线面平行经典例题(精选6篇)
1.直三棱柱ABCA1B1C1中,D是AB的中点,证明:BC1//平面ACD
2.如图,在四棱锥PABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,AB=AD,∠BAD=60°,E、F分别是AP、AD的中点。求证:直线EF∥平面PCD;
A
3.4.PD⊥底面ABCD,PD=DC,EEDB;,D是AC的中点。
A
注意:证明线面平行的方法可分为三类:①直接法,②找中点(或作中点),③通过连接平行四边形的对角线,找中点(平行四边形的对角线互相平分)。题型一:直接法
1、如图是正方体ABCD-A1B1C1D1,求证:BC1∥平面AB1D
1题型二:找中点(或作中点)
2、如图是四棱锥,已知BC∥AD且BC
AD,E为中点,2求证:CE∥平面PAB
题型三:通过连接平行四边形的对角线,找中点
3、如图,在底面为平行四边形的四棱锥P-ABCD中,F为PC的中点,求证:PA∥平面FBD.D
变式训练:
各位老师各位同学,今天我说课的内容是《直线与平面平行的判定》
接下来我将从这几方面来完成我的说课内容:
一、前期分析
教学内容:
本节内容选自人教版A版必修2第二章第二节直线、平面平行的判定及其性质》的第一课时,是学习了点、线、面的位置关系以后,进一步研究直线与平面的位置关系。平行关系是本章的重要内容,线面平行是平行关系的初步,也是面面平行判定的基础,而且还映射着线面垂直的有关内容,具有承上启下的作用。
因此本节内容具有承前启后的作用,地位至关重要.
教学对象:
学生通过对点、线、面位置关系的学习,初步理解了空间中点、线、面及位置关系,但学生的空间想象能力还有待提高。
由此我确定了本节课的教学重、难点如下:
重点难点:
重点:直线和平面平行关系判定的形成过程;
(通过直观类比、探究发现来突出重点)
难点:直线与平面平行判定定理的理解和应用。
(通过分组讨论、设计练习等教学手段来突破难点)
这样确定重点,既能夯实“双基”,又凸现了掌握知识的三个层次:识记、理解和运用.而公式推导用到了多种重要的数学思想方法,所以既是重点又是难点.
根据以上内容、学生的认知水平和新课程标准,我制定了以下三维目标:
二、三维目标
1、知识与技能:掌握并能较灵活运用判定定理解决有关问题。
2、过程与方法:经历线面平行探索过程,掌握线面平行的判定定理的研究方法。
3、情感、态度与价值观:在新课程理念的指导下,以探究问题为中心,感受线面平行的必要性和实际意义,形成学习数学的积极态度。
四、教学过程
(一)复习引入
直线与平面有三种位置关系:在平面内,相交、平行 m,l,问题:怎样判定直线与平面平行呢?
根据定义,判定直线与平面是否平行,只需判定直线与平面有没有公共点.但是,直线无限延长,平面无限延展,如何保证直线与平面没有公共点呢?
(二)研探新知
1、观察
①当门扇绕着一边转动时,门扇转动的一边所在直线与门框所在平面具有什么样的位置关系?②将课本放在桌面上,翻动书的封面,封面边缘所在直线与桌面所在平面具有什么样的位置关系?
问题本质:门扇两边平行;书的封面的对边平行 从情境抽象出图形语言
探究问题:
平面外的直线a平行平面内的直线b ③直线a,b共面吗? ④直线a与平面相交吗?
课本P55探究
学生思考后,小组共同探讨,得出以下结论
平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。已知:已知:m,l,m//l 求证:l∥ α
证明:假设l不平行αl,∵∴l与α相交,设l ∩α=P,则点P 于是l和m异面,这和l∥m矛盾,∴ l∥ α。
a
b
直线与平面平行判定定理:
平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。
简记为:线线平行,则线面平行。符号表示:
aα
bβ
∥α a∥b
问题:怎么判定直线与平面平行:
1、定义法
2、判定定理
2、典例
例1 课本p55求证:空间四边形相邻两边中点的连线平行于经过另外两边所在的平面。分析:先把文字语言转化为图形语言、符号语言,要求已知、求证、证明三步骤,要证线面平行转化为线线平行EF//BD
已知:如图,空间四边形ABCD中,E,F分别是AB,AD的中点.求证:.EF//平面BCD。证明:连接BD,因为AEEB,AFFB,所以EF//BD(三角形中位线定理)
因为EF平面BCD,BD平面BCD,由直线与平面平行的判定定理得EF//平面BCD
点评:该例是判定定理的应用,让学生掌握将空间问题转化为平面问题的化归思想。变式训练 :如图,在空间四面体ABCD中,E,F,M,N分别为各棱的中点,变式一(学生口头表达)
B
C
①四边形EFMN是什么四边形?(平行四边形)②若ACBD,四边形EFMN是什么四边形?(菱形)③若ACBD,四边形EFMN是什么四边形?(矩形)变式二
①直线AC与平面EFMN的位置关系是什么?为什么?(平行)②在这图中,你能找出哪些线面平行关系? 点评 :再次强调判定定理条件的寻求
例
2、如图,已知P为平行四边形ABCD所在平面外一点,M为PB的中点,求证:PD//平面MAC.
