《高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí):第七章 :第四節(jié)直線、平面平行的判定及其性質(zhì)突破熱點題型》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí):第七章 :第四節(jié)直線、平面平行的判定及其性質(zhì)突破熱點題型(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 精品資料第四節(jié)直線、平面平行的判定及其性質(zhì) 高頻考點考點一 線面平行的判定及性質(zhì)1線面平行的判定及性質(zhì)是每年高考的必考內(nèi)容,多出現(xiàn)在解答題中的第(1)、(2)問,難度適中,屬中檔題2高考對線面平行的判定及性質(zhì)的考查常有以下兩個命題角度:(1)以多面體為載體,證明線面平行問題;(2)以多面體為載體,考查與線面平行有關(guān)的探索性問題例1(1)(2013福建高考)如圖,在四棱錐PABCD中,PD平面ABCD,ABDC,ABAD,BC5,DC3,AD4,PAD60.當(dāng)正視方向與向量的方向相同時,畫出四棱錐PABCD的正視圖(要求標(biāo)出尺寸,并寫出演算過程);若M為PA的中點,求證:DM平面PBC;求三棱
2、錐DPBC的體積(2)(2014日照模擬)如圖所示,四邊形ABCD為矩形,DA平面ABE,AEEBBC2,BF平面ACE于點F,且點F在線段CE上求證:AEBE;設(shè)點M在線段AB上,且滿足AM2MB,試在線段CE上確定一點N,使得MN平面ADE.自主解答(1)法一:在梯形ABCD中,過點C作CEAB,垂足為E.由已知得,四邊形ADCE為矩形,AEDC3,在RtBEC中,由BC5,CE4,依勾股定理得BE3,從而AB6.又由PD平面ABCD,得PDAD,所以在RtPDA中,由AD4,PAD60,得PDADtan 604.正視圖如圖(1)所示:圖(1)圖(2)證明:如圖(2)所示,取PB中點N,連
3、接MN,CN.在PAB中,M是PA中點,MNAB且MNAB3.又CDAB,CD3,MNCD,MNCD,四邊形MNCD為平行四邊形,DMCN.DM平面PBC,CN平面PBC,DM平面PBC.VDPBCVPDBCSDBCPD,又SDBC6,PD4,VDPBC8.法二:同法一證明:取AB的中點E,連接ME,DE.在梯形ABCD中,BECD,且BECD,四邊形BCDE為平行四邊形,DEBC.DE平面PBC,BC平面PBC,DE平面PBC.在PAB中,MEPB,ME平面PBC,PB平面PBC,ME平面PBC.DEMEE,平面DME平面PBC.DM平面DME,DM平面PBC.來源:同法一(2)證明:由DA
4、平面ABE及ADBC,得BC平面ABE,又AE平面ABE,所以AEBC,因為BF平面ACE,AE平面ACE,所以BFAE,又BCBFB,BC,BF平面BCE,所以AE平面BCE.因為BE平面BCE,故AEBE.在ABE中,過點M作MGAE交BE于點G,在BEC中,過點G作GNBC交CE于點N,連接MN,則由,得CNCE.來源:因為MGAE,AE平面ADE,MG平面ADE,所以MG平面ADE,又GNBC,BCAD,AD平面ADE,GN平面ADE,所以GN平面ADE,又MGGNG,所以平面MGN平面ADE,因為MN平面MGN,所以MN平面ADE.故當(dāng)點N為線段CE上靠近C的一個三等分點時,MN平面
