返回讲义列表
必修二

第09讲 8.5.2 直线与平面平行

学习目标

第09讲 8.5.2 直线与平面平行

课程标准学习目标
①掌握直线与平面平行的判定定理,并能初步利用定理解决问题。 ②掌握直线与平面平行的性质定理,明确由线面平行可推出线线平行。 1.线面平行的判定定理中,包含要素:两线一面.两线一面的关系是:一线在面外一线在面内.结论是:线面平行. 线面平行的性质定理中,包含要素:两线两面.两线两面的关系是:一线在一面内平行于另一面,一线是两面的交线,结论是:两线平行。 2.熟记和理解直线和平面平行的判定定理和性质定理,就能灵活运用实现“线线”“线面”平行的转化

知识清单

知识点01:直线与平面平行

(1)直线与平面平行的判定定理

如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行

符号表述:

图形语言

直线与平面的平行关系(空间问题)转化为直线间的平行关系(平面问题) 即

线线平行 线面平行

题型精讲

【即学即练1】(2024·全国·高二专题练习)能保证直线a与平面α平行的条件是(    )

A.b⊂α,ab

B.b⊂α,cb,ac

C.b⊂α,A,B∈a,C,D∈b,且AC=BD

D.a⊄α,b⊂α,ab

【即学即练2】(多选)(湖南省衡阳市2023-2024学年高三上学期期末数学试题)若三个不同的平面两两相交,且,则交线的位置关系可能是(    )

A.重合B.相交于一点C.两两平行D.恰有两条交线平行

题型01 判断,证明线面平行

【典例1】(2024·全国·高三专题练习)如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,Q为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面MNQ不平行的是(    )

A.B.

C.D.

【典例2】(2023·全国·高一随堂练习)在长方体中,点P,R分别为BC,上的动点,当点P,R满足什么条件时,平面?

【典例3】(2024上·江苏徐州·高三沛县湖西中学学业考试)如图,在四棱锥中,底面是边长为的菱形,,平面,、分别为、的中点.

(1)求三棱锥的体积;

(2)证明:平面.

【变式1】(多选)(2024上·江西南昌·高三统考开学考试)在下列底面为平行四边形的四棱锥中,A,B,C,M,N是四棱锥的顶点或棱的中点,则MN∥平面ABC的有(  )

A.  B.

C.  D.

【变式2】(2024·全国·高三专题练习)如图,在三棱柱中,四边形是菱形,四边形是正方形,,,,点为的中点.

求证:平面;

【变式3】(2024·全国·高三专题练习)如图,四棱锥的底面是菱形,,分别是,的中点.求证:平面.

题型02 补全线面平行的条件

【典例1】(2023上·北京·高二北师大二附中校考期中)已知在棱长均为的正三棱柱中,点为的中点,若在棱上存在一点,使得平面,则的长度为(    )

A.B.C.D.

【典例2】(2023·全国·高三专题练习)如图,在三棱台中,,E,F分别是的中点,点M在上,,若点N在平面内,且平面,则点N的位置是 .(写出一种即可)

【典例3】(2023·高一课时练习)如图,在五面体中,,底面ABC是正三角形,.四边形是矩形,问:D在AC上运动,当D在何处时,有平面,并说明理由.

【变式1】(2024·全国·高一假期作业)在空间中,直线平面的一个充要条件是(    )

A.内有一条直线与平行B.内有无数条直线与平行

C.任意一条与垂直的直线都垂直于D.存在一个与平行的平面经过

【变式2】(多选)(2023下·全国·高一专题练习)已知、是两条互相平行的直线,是一个平面.若要使得,则需添加下列哪些条件(    )

A.B.C.D.

【变式3】(2023下·全国·高一专题练习)在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D为AA1中点,点P在侧面BCC1B1上运动,当点P满足条件 时,A1P平面BCD(答案不唯一,填一个满足题意的条件即可)

题型03 线面平行的性质

【典例1】(2023·全国·高三专题练习)如图,在四棱锥中,平面,,,且,点为棱上一点(不与重合),平面交棱于点.

求证:.

【典例2】(2023·全国·高一随堂练习)木工小罗在处理如图所示的一块木料时,发现该木料表面内有一裂纹,已知平行于平面AC.他打算经过点M和棱将木料锯开,却不知如何画线,你能帮助他解决这个问题吗?

【典例3】(2023·全国·高三专题练习)在四棱锥中,底面为直角梯形,, ,为线段的中点,平面与棱相交于点.

求证:.

【变式1】(2023·全国·高三专题练习)如图所示,在直三棱柱中,,,点、分别为棱、的中点,点是线段上的点(不包括两个端点).设平面与平面相交于直线,求证:.

【变式2】(2023·全国·高一课堂例题)如图,点A,B分别位于异面直线a,b上,过AB中点O的平面与a,b都平行,M,N分别是a,b上异于A,B的另外两点,MN与交于点P.求证:P是MN的中点.

【变式3】(2023下·全国·高一专题练习)空间四边形中,点为边上的点,且,求证:.

题型04由线面平行的性质判断线段比例或点所在位置

【典例1】(2023下·全国·高一专题练习)如图,在三棱锥中,点D,E分别为棱PB,BC的中点.若点F在线段AC上,且满足平面PEF,则的值为(   )

A.1B.2C.D.

【典例2】(2023上·河南·高三安阳县高级中学校联考阶段练习)如图,四棱锥的底面为平行四边形,分别为棱上的点,,且平面,则 .

