




條件
a∩α=?
a?α,b?α,a∥b
a∥α
a∥α,a?β,
α∩β=b
結(jié)論
a∥α
b∥α
a∩α=?
a∥b



3.平面與平面平行

判定
性質(zhì)
定義
定理
圖形




條件
α∩β=?
a?β,b?β,
a∩b=P,
a∥α,b∥α
α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b
α∥β,a?β
結(jié)論
α∥β
α∥β
a∥b
a∥α

概念方法微思考
1.一條直線與一個(gè)平面平行,那么它與平面內(nèi)的所有直線都平行嗎?
提示 不都平行.該平面內(nèi)的直線有兩類,一類與該直線平行,一類與該直線異面.
2.一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線與另一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線分別對(duì)應(yīng)平行,那么這兩個(gè)平面平行嗎?
提示 平行.可以轉(zhuǎn)化為“一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線與另一個(gè)平面平行”,這就是面面平行的判定定理.

題組一 思考辨析
1.判斷下列結(jié)論是否正確(請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打“√”或“×”)
(1)若一條直線平行于一個(gè)平面內(nèi)的一條直線,則這條直線平行于這個(gè)平面.( × )
(2)平行于同一條直線的兩個(gè)平面平行.( × )
(3)如果一個(gè)平面內(nèi)的兩條直線平行于另一個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行.( × )
(4)如果兩個(gè)平面平行,那么分別在這兩個(gè)平面內(nèi)的兩條直線平行或異面.( √ )
(5)若直線a與平面α內(nèi)無(wú)數(shù)條直線平行,則a∥α.( × )
(6)若α∥β,直線a∥α,則a∥β.( × )
題組二 教材改編
2.平面α∥平面β的一個(gè)充分條件是(  )
A.存在一條直線a,a∥α,a∥β
B.存在一條直線a,a?α,a∥β
C.存在兩條平行直線a,b,a?α,b?β,a∥β,b∥α
D.存在兩條異面直線a,b,a?α,b?β,a∥β,b∥α
答案 D
解析 若α∩β=l,a∥l,a?α,a?β,則a∥α,a∥β,故排除A.若α∩β=l,a?α,a∥l,則a∥β,故排除B.若α∩β=l,a?α,a∥l,b?β,b∥l,則a∥β,b∥α,故排除C.故選D.
3.如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E為DD1的中點(diǎn),則BD1與平面AEC的位置關(guān)系為________.

答案 平行
解析 連接BD,設(shè)BD∩AC=O,連接EO,

在△BDD1中,E為DD1的中點(diǎn),O為BD的中點(diǎn),
所以EO為△BDD1的中位線,則BD1∥EO,
而BD1?平面ACE,EO?平面ACE,
所以BD1∥平面ACE.
題組三 易錯(cuò)自糾
4.(2019·荊州模擬)對(duì)于空間中的兩條直線m,n和一個(gè)平面α,下列命題中的真命題是(  )
A.若m∥α,n∥α,則m∥n
B.若m∥α,n?α,則m∥n
C.若m∥α,n⊥α,則m∥n
D.若m⊥α,n⊥α,則m∥n
答案 D
解析 對(duì)A,直線m,n可能平行、異面或相交,故A錯(cuò)誤;對(duì)B,直線m與n可能平行,也可能異面,故B錯(cuò)誤;對(duì)C,m與n垂直而非平行,故C錯(cuò)誤;對(duì)D,垂直于同一平面的兩直線平行,故D正確.
5.若平面α∥平面β,直線a∥平面α,點(diǎn)B∈β,則在平面β內(nèi)且過B點(diǎn)的所有直線中(  )
A.不一定存在與a平行的直線
B.只有兩條與a平行的直線
C.存在無(wú)數(shù)條與a平行的直線
D.存在唯一與a平行的直線
答案 A
解析 當(dāng)直線a在平面β內(nèi)且過B點(diǎn)時(shí),不存在與a平行的直線,故選A.
6.設(shè)α,β,γ為三個(gè)不同的平面,a,b為直線,給出下列條件:
①a?α,b?β,a∥β,b∥α;②α∥γ,β∥γ;
③α⊥γ,β⊥γ;④a⊥α,b⊥β,a∥b.
其中能推出α∥β的條件是______.(填上所有正確的序號(hào))
答案?、冖?br /> 解析 在條件①或條件③中,α∥β或α與β相交;
由α∥γ,β∥γ?α∥β,條件②滿足;
在④中,a⊥α,a∥b?b⊥α,又b⊥β,從而α∥β,④滿足.


