第10讲 8.5.3 平面与平面平行
学习目标
第10讲 8.5.3 平面与平面平行

| 课程标准 | 学习目标 |
| ①理解并掌握平面与平面平行的判定定理。 ②理解并掌握平面与平面平行的性质定理。 | 1.通过对平面与平面平行的判定定理与性质定理的探索过程,培养学生的几何直觉以及运用图形语言、符号语言进行交流的能力; 2.进一步了解空间平面与平面平行关系的基本性质及判定方法,学会准确地使用数学语言表述几何对象的位置关系,并能解决一些简单的推理论证及应用问题; 3.进一步培养学生的空间想象能力、逻辑推理能力、分析问题和解决问题的能力,而且能使学生把这些认识迁移到后续的知识学习中去,为后面学习面面垂直打下基础; |



知识清单
知识点01:平面与平面平行的判定定理
(1)两个平面平行的判定定理
如果一个平面内的有两条相交直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行.(定理简述:线面平行,则面面平行。)
(2)符号语言
(3)图形语言

(4)定理应用
线线平行面面平行
知识点02:平面与平面平行的性质定理
(1)平面与平面平行的性质定理
两个平行平面,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行.
(2)符号语言
(3)图形语言

(4)定理应用
面面平行线线平行
知识点03:直线与平面、平面与平面之间位置关系的相互转化
由直线与直线平行可以判定直线与平面平行;由直线与平面平行的性质可以得到直线与直线平行;由直线与平面平行可以判定平面与平面平行;由平面与平面平行的定义及性质可以得到直线与平面平行、直线与直线平行.这种直线、平面之间位置关系的相互转化是立体几何中的重要思想方法.


题型精讲
【即学即练1】(2023上·北京海淀·高二北京交通大学附属中学校考阶段练习)在正方体中,,,分别是,,的中点.给出下列四个推断:

①平面;②平面;
③平面;④平面平面,
其中推断正确的序号是 .
【即学即练2】(2023上·上海浦东新·高二上海市进才中学校考期中)如图,平面平面,所在的平面与,分别交于和,若,,,则 .

题型01 判断,证明面面平行
【典例1】(2023下·山西太原·高一校联考阶段练习)对于不重合的两个平面α与β,给定下列条件:①存在平面γ,使得α、β都垂直于γ;②存在平面γ,使α、β都平行于γ;③α内有不共线的三点到β的距离相等;④存在异面直线l,m,使得lα,lβ,mα,mβ..其中可以判断两个平面α与β平行的条件有 个.
【典例2】(2023·高一课时练习)下面四个正方体中,点A、B为正方体的两个顶点,点M、N、P分别为其所在棱的中点,能得出平面的图形序号是 .(写出所有符合条件的序号)

【典例3】(2023·全国·高三专题练习)如图,在正方体中,E,F分别为,中点,G,H分别为,中点,O为平面中心.证明:平面‖平面;

【典例4】(2023下·辽宁阜新·高一校考期末)已知在正方体中,M、E、F、N分别是、、、的中点.求证:

(1)E、F、D、B四点共面
(2)平面平面.
【变式1】(2023·全国·高一专题练习)如图,三条直线、、不共面,但交于一点,若,,,那么平面和平面的位置关系是 .

【变式2】(2023·全国·高三专题练习)已知三棱柱ABCA1B1C1,D,E,F分别是棱AA1,BB1,CC1的中点,则平面DEF与平面ABC的位置关系是 .
【变式3】(2023上·高二课时练习)已知S是等边△ABC所在平面外一点,D,E,F分别是SA,SB,SC的中点,则平面DEF与平面ABC的位置关系是 .
【变式4】(2023·全国·高三专题练习)如图,几何体为直四棱柱截去一个角所得,四边形是正方形,,,为的中点.证明:平面平面;

题型02 补全面面平行的条件
【典例1】(2024·全国·高三专题练习)如图平面,是矩形,,,点是的中点,点是边上的任意一点.当是的中点时,线段上是否存在点,使得平面平面,若存在指出点位置并证明,若不存在说明理由.

【典例2】(2023下·宁夏石嘴山·高一石嘴山市第三中学校考期中)如图,正三棱柱的高为,底面边长为2,点,分别为,上的点.