5、ADE.線面平行問題的常見類型及解題策略(1)線面平行的證明問題判斷或證明線面平行的常用方法有:利用線面平行的定義(無公共點);利用線面平行的判定定理(a,b,aba);利用面面平行的性質(zhì)(,aa);利用面面平行的性質(zhì)(,a,a,aa)(2)線面平行的探索性問題對命題條件的探索常采用以下三種方法:a先猜后證,即先觀察與嘗試給出條件再證明;b先通過命題成立的必要條件探索出命題成立的條件,再證明其充分性;c把幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題,探索命題成立的條件對命題結(jié)論的探索常采用以下方法:首先假設(shè)結(jié)論存在,然后在這個假設(shè)下進(jìn)行推理論證,如果通過推理得到了合乎情理的結(jié)論就肯定假設(shè),如果得到了矛盾的結(jié)果就否定
6、假設(shè)來源:1. (2013新課標(biāo)全國卷)如圖,直三棱柱ABCA1B1C1中,D,E分別是AB,BB1的中點(1)證明:BC1平面A1CD;(2)設(shè)AA1ACCB2,AB2,求三棱錐CA1DE的體積解:(1)證明:連接AC1交A1C于點F,則F為AC1的中點又D是AB中點,連接DF,則在ABC1中,BC1DF.因為DF平面A1CD,BC1平面A1CD,所以BC1平面A1CD.(2)因為ABCA1B1C1是直三棱柱,所以AA1平面ABC,則AA1CD.由已知ACCB,D為AB的中點,所以CDAB.又AA1ABA,AA1,AB平面ABB1A1,所以CD平面ABB1A1.由AA1ACCB2,AB2,得
7、ACB90,CD,A1D,DE,A1E3,故A1D2DE2A1E2,即DEA1D.所以VCA1DE1.2.如圖所示,在直四棱柱ABCDA1B1C1D1中,已知DCDD12AD2AB,ADDC,ABDC.(1)求證:D1CAC1;(2)設(shè)E是DC上一點,試確定E的位置,使D1E平面A1BD,并說明理由解:(1)證明:在直四棱柱ABCDA1B1C1D1中,連接C1D,DCDD1,四邊形DCC1D1是正方形,DC1D1C.又ADDC,ADDD1,DCDD1D,DC,DD1平面DCC1D1,AD平面DCC1D1,又D1C平面DCC1D1,ADD1C.AD平面ADC1,DC1平面ADC1,且ADDC1D
8、,D1C平面ADC1,又AC1平面ADC1,D1CAC1.(2)連接AD1,AE,D1E,設(shè)AD1A1DM,BDAEN,連接MN,平面AD1E平面A1BDMN,要使D1E平面A1BD,可使MND1E,又M是AD1的中點,則N是AE的中點又易知ABNEDN,ABDE.即E是DC的中點綜上所述,當(dāng)E是DC的中點時,可使D1E平面A1BD.考點二面面平行的判定與性質(zhì) 例2如圖所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,E,F(xiàn),G,H分別是AB,AC,A1B1,A1C1的中點,求證:(1)B,C,H,G四點共面;(2)平面EFA1平面BCHG.自主解答(1)G,H分別是A1B1,A1C1的中點,GH是A1B1
9、C1的中位線,GHB1C1.來源:又B1C1BC,GHBC,B,C,H,G四點共面(2)E,F(xiàn)分別是AB,AC的中點,EFBC.EF平面BCHG,BC平面BCHG,EF平面BCHG.A1GEB,A1G=EB,四邊形A1EBG是平行四邊形,A1EGB.A1E平面BCHG,GB平面BCHG,A1E平面BCHG.A1EEFE,平面EFA1平面BCHG.【互動探究】在本例條件下,若D1,D分別為B1C1,BC的中點,求證:平面A1BD1平面AC1D.證明:如圖所示,連接A1C交AC1于點H,四邊形A1ACC1是平行四邊形,H是A1C的中點,連接HD,D為BC的中點,A1BDH.A1B平面A1BD1,D