证明:连接AC ∴PD//MO.
∵PD平面.
点评:本题利用了初中几何中证明平行的常用方法中位线
C D变式训练:1.如图,长方体A BA B C D 中,(1)与AB平行的平面是 ABCDCCDD;
(2)与A A 平行的平面是平面平面C CDD;(3)与AD平行的平面是BBCC
2.已知E、F分别为正方体ABCD-A1B1C1D1棱BC、C1D1的中点,求证:EF ∥平面BB1DD
1【作业布置】
1、教材第62页习题2.2 A组第3题;
线面平行与垂直的证明
1:如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中.(1)求证:AC⊥平面B1BDD1;
(2)求三棱锥B-ACB1体积.
2:如图,ABCD是正方形,O是正方形的中心,PO底面ABCD,E是PC的中点.
A
D
C
B
DA
1B1 1
求证:(1)PA∥平面BDE;(2)平面PAC平面BDE.
3:如图:在底面是直角梯形的四棱锥S—ABCD中,∠ABC = 90°,SA⊥面ABCD,SA = AB = BC = 1,AD(Ⅰ)求四棱锥S—ABCD的体积;(Ⅱ)证明:平面SBC⊥平面SCD.4:已知多面体ABCDFE中,四边形ABCD为矩形,AB∥EF,AF⊥BF,平面ABEF⊥平面ABCD,O、M分别为AB、FC的中点,且AB = 2,AD = EF = 1.(Ⅰ)求证:AF⊥平面FBC;(Ⅱ)求证:OM∥平面DAF.1.
25:.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC,E是PC的中点,作EF⊥PB交PB于点F.
(1)证明 PA//平面EDB;(2)证明PB⊥平面EFD;
6:已知正方形ABCD和正方形ABEF所在的平面相
交于AB,点M,N分别在AC和BF上,且AM=FN.求证:MN‖平面BCE.7:如图,正方体ABCDA1B1C1D1中,棱长为a(1)求证:直线A1B//平面ACD1(2)求证:平面ACD1平面BD1D;
8: 如图,已知△ABC是正三角形,EA、CD都垂直于平面ABC,且EA=AB=2a,DC=a,F是BE的中点,求证:(1)FD∥平面ABC(2)AF⊥平面EDB.C
9:如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G分别是CB、CD、CC1的中点,(1)求证:平面A B1D1∥平面EFG;(2)求证:平面AA1C⊥面EFG.10:如图,PA矩形ABCD所在的平面,M、N分别是AB、PC的中点.(1)求证:MN//平面PAD;(2)求证:MNCD;
P
N
D
C
A
M
B
11:如图,棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,求证:⑴AC⊥平面B1D1DB;
⑵求证:BD1⊥平面ACB1⑶ 求三棱锥B-ACB1体积.
D
A
B
C
D
1AB1
P
12: 四棱锥ABCD中,底面ABCD是正方形,O是正方形ABCD的中心,PO底面ABCD,E是PC的中点. 求证:(Ⅰ)PA∥平面BDE;(Ⅱ)平面PAC平面BDE.13:在三棱锥SABC中,已知点D、E、F分别为棱AC、SA、SC的中点.①求证:EF∥平面ABC.②若SASC,BABC,求证:平面SBD⊥平面ABC.14:如图, 已知正三角形PAD, 正方形ABCD,B
平面PAD平面ABCD, E为PD的中点.(Ⅰ)求证:CDAE;(Ⅱ)求证:AE平面PCD.15:四棱锥PABCD中,底面ABCD是矩形,PA平面ABCD,M、N分别是
AB、PC的中点,PAAOa.