題型一 直線與平面平行的判定與性質(zhì)

命題點(diǎn)1 直線與平面平行的判定
例1 如圖,在幾何體ABCDE中,四邊形ABCD是矩形,AB⊥平面BEC,BE⊥EC,AB=BE=EC=2,G,F(xiàn)分別是線段BE,DC的中點(diǎn).

求證:GF∥平面ADE.
證明 方法一 如圖,取AE的中點(diǎn)H,連接HG,HD,

又G是BE的中點(diǎn),
所以GH∥AB,且GH=AB.
又F是CD的中點(diǎn),
所以DF=CD.
由四邊形ABCD是矩形得
AB∥CD,AB=CD,
所以GH∥DF,且GH=DF,
從而四邊形HGFD是平行四邊形,
所以GF∥DH.
又DH?平面ADE,GF?平面ADE,
所以GF∥平面ADE.
方法二 如圖,取AB的中點(diǎn)M,連接MG,MF.

又G是BE的中點(diǎn),可知GM∥AE.
又AE?平面ADE,GM?平面ADE,
所以GM∥平面ADE.
在矩形ABCD中,
由M,F(xiàn)分別是AB,CD的中點(diǎn)得MF∥AD.
又AD?平面ADE,MF?平面ADE.
所以MF∥平面ADE.
又因?yàn)镚M∩MF=M,GM?平面GMF,MF?平面GMF,
所以平面GMF∥平面ADE.
因?yàn)镚F?平面GMF,
所以GF∥平面ADE.
命題點(diǎn)2 直線與平面平行的性質(zhì)
例2 (2019·東三省四市教研聯(lián)合體模擬)在如圖所示的幾何體中,四邊形ABCD是正方形,PA⊥平面ABCD,E,F(xiàn)分別是線段AD,PB的中點(diǎn),PA=AB=1.

(1)證明:EF∥平面PDC;
(2)求點(diǎn)F到平面PDC的距離.
(1)證明 取PC的中點(diǎn)M,連接DM,MF,

∵M(jìn),F(xiàn)分別是PC,PB的中點(diǎn),
∴MF∥CB,MF=CB,
∵E為DA的中點(diǎn),四邊形ABCD為正方形,
∴DE∥CB,DE=CB,
∴MF∥DE,MF=DE,∴四邊形DEFM為平行四邊形,
∴EF∥DM,
∵EF?平面PDC,DM?平面PDC,
∴EF∥平面PDC.
(2)解 ∵EF∥平面PDC,∴點(diǎn)F到平面PDC的距離等于點(diǎn)E到平面PDC的距離.
∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥DA,
在Rt△PAD中,PA=AD=1,∴DP=,
∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥CB,
∵CB⊥AB,PA∩AB=A,PA,AB?平面PAB,
∴CB⊥平面PAB,
∴CB⊥PB,則PC=,
∴PD2+DC2=PC2,
∴△PDC為直角三角形,其中PD⊥CD,
∴S△PDC=×1×=,
連接EP,EC,易知VE-PDC=VC-PDE,
設(shè)E到平面PDC的距離為h,
∵CD⊥AD,CD⊥PA,AD∩PA=A,AD,PA?平面PAD,
∴CD⊥平面PAD,
則×h×=×1×××1,
∴h=,∴F到平面PDC的距離為.
思維升華 判斷或證明線面平行的常用方法
(1)利用線面平行的定義(無(wú)公共點(diǎn)).
(2)利用線面平行的判定定理(a?α,b?α,a∥b?a∥α).
(3)利用面面平行的性質(zhì)(α∥β,a?α?a∥β).
(4)利用面面平行的性質(zhì)(α∥β,a?β,a∥α?a∥β).
跟蹤訓(xùn)練1 (2019·沈陽(yáng)聯(lián)考)如圖,在四棱錐P-ABCD中,平面PAC⊥平面ABCD,且PA⊥AC,PA=AD=2,四邊形ABCD滿足BC∥AD,AB⊥AD,AB=BC=1.點(diǎn)E,F(xiàn)分別為側(cè)棱PB,PC上的點(diǎn),且==λ(λ≠0).