10、H平面A1BD1,DH平面A1BD1.又由三棱柱的性質(zhì)知,D1C1BD,D1C1=BD四邊形BDC1D1為平行四邊形,DC1BD1.又DC1平面A1BD1,BD1平面A1BD1,DC1平面A1BD1,又DC1DHD,平面A1BD1平面AC1D.【方法規(guī)律】判定面面平行的四種方法(1)利用定義:即證兩個平面沒有公共點(不常用)(2)利用面面平行的判定定理(主要方法)(3)利用垂直于同一條直線的兩平面平行(客觀題可用)(4)利用平面平行的傳遞性,即兩個平面同時平行于第三個平面,則這兩個平面平行(客觀題可用)(2013陜西高考)如圖,四棱柱ABCDA1B1C1D1的底面ABCD是正方形,O是底面中心
11、, A1O底面ABCD,ABAA1.(1)證明:平面 A1BD平面CD1B1;(2)求三棱柱ABDA1B1D1的體積解:(1)證明:由題設(shè)知,BB1DD1,BB1=DD1四邊形BB1D1D是平行四邊形,BDB1D1.又BD平面CD1B1,B1D1平面CD1B1,BD平面CD1B1.A1D1B1C1BC,A1D1=B1C1=BC,四邊形A1BCD1是平行四邊形,A1BD1C.又A1B平面CD1B1,D1C平面CD1B1,A1B平面CD1B1.又BDA1BB,平面A1BD平面CD1B1.(2)A1O平面ABCD,A1O是三棱柱ABDA1B1D1的高又AOAC1,AA1,A1O1.又SABD1,VA
12、BDA1B1D1SABDA1O1.考點三平行關(guān)系的綜合應(yīng)用 例3 如圖所示,平面平面,點A,點C,點B,點D,點E,F(xiàn)分別在線段AB,CD上,且AEEBCFFD. (1)求證:EF平面;(2)若E,F(xiàn)分別是AB,CD的中點,AC4,BD6,且AC,BD所成的角為60,求EF的長自主解答(1)證明:當(dāng)AB,CD在同一平面內(nèi)時,由平面平面,平面平面ABDCAC,平面平面ABDCBD,ACBD.AEEBCFFD,EFBD.又EF,BD,EF平面.當(dāng)AB與CD異面時,如圖所示,設(shè)平面ACD平面DH,且DHAC.平面平面,平面平面ACDHAC,ACDH,四邊形ACDH是平行四邊形,在AH上取一點G,使A
13、GGHCFFD,連接EG,F(xiàn)G,BH.又AEEBCFFDAGGH,GFHD,EGBH.又EGGFG,BHHDH,平面EFG平面.又EF平面EFG,EF平面.綜合可知EF平面.(2)如圖所示,連接AD,取AD的中點M,連接ME,MF.E,F(xiàn)分別為AB,CD的中點,MEBD,MFAC,且MEBD3,MFAC2.EMF為AC與BD所成的角或其補角,EMF60或120.在EFM中,由余弦定理得EF ,即EF或EF.【方法規(guī)律】1解決本題的關(guān)鍵是構(gòu)造過EF且平行平面和平面的平面來源:2通過線面、面面平行的判定和性質(zhì),可實現(xiàn)線線、線面、面面平行的轉(zhuǎn)化如圖所示,在正方體ABCDA1B1C1D1中,O為底面A
14、BCD的中心,P是DD1的中點,設(shè)Q是CC1上的點,則當(dāng)點Q在什么位置時,平面D1BQ平面PAO?解:當(dāng)Q為CC1的中點時,平面D1BQ平面PAO.證明如下:Q為CC1的中點,P為DD1的中點,QBPA.P,O分別為DD1,DB的中點,D1BPO.又D1B平面PAO,PO平面PAO,QB平面PAO,PA平面PAO,D1B平面PAO,QB平面PAO,又D1BQBB,D1B,QB平面D1BQ,平面D1BQ平面PAO.課堂歸納通法領(lǐng)悟1個轉(zhuǎn)化三種平行關(guān)系間的轉(zhuǎn)化2個注意點證明平行問題應(yīng)注意的兩個問題(1)在推證線面平行時,必須滿足三個條件:一是直線a在已知平面外;二是直線b在已知平面內(nèi);三是兩直線平行(2)把線面平行轉(zhuǎn)化為線線平行時,必須說清經(jīng)過已知直線的平面與已知平面相交,則該直線與交線平行