(1)求证:MN//平面PAD;(2)求证:平面PMC⊥平面PCD.(自己画图)
P
A
B
C
例题解析:
例1.如图,ABCD是平行四边形,S是平面ABCD外一点,M为SC的中点.求证:SA∥平面MDB.例2.正方形ABCD交正方形ABEF于AB,M、N
求证:MN//平面BCE
例3.已知ABCD是平行四边形,点P是平面ABCD外一点,M是PC的中点,在DM上取一点G,过G和AP作平面交平面BDM于GH,求证:AP∥GH、例4.如图,在空间四边形ABCD中,P、Q分别是△ABC和△BCD的重心.求证:PQ∥平面ACD.例5.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O为底面ABCD的中心,P是DD1的中点,设Q是CC1上的点,问:当点Q在什么位置时,平面D1BQ∥平面PAO?
巩固练习:
1.若l//,A,则下列说法正确的是()
A.过A在平面内可作无数条直线与l平行B.过A在平面内仅可作一条直线与l平行 C.过A在平面内可作两条直线与l平行D.与A的位置有关
2.若直线a∥直线b,且a∥平面,则b与a的位置关系是()
A、一定平行B、不平行C、平行或相交D、平行或在平面内 3.如图在四面体中,若直线EF
和GH
相交,则它们的交点一定().A.在直线DB上B.在直线AB上
C.在直线CB上D.都不对
4.一条直线若同时平行于两个相交平面,则这条直线与这两个平面的交线(A.异面B.相交C.平行D.不确定
5.已知平面、β和直线m,给出条件:①m∥;②m⊥;③m⊂;④⊥β;⑤∥β.为使m∥β,应选择下面四个选项中的()
A.①④B.①⑤C.②⑤D.③⑤ 6.若直线l与平面α的一条平行线平行,则l和的位置关系是()
A.lB.l//C.l或l//D.l和相交
7若直线a在平面内,直线a,b是异面直线,则直线b和平面的位置关系是()A.相交B.平行C.相交或平行D.相交且垂直
8.若直线l上有两点P、Q到平面的距离相等,则直线l与平面的位置关系是()A.平行B.相交C.平行或相交D.平行、相交或在平面内 9.下列命题正确的个数是()
(1)若直线l上有无数个点不在α内,则l∥
(2)若直线l与平面α平行,l与平面内的任意一直线平行
(3)两条平行线中的一条直线与平面平行,那么另一条也与这个平面平行(4)若一直线a和平面内一直线b平行,则a∥ A.0个B.1个C.2个D.3个
10.如图,在四棱锥PABCD中,ABCD是平行四边形,M,N
是AB,PC的中点.求证:MN//平面PAD.
11.如图,S是平行四边形ABCD平面外一点,M,N分别是SA,BD上的点,且求证:MN//平面SBC
12.如图A、B、C分别是△PBC、△PCA、△PAB的重心.求证:面ABC∥面ABC.AMSM=
BNND,13.如图,空间四边形ABCD的对棱AD、BC成60o的角,且ADBC2,平行于AD与BC的截面分别交AB、AC、CD、BD于E、F、G、H.(1)求证:四边形EGFH为平行四边形;
等于_________.
20.(本小题满分14分)
22已知数列{an}是首项为1的正项数列,且(n1)an1nanan1an0.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求证:i1nai2(1an11).
S13等于2.等差数列
()
A.168 an中,a3a7a108,a11a44,记Sna1a2an,则B.156 C.152 D.78
21.(本小题满分14分)
设数列an满足a11,an111. an
(1)写出这个数列的前5项;
(2)求这个数列的一个通项公式.
9.在等比数列an中,a24,a5
20.(本小题满分14分)1,则公比q=___________. 2
已知数列{an}为公差大于0的等差数列,Sn为数列{an}的前n项和,且满足S416,a2a315.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn1,求数列{bn}的前n项和Tn; anan1
(3)对于大于1的自然数n,求证:(1
20.(本小题满分14分)1112n1)(1)(1)a2a3an2
已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn1an(nN),各项为正数的数列{bn}中,对于一切nN,有**k1n1kk1nb1bn1,且b11,b22,b33.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)设数列{anbn}的前n项和为Tn,求证:Tn2.