【典例3】(2023·全国·高三专题练习)如图,在直三棱柱中,,且,点在线段(含端点)上运动,设.当平面时,求实数的值.

【变式1】(2023上·上海浦东新·高三校考期中)如图,四边形是平行四边形,是平面外一点,为上一点,若平面,则 .

【变式2】(2023上·湖北·高三校联考阶段练习)四棱锥中,底面是平行四边形,E,F分别为线段,上的点,,若平面,则 .

【变式3】(2023下·全国·高一随堂练习)A是所在平面外一点,M是的重心,N是的中线AF上的点,并且平面BCD,当时, .

题型05由线面平行求线段长度

【典例1】(2023·全国·高一专题练习)已知直三棱柱 的侧棱和底面边长均为 分别是棱 上的点, 且 , 当 平面 时, 的值为(    )

A.B.C.D.

【典例2】(2023下·全国·高一专题练习)正四棱锥的底面边长为1,侧棱长为2,点,分别在和上,并且,平面,则线段的长为 .

【典例3】(2023下·高一课时练习)如图,长方体的底面是正方形,其侧面展开图是边长为4的正方形,E,F分别是侧棱上的动点,点P在棱上,且,若平面PBD,求EF的长.

【变式1】(2023·全国·高一专题练习)已知正方体的棱长为1,点是平面的中心,点是平面的对角线上一点,且平面,则线段的长为(    )

A.B.C.D.

【变式2】(2023下·全国·高一专题练习)在棱长为2的正方体中,点分别是棱的中点,是上底面内一点(含边界),若平面,则点的轨迹长为 .

【变式3】(2023下·全国·高一专题练习)如图,是棱长为正方体的棱上的一点,且平面,求线段的长.

强化训练

A夯实基础

一、单选题

1.(2024·全国·高一假期作业)若直线平面,,且直线与点位于的两侧,,,,分别交平面于点,,若,,,则的长为(    )

A.3B.C.D.

2.(2023·全国·高一专题练习)如图,四边形是梯形,,且平面,M是AC的中点,与平面交于点N,,,则等于(    )

A.4.5B.5C.5.4D.5.5

3.(2023下·全国·高一专题练习)已知a,b,c为三条不重合的直线,,,为三个不重合的平面其中正确的命题( )

①,;

②,;

③,;

④,;

⑤,,.

A.①⑤B.①②C.②④D.③⑤

4.(2023下·广东东莞·高一东莞实验中学校考期中)已知四棱柱,则下面四条直线中与平面平行的是(    )

A.B.C.D.

5.(2023·全国·高三专题练习)如图,正方体的棱长为1,E,F是线段上的两个动点, 平面,则的长度为(    )

A.B.C.D.2

6.(2024·全国·高一假期作业)已知三棱柱中,D,E分别是AB,的中点,有以下四个结论:

①直线平面;    ②直线平面;

③直线平面;    ④直线平面CDE.

其中正确结论的个数是(    )

A.1B.2C.3D.4

7.(2024·全国·高一假期作业)如图,在三棱锥中,点D,E分别为棱PB,BC的中点.若点F在线段AC上,且满足平面PEF,则的值为(   )

A.1B.2C.D.

8.(2024·全国·高三专题练习)如图,已知圆锥的顶点为S,AB为底面圆的直径,点M,C为底面圆周上的点,并将弧AB三等分,过AC作平面,使,设与SM交于点N,则的值为(    )

A.B.C.D.

二、多选题

9.(2024上·江西南昌·高三统考开学考试)在下列底面为平行四边形的四棱锥中,A,B,C,M,N是四棱锥的顶点或棱的中点,则MN∥平面ABC的有(  )

A.  B.

C.  D.

10.(2023下·贵州黔东南·高一校考阶段练习)若直线平面,且直线不平行于平面.给出下列结论正确的是(    )

A.内的所有直线与异面B.内存在直线与相交

C.内存在唯一的直线与平行D.内不存在与平行的直线

三、填空题

11.(2024上·全国·高三专题练习)如图,在正方体中,,E为AD的中点,点F在CD上,若平面,则 .

12.(2024·陕西咸阳·校考模拟预测)如图,为平行四边形所在平面外一点,分别为上一点,且,当平面时, .

四、解答题

13.(2024·全国·高三专题练习)如图,在三棱柱中,四边形是菱形,四边形是正方形,,,,点为的中点.

求证:平面;

14.(2024上·全国·高三专题练习)如图,四棱锥中底面是正方形,四条侧棱均相等,点G,E,F,H分别是棱PB,AB,CD,PC上共面的四点,平面GEFH.求证:.

B能力提升

1.(2023上·湖北·高三校联考阶段练习)四棱锥中,底面是平行四边形,E,F分别为线段,上的点,,若平面,则 .

2.(2023·四川·校联考模拟预测)在正四棱柱中,,,M,N在棱,上,且,,过的平面交于G,则截面的面积为 ;若线段上存在一点P,使得,则 .

3.(2023下·全国·高一专题练习)设P,E,F分别是长方体的棱,,的中点,且,M是底面上的一个动点,若平面,则线段长度的最小值为 .

4.(2023下·全国·高一专题练习)如图,长方体的底面是正方形.其侧面展开图是边长为4的正方形,E、F分别是侧棱上的动点,点P在棱上,且,若平面,则的长= .

5.(2024·全国·高三专题练习)如图,在直三棱柱中,,且,点在线段(含端点)上运动,设.当平面时,求实数的值.