(1)在棱,上是否存在点,使得平面平面?如果存在,在此条件下证明平面平面;
(2)在(1)的条件下,求几何体的体积.
【典例3】(2023下·江苏南京·高一南京师大附中校考阶段练习)如图,在四棱锥中,底面是平行四边形,交于点,是上一点且平面

(1)证明:为的中点;
(2)在线段上是否存在点,使得平面平面,若存在,请给出点的位置,并证明,若不存在,请说明理由.
【变式1】(2024·全国·高二专题练习)如图所示,在正方体中,为底面的中心,是的中点,设是上的点,问:当点在什么位置时,平面平面?

【变式2】(2023·全国·高三专题练习)如图,在三棱柱中,,分别为线段,的中点.

(1)求证:平面.
(2)在线段上是否存在一点,使平面平面请说明理由.
【变式3】(2023下·陕西铜川·高一校考期中)如图所示,底面为正方形的四棱锥中,,,,与相交于点O,E为中点.

(1)求证:平面;
(2)上是否存在点F,使平面平面.若存在,请指出并给予证明;若不存在,请说明理由.
题型03 面面平行证明线线平行
【典例1】(2024·全国·高一假期作业)如图,四棱柱中,四边形ABCD为平行四边形,E,F分别在线段DB,上,,G在上且平面平面,则( )

A.B.C.D.
【典例2】(2024·全国·高三专题练习)如图,直四棱柱被平面所截,截面为CDEF,且,,,平面与平面所成角的正切值为.证明:.

【典例3】(2023·全国·高三专题练习)如图,在矩形中,点在边上,且满足,将沿向上翻折,使点到点的位置,构成四棱锥.点在线段上,且平面,试确定点的位置.

【变式1】(2024·全国·高三专题练习)如图,在多面体中,面是正方形,平面,平面平面,四点共面,,.求证:.

【变式2】(2024·全国·高三专题练习)如图,平面ADE,.求证:.

【变式3】(2023下·高一课时练习)如图,在四棱柱中,底面为梯形,,平面与交于点.求证:.

题型04 面面平行证明线面平行
【典例1】(2024·全国·高三专题练习)如图,在直四棱柱中,四边形为梯形,∥,,,,点在线段上,且,为线段的中点.

求证:∥平面.
【典例2】(2024·全国·高三专题练习)如图,在三棱柱中,侧面是矩形,侧面是菱形,,、分别为棱、的中点,为线段的中点.证明:平面.

【典例3】(2024·全国·高三专题练习)如图、三棱柱的侧棱垂直于底面,是边长为2的正三角形,,点在线段上且,点是线段上的动点.当为多少时,直线平面?

【变式1】(2024·全国·高三专题练习)直四棱柱中,,求证:平面.

【变式2】(2024·全国·高三专题练习)如图,在四棱锥中,底面ABCD为平行四边形,M为PA的中点,E是PC靠近C的一个三等分点.

(1)若N是PD上的点,平面ABCD,判断MN与BC的位置关系,并加以证明.
(2)在PB上是否存在一点Q,使平面BDE成立?若存在,请予以证明,若不存在,说明理由.
【变式3】(2024·全国·高三专题练习)已知正方形和正方形,如图所示,、分别是对角线、上的点,且.求证:平面.

题型05 空间平行的转化
【典例1】(2024上·全国·高三专题练习)正四棱柱中,,M是的中点,点N在棱上,,则平面AMN与侧面的交线长为( )
A.B.C.D.
【典例2】(2023·全国·高一专题练习)如图,在棱长为2的正方体中,为棱的中点,,分别是棱,上的动点(不与顶点重合).作出平面与平面的交线(要求写出作图过程),并证明:若平面平面,则;

【变式1】(2023上·四川南充·高二仪陇中学校考阶段练习)如图,正方体的棱长为2,点是线段的中点,过点做平面,使得平面平面,则平面与正方形的交线的长度为 .

【变式2】(2023·全国·高一专题练习)如图,在四棱锥中,平面PAD,,E,F,H,G分别是棱PA,PB,PC,PD的中点.