3.已知an为等比数列,Sn是它的前n项和,若a2a32a1,且a4与2a7的等差中项为,则S5()4
A.35
20.(本小题满分14分)
B.33
C.31
D.29
2n
已知数列an满足a13,且anan12(nN,n2),记数列bn,Sn
anan1
n1
*
为数列bn的前n项和.(1)求a2,b1的值;(2)求数列an的通项公式;(3)求证:Sn
1. 3
20.(本小题满分14分)
设Sn为数列{an}的前n项和,Snkn2n,nN*,其中k是常数.(1)用k表示a1及an,并证明数列{an}是等差数列;(2)若对于任意的mN*,am,a2m,a4m成等比数列,求数列{
an的前n项和Tn. 2n
*
4.已知数列an为等差数列,且a2a7a1224,Sn为数列an的前n项和,nN,则S13的值为 A.100 B.99 21.(本小题满分14分)
C.104
D.102
*ylog1x的图象上.
已知点P1(a1,b1),P2(a2,b2),,P(an,bn)(nN)都在函数
(1)若数列{bn}是等差数列,求证数列{an}是等比数列;
(2)若数列{an}的前《项和是Sn12,过点Pn,Pn1的直线与两坐标轴所围二角 形面积为cn,求最小的实数t使cnt对nN恒成立;
(3)若数列{bn}为山(2)中{an}得到的数列,在bk与bk1之间插入3k1(kN*)个3,得一新数列{dn},问是杏存在这样的正整数w,使数列{dn}的前m项的和Sm2008,*
n
如果存在,求出m的值,如果不存在,请说明理由
9.已知数列{an}的前n项和为Sn,且S11an(nN*).(1)求数列{an}的通项公式;
(2)
设bn,cn
log1an
记Tnc1c2cn,证明:Tn1.19.(本小题满分14分)在数列{an}中,已知a11,.anan1an2
(1)求数列{an}的通项公式;(2)若bnlog2,an,a2a1(nN*,n2).
11b3b4b4b5
m对于任意的nN*,且n3恒成bnbn1
立,求m的取值范围.
17.(本小题满分12分)
设
函
数
f(x)loaxg(a为常数且a0,a1),已知数列
f(x1),f(x2),f(xn),是公差为2的等差数列,且x1a2.
(Ⅰ)求数列{xn}的通项公式;(Ⅱ)当a
11时,求证:x1x2xn. 23
20.(14分)已知数列an是各项均不为0的等差数列,公差为d,Sn为其前n项和,且满足
an2S2n1,nN*.数列bn满足bn
和.,nN*,Tn为数列bn的前n项
anan1
(1)求数列an的通项公式an和数列bn的前n项和Tn;
(2)若对任意的nN*,不等式Tnn8(1)恒成立,求实数的取值范围;(3)是否存在正整数m,n(1mn),使得T
1,Tm,Tn成等比数列?若存在,求出所有
m,n的值;若不存在,请说明理由.
n
5.设an12
2an,nN*,an>0,令bnlgan则数列bn为()A.公差为正数的等差数列 B.公差为负数的等差数列
C.公比为正数的等比数列 D.公比为负数的等比数列
19.(本题满分14分)在数列an中,a11,a2
1(n1)an,且an1,(n2). 4nan
(Ⅰ)求a3,a4,猜想an的表达式,并加以证明;(Ⅱ)
设bn,求证:对任意的自然数nN*,都
有
b1b2bn
19.(本小题满分14分)已知数列an是等差数列,a35,a59.数列bn的前n项和
为Sn,且Sn
1bn
n. 2
(1)求数列an和bn的通项公式;
(2)若cnanbn,求数列cn的前n项和n. 13.设Sn是等差数列an的前n项和.若
S31
,则S73
___________.
19.(本小题满分14分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Snn2.数列{bn}为等比数列,且b11,b48.
(Ⅰ)求数列{an},{bn}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{cn}满足cnabn,求数列{cn}的前n项和Tn,并证明Tn1.
21.(本小题共14分)已知数列an中,a12,对于任意的p,qN,有apqapa q,
(1)求数列an的通项公式;(2)数列bn满足:an
bb1bb
22334421212121
(1)n1
bn,2n1
(nN),求数列bn的通项公式;
(3)设Cn3nbn(nN),是否存在实数,当nN时,Cn1Cn恒成立,若存在,求实数的取值范围,若不存在,请说明理由.
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