(1)求證:EF∥平面PAD;
(2)當(dāng)λ=時(shí),求點(diǎn)D到平面AFB的距離.
(1)證明 ∵==λ(λ≠0),∴EF∥BC.
∵BC∥AD,∴EF∥AD.
又EF?平面PAD,AD?平面PAD,
∴EF∥平面PAD.
(2)解 ∵λ=,
∴F是PC的中點(diǎn),
在Rt△PAC中,PA=2,AC=,
∴PC==,
∴PF=PC=.
∵平面PAC⊥平面ABCD,且平面PAC∩平面ABCD=AC,PA⊥AC,PA?平面PAC,
∴PA⊥平面ABCD,∴PA⊥BC.
又AB⊥AD,BC∥AD,∴BC⊥AB,
又PA∩AB=A,PA,AB?平面PAB,
∴BC⊥平面PAB,
∴BC⊥PB,∴在Rt△PBC中,BF=PC=.
連接BD,DF,設(shè)點(diǎn)D到平面AFB的距離為d,

在等腰三角形BAF中,BF=AF=,AB=1,
∴S△ABF=,
又S△ABD=1,點(diǎn)F到平面ABD的距離為1,
∴由VF-ABD=VD-AFB,得×1×1=×d×,
解得d=,即點(diǎn)D到平面AFB的距離為.
題型二 平面與平面平行的判定與性質(zhì)
例3 如圖所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F(xiàn),G,H分別是AB,AC,A1B1,A1C1的中點(diǎn),求證:

(1)B,C,H,G四點(diǎn)共面;
(2)平面EFA1∥平面BCHG.
證明 (1)∵G,H分別是A1B1,A1C1的中點(diǎn),
∴GH是△A1B1C1的中位線,
∴GH∥B1C1.
又∵B1C1∥BC,∴GH∥BC,
∴B,C,H,G四點(diǎn)共面.
(2)∵E,F(xiàn)分別是AB,AC的中點(diǎn),
∴EF∥BC.
∵EF?平面BCHG,BC?平面BCHG,
∴EF∥平面BCHG.
又G,E分別為A1B1,AB的中點(diǎn),A1B1∥AB且A1B1=AB,
∴A1G∥EB,A1G=EB,
∴四邊形A1EBG是平行四邊形,
∴A1E∥GB.
又∵A1E?平面BCHG,GB?平面BCHG,
∴A1E∥平面BCHG.
又∵A1E∩EF=E,A1E,EF?平面EFA1,
∴平面EFA1∥平面BCHG.
引申探究
1.在本例中,若將條件“E,F(xiàn),G,H分別是AB,AC,A1B1,A1C1的中點(diǎn)”變?yōu)椤癉1,D分別為B1C1,BC的中點(diǎn)”,求證:平面A1BD1∥平面AC1D.
證明 如圖所示,連接A1C,AC1,交于點(diǎn)M,

