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在空間中,直線與平面有幾種位置關(guān)系?
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符號語言直線與平面的位置關(guān)系αa直線在平面內(nèi)αa直線與平面平行直線與平面相交復(fù)習(xí)引入αa.A人教A版同步教材名師課件直線與平面平行---直線與平面平行的判定學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)了解平行線的傳遞性、空間等角定理.數(shù)學(xué)抽象理解直線與平面平行的判定定理、性質(zhì)定理.數(shù)學(xué)抽象會證明線線平行、線面平行.邏輯推理學(xué)習(xí)目標(biāo)課程目標(biāo)1.理解直線和平面平行的判定定理并能運用其解決相關(guān)問題.2.通過對判定定理的理解和應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的空間轉(zhuǎn)化能力和邏輯推理能力.?dāng)?shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)1.邏輯推理:探究歸納直線和平面平行的判定定理,找平行關(guān)系;2.直觀想象:題中幾何體的點、線、面的位置關(guān)系.在日常生活中,哪些實例給我們以直線與平面平行的印象呢?探究新知你的感覺可靠嗎?aα怎樣判定直線與平面平行呢?探究新知問題1怎樣判斷一條直線與平面平行?定義直線與平面無公共點如何判定無公共點?用定義去判斷比較抽象探究新知活動:演示開門關(guān)門的過程l問題2
門的兩邊是什么位置關(guān)系?創(chuàng)設(shè)情境問題3
當(dāng)門繞軸轉(zhuǎn)動時,門轉(zhuǎn)動的一邊與門框所在的平面給人的感覺是什么位置關(guān)系?追問1:不管門如何轉(zhuǎn)動,門轉(zhuǎn)動的一邊都與門框所在的平面平行嗎?追問2:需要滿足什么條件?準(zhǔn)備一個直角梯形紙片,動手演示:問題4:要想得到線面平行,必須具備哪些條件?探究新知操作探究共面不相交分析:過a、b作平面β,β假設(shè)a與α相交,設(shè)交點為P,P則P為α與β的公共點,即P∈b從而P
點為a、b的公共點,這與a//b矛盾.所以假設(shè)不成立,即a//α為什么?反證法探究新知如圖,平面α外的直線a平行于平面α內(nèi)的直線b(1)這兩條直線共面嗎?(2)直線a與平面α相交嗎?定理
若平面外一條直線與此平面內(nèi)的一條直線平行,則該直線與此平面平行.關(guān)鍵詞有哪些呢?線(平面外)線(平面內(nèi))平行
線面平行
化歸直線與平面平行(空間)直線平行(平面)探究新知形成定理判斷下列說法是否正確:①若一條直線不在平面內(nèi),則該直線與此平面平行()②若一條直線與平面內(nèi)無數(shù)條直線平行,則該直線與此平面平行()③如圖,a是平面α內(nèi)一條給定的直線,若平面α外的直線b不平行于直線a,則直線b與平面α就不平行()bc定理辨析例1、已知P為矩形ABCD所在平面外一點,矩形對角線交點為O,M為PB的中點,給出結(jié)論:①OM∥PD;②OM∥平面PCD;③OM∥平面PDA;④OM∥平面PBA;⑤OM∥平面PCB.其中正確的是________(填序號).由題意可知OM是△BPD的中位線,所以O(shè)M∥PD,①正確;由線面平行的判定定理可知②③都正確.OM與平面PBA及平面PCB都相交,故④⑤不正確.①②③典例講解解析例2、如圖所示的幾何體中,△ABC是任意三角形,AE∥CD,且AE=2a,CD=a,F(xiàn)為BE的中點,求證:DF∥平面ABC.又CG?平面ABC,DF?
平面ABC,
所以DF∥平面ABC.證明:如圖所示,取AB的中點G,連接FG,CG,典例講解
(2)證線線平行的方法常用三角形中位線定理、平行四邊形性質(zhì)、平行線分線段成比例定理、平行公理等.(1)利用直線與平面平行的判定定理證明線面平行,關(guān)鍵是尋找平面內(nèi)與已知直線平行的直線.方法歸納1.(1)如圖,四邊形ABCD是平行四邊形,S是平面ABCD外一點,M為SC的中點,求證:SA∥平面MDB.(2)如圖,在三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E,F(xiàn)分別是棱AB,BC,A1C1的中點.求證:EF∥平面A1CD.因為M為SC的中點,O為AC的中點,所以O(shè)M∥SA.因為OM?平面MDB,SA?
平面MDB,所以SA∥平面MDB.證明:(1)連接AC交BD于點O,連接OM.變式訓(xùn)練1.(1)如圖,四邊形ABCD是平行四邊形,S是平面ABCD外一點,M為SC的中點,求證:SA∥平面MDB.(2)如圖,在三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E,F(xiàn)分別是棱AB,BC,A1C1的中點.求證:EF∥平面A1CD.變式訓(xùn)練
(2)連接DE.典例講解
解析
方法歸納1.應(yīng)用判定定理證明線面平行的步驟在平面內(nèi)找到或作出一條與已知直線平行的直線找證據(jù)證明已知直線平行于找到(作出)的直線由判定定理得出結(jié)論上面的第一步“找”是證明的關(guān)鍵,其常用性質(zhì)定理有:①基本事實4(平行公理);②三角形中位線定理;③平行四邊形的性質(zhì);④平行線段成比例.變式訓(xùn)練
解析
例4、已知底面是平行四邊形的四棱錐P-ABCD,點E在PD上,且PE∶ED=2∶1.在棱PC上是否存在一點F,使BF∥平面AEC?證明你的結(jié)論,若存在,請說出點F的位置.如圖,連接AC、BD交于點O,連接OE,過B點作OE的平行線交PD于點G,過點G作GF∥CE,交PC于點F,連接BF.因為BG∥OE,BG?
平面AEC,OE?平面AEC.所以BG∥平面AEC.同理GF∥平面AEC.典例講解解析又BG∩GF=G,所以平面BGF∥平面AEC,又BF?平面BGF,所以BF與平面AEC無交點,所以BF∥平面AEC.因為BG∥OE,O是BD的中點,所以E是GD的中點.又因為PE∶ED=2∶1,所以G是PE的中點.而GF∥CE,所以F為PC的中點.綜上,當(dāng)點F是PC的中點時,BF∥平面AEC.方法歸納立體幾何中常見的平行關(guān)系是線線平行、線面平行和面面平行,這三種平行關(guān)系不是孤立的,而是相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的,從判定的角度歸納為:所以平行關(guān)系的綜合問題的解決必須靈活運用三種平行關(guān)系的判定定理.素養(yǎng)提煉1.對直線與平面平行的判定定理的理解(1)線面平行的判定定理具備三個條件:平面外的一條直線、平面內(nèi)的一條直線、兩直線平行,三個條件缺一不可.(2)定理充分體現(xiàn)了“轉(zhuǎn)化”的思想,它將“線面平行”問題轉(zhuǎn)化為“線線平行”問題,此定理可簡化為:線線平行?線面平行.素養(yǎng)提煉2.線面平行的判定方法(1)定義法:證明直線和平面無公共點,一般直接證明較為困難,往往從其反面來證明.(2)定理法:注意“內(nèi)、外、平行”三個條件的敘述
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