
線面平行問題主要有兩種類型:一是判斷直線與平面的位置關系,二是證明直線與平面平行.解答此類問題,同學們需具備較強的推理分析能力和直觀想象能力.下面主要談一談解答線面平行問題的三種路徑,以供讀者參考.
一、利用線面平行的判定定理
運用線面平行的判定定理證明線面平行,需證明平面外的一條直線與平面內的一條直線平行.通常可以根據矩形、平行四邊形、菱形等的性質來尋找平行線.這是解題的關鍵.
例1.在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是平行四邊形,點O、M是AC、PD的中點,試證明:PB//平面ACM.
證明:連接MO、BD.因為點O是AC的中點,由平行四邊形的性質可知點O是BD的中點.因為點M是PD的中點,所以MO是ΔPBD的中位線,由三角形中位線定理可知PB//MO.又因為PB?平面ACM,MO?平面ACM,由線面平行的判定定理可得PB//平面ACM.
我們根據中位線定理可知PB//MO,這就很容易找到一組平行線,且PB?平面ACM,MO?平面ACM,直接根據線面平行的判定定理進行證明,就能順利解題.
二、利用面面平行的性質
面面平行的性質有很多,如①如果兩個平面平行,那么在一個平面內的任意一條直線必然與另一個平面是平行的;②如果兩個平行平面與第三個平面相交,那么它們的交線也必然是平行的.當證明線面平行受阻時,我們可以轉換思路,可以借助面面平行的性質來間接證明線面平行.
例2.
證明:
運用該性質證明線面平行,需先找到兩個平行的平面.我們需先證明平面MNG//平面BCF,然后才能根據面面平行的性質證明MN//平面BCF.
三、建立空間直角坐標系
對于一些規則的空間幾何體,可以根據其結構特征建立空間直角坐標系,將各個點、線段、平面用向量表示出來,即可根據?=0(其中為平面的法向量,為直線的方向向量)來證明線面平行.
例3.如圖2所示,四邊形ABEF是矩形,ΔABG是等腰三角形,∠BAC=120°,平面ABEF⊥平面ABC,AB=AF=4,CN=3NA,M、P、Q三點分別是AF、EF、BC的中點,試證明:直線PQ//平面BMN.
證明:
在建立空間直角坐標系時,要選擇合適的坐標原點,以方便后續的計算.
總的來說,在解答線面平行問題時,要注意:(1)尋找或建立更多的平行、垂直關系;(2)選用合適的定理、性質進行求解;(3)學會借助圖形來輔助解題.
(作者單位:甘肅省皋蘭縣第一中學)