(1)求证:;
(2)判断直线EF与直线GH的位置关系,并说明理由.
强化训练
一、单选题
1.(2024上·湖南长沙·高二雅礼中学校联考期末)设为两条直线,为两个平面,下列四个命题中,正确的命题是( )
A.若,,则B.若,,,则
C.若,,,则D.若,则
2.(2024上·北京·高三阶段练习)已知正方体,平面与平面的交线为l,则( )
A.B.C.D.
3.(2024·全国·高一假期作业)在正四棱柱中,为底面的中心,是的中点,设是上的点,则点满足什么条件时,有平面∥平面.( )
A.Q为的三等分点B.Q为的中点
C.Q为的四等分点D.Q与C重合
4.(2024·全国·高一假期作业)在直四棱柱中,底面ABCD是边长为2的正方形,侧棱,E是BC的中点,F是棱上的点,且,过作平面,使得平面平面AEF,则平面截直四棱柱,所得截面图形的面积为( )
A.B.C.3D.
5.(2024·全国·高一假期作业)如图是四棱锥的平面展开图,其中四边形ABCD为正方形,E,F,G,H分别为PA,PD,PC,PB的中点,在此几何体中,给出下面四个结论:

①平面EFGH∥平面ABCD;②BC∥平面PAD;③AB∥平面PCD;④平面PAD∥平面PAB.
其中正确的有( )
A.①③B.①④C.①②③D.②③
6.(2024上·全国·高三专题练习)如图,在下列四个正方体中,P,R,Q,M,N,G,H为所在棱的中点,则在这四个正方体中,阴影平面与PRQ所在平面平行的是( )
A.B.


C.D.


7.(2023下·河南信阳·高二信阳高中校考阶段练习)设直线,平面,则下列条件能推出的是( )
A.,且B.,且
C.,且D.,且
8.(2023·河南新乡·统考二模)在如图所示的正方体或正三棱柱中,M,N,Q分别是所在棱的中点,则满足直线BM与平面CNQ平行的是( )
A.B.C.D.




二、多选题
9.(2023下·陕西渭南·高一校考期末),,是三个平面,,是两条直线,下列四个命题中错误的是( )
A.若,,,则
B.若,,,则
C.若,,则
D.若,,,则
10.(2023·全国·高三专题练习)如图,已知正方体的棱长为2,设P,Q分别为,的中点,则过点P,Q的平面截正方体所得截面的形状可能为( )

A.三角形B.四边形C.五边形D.六边形
三、填空题
11.(2024·全国·高三专题练习)在棱长为1的正方体中,E在棱上且满足,点F是侧面上的动点,且面AEC,则动点F在侧面上的轨迹长度为 .
12.(2024·黑龙江伊春·高二伊春二中校考学业考试)已知是三条不重合直线,是三个不重合平面,下列说法:
①,; ②,;
③,;④,;
⑤,;⑥,.
其中正确的说法序号是 (注:把你认为正确的说法的序号都填上)
四、解答题
13.(2024·全国·高三专题练习)如图,平面ADE,.求证:.

14.(2024·全国·高三专题练习)在圆柱中,等腰梯形为底面圆的内接四边形,且,矩形是该圆柱的轴截面,为圆柱的一条母线,.
求证:平面平面.

15.(2024·全国·高三专题练习)如图,在多面体中,是正方形,,,,为棱的中点.求证:平面平面.

16.(2024·全国·高三专题练习)直四棱柱中,,求证:平面.

1.(2024·全国·模拟预测)如图,在棱长为2的正方体中,E为棱BC的中点,F为底面ABCD内一动点(含边界).若平面,则动点F的轨迹长度为( )

A.B.C.D.
2.(2024·全国·高一假期作业)如图,四棱柱中,四边形ABCD为平行四边形,E,F分别在线段DB,上,,G在上且平面平面,则( )

A.B.C.D.
3.(2024·全国·高三专题练习)如图,点、、、、为正方体的顶点或所在棱的中点,则下列各图中,不满足直线平面的是( )
A. B.


C. D.


4.(2024上·湖北武汉·高二校联考期末)如图,在棱长为3的正方体中,在线段上,且是侧面上一点,且平面,则线段的最大值为 .

5.(2024·全国·高三专题练习)如图,正方体的棱长为2, E是棱的中点,平面截正方体所得截面图形的周长为 ,若F是侧面上的动点,且满足平面,则点F的轨迹长度为 .

6.(2024·全国·高三专题练习)在正三棱柱中,底面边长为1,侧棱长为且为的中点,那么在上是否存在一点,使得过的平面把该三棱柱分成等积的两个几何体?
7.(2024·全国·高一假期作业)如图,正三棱柱中,E、F、G分别为棱、、的中点.

(1)证明:∥平面;
(2)在线段是否存在一点,使得平面∥平面?若存在,请指出并证明;若不存在,请说明理由.