∵四邊形A1ACC1是平行四邊形,
∴M是A1C的中點(diǎn),連接MD,
∵D為BC的中點(diǎn),
∴A1B∥DM.
∵A1B?平面A1BD1,DM?平面A1BD1,
∴DM∥平面A1BD1,
又由三棱柱的性質(zhì)知,D1C1∥BD且D1C1=BD,
∴四邊形BDC1D1為平行四邊形,
∴DC1∥BD1.
又DC1?平面A1BD1,BD1?平面A1BD1,
∴DC1∥平面A1BD1,
又DC1∩DM=D,DC1,DM?平面AC1D,
因此平面A1BD1∥平面AC1D.
2.在本例中,若將條件“E,F(xiàn),G,H分別是AB,AC,A1B1,A1C1的中點(diǎn)”變?yōu)椤包c(diǎn)D,D1分別是AC,A1C1上的點(diǎn),且平面BC1D∥平面AB1D1”,試求的值.
解 連接A1B,AB1,交于點(diǎn)O,連接OD1.

由平面BC1D∥平面AB1D1,
且平面A1BC1∩平面BC1D=BC1,平面A1BC1∩平面AB1D1=D1O,
所以BC1∥D1O,則==1.
同理,AD1∥C1D,
又AD∥C1D1,
所以四邊形ADC1D1是平行四邊形,
所以AD=D1C1,
又AC=A1C1,
所以=,所以=1,即=1.
思維升華 證明面面平行的方法
(1)面面平行的定義.
(2)面面平行的判定定理.
(3)垂直于同一條直線的兩個(gè)平面平行.
(4)兩個(gè)平面同時(shí)平行于第三個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面平行.
(5)利用“線線平行”、“線面平行”、“面面平行”的相互轉(zhuǎn)化.
跟蹤訓(xùn)練2 (2018·包頭質(zhì)檢)如圖,在多面體ABCDEF中,四邊形ABCD是正方形,BF⊥平面ABCD,DE⊥平面ABCD,BF=DE,M為棱AE的中點(diǎn).

(1)求證:平面BDM∥平面EFC;
(2)若AB=1,BF=2,求三棱錐A-CEF的體積.
(1)證明 如圖,設(shè)AC與BD交于點(diǎn)N,

則N為AC的中點(diǎn),連接MN,
又M為棱AE的中點(diǎn),
∴MN∥EC.
∵M(jìn)N?平面EFC,EC?平面EFC,
∴MN∥平面EFC.
∵BF⊥平面ABCD,DE⊥平面ABCD,且BF=DE,
∴BF∥DE且BF=DE,
∴四邊形BDEF為平行四邊形,
∴BD∥EF.
∵BD?平面EFC,EF?平面EFC,
∴BD∥平面EFC.
又MN∩BD=N,MN,BD?平面BDM,
∴平面BDM∥平面EFC.
(2)解 連接EN,F(xiàn)N.

在正方形ABCD中,AC⊥BD,
又BF⊥平面ABCD,∴BF⊥AC.
又BF∩BD=B,BF,BD?平面BDEF,
∴AC⊥平面BDEF,
又N是AC的中點(diǎn),
∴V三棱錐A-NEF=V三棱錐C-NEF,
∴V三棱錐A-CEF=2V三棱錐A-NEF=2××AN×S△NEF=2×××××2=,
∴三棱錐A-CEF的體積為.
題型三 平行關(guān)系的綜合應(yīng)用
例4 如圖所示,四邊形EFGH為空間四邊形ABCD的一個(gè)截面,若截面為平行四邊形.

(1)求證:AB∥平面EFGH,CD∥平面EFGH;
(2)若AB=4,CD=6,求四邊形EFGH周長(zhǎng)的取值范圍.
(1)證明 ∵四邊形EFGH為平行四邊形,
∴EF∥HG.
∵HG?平面ABD,EF?平面ABD,
∴EF∥平面ABD.
又∵EF?平面ABC,平面ABD∩平面ABC=AB,
∴EF∥AB,又∵AB?平面EFGH,EF?平面EFGH,
∴AB∥平面EFGH.同理可證,CD∥平面EFGH.
(2)解 設(shè)EF=x(0

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