线、面平行的判定及性质问题展
证明线面平行问题,可利用中心投影或平行投影作出已知线在平面内的投影线, 转化为三角形平行截线段图形或平行四边形图形等处理.
一. 线面平行的问题
例1 如图,在正方体ABDC-A1B1C1D1中,点M, N分别在AD1, AC1上, 且AM=2MD1,AN=2NC1.
(1)判断直线MN与AC的
位置关系, 并求其所成的角;
(2)判断直线MN与平面
ABCD的位置关系,并证之.
解析:(1)直线MN与AC
成异面直线.
在
∴
故异面直线MN与AC所成的角为
(2)直线MN与平面ABCD平行.
事实上, 如图, 分别过点M, N作AD, AC垂线,于P, Q, 连接PQ, 则MP
又DD1
NQ, 得
∴MN∥PQ, 而PQ
例2 如图,在四面体ABCD中,E是AB上一点,G是△ADC的重心,试
在线段AE上确定一点F, 使
GF∥平面CDE.
解析: 如图,连接AG
并延长,交CD于点H,则
AG=2GH.
连接EH, 在AE上取一
点F, 使AF=2FE,连接GF,
则GF∥EH,又EH⊂平面
CDE,GF
GF∥平面CDE.
故当AF=2FE时,GF
∥平面CDE.
例3如图,平面α∩β=c, 点A
线有几条? 说明之.
解析: 只有一条.
事实上,如图, 过点A的直线m
与α平行, 则过直线m的平面与α
的交线n与直线m平行, 同理, 过
直线m的平面与β的交线k与直线
m平行, 得n∥k.
进一步, 由线面平行可推出直
线n和k与两平面α和β的交线c
平行, 即满足条件的直线m只需过
点A且与两平面α和β的交线c平行, 这样的直线有且只有一条.
二. 面面平行的问题
例4 如图,在四棱柱ABCD-A1B
且AB=2CD. 问: 在棱AB上是
否存在一点F,使平面C1CF∥
平面ADD
的位置;若不存在,说明理由.
解析:存在这样的点F, 且
点F为AB的中点.
事实上, 如图,由AB∥
CD,AB=2CD,有AF
得
∴CF∥AD,而AD
ADD1A1,CF
得CF∥平面ADD
又CC1∥平面ADD1A1, 而CC1∩CF=C.
∴平面C1CF∥平面ADD
例5 如图,ABCD与ADEF为平行四边形,M,N,G分别是AB,AD,
EF的中点.
(1) 求证:BE∥平面
DMF;
(2) 求证:平面BDE
∥平面MNG.
解析:(1) 如图,连接AE,则AE必过DF与GN的交点O,连接MO,
则MO为△ABE的中位
线,得BE∥MO.
又MO⊂平面DMF ,
BE
∥平面DMF.
(2) 由N,G分别为
由M为AB中点,得MN为△ABD的中位线,则BD∥MN,而BD⊂平面MNG , MN
又DE∩BD=D, 得平面BDE∥平面MNG.
例6 如图, 平面
任一点
都相交,讨论说明: 这样
的直线
解析: 当
当
当
则
直线,得直线
设
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