面BCE证法二:过M作MG∥BC,交AB于点G(如下图),连结NG
又NQ
AGDMBCENF
∵MG∥BC,BC平面BCE,MG平面BCE,∴MG∥平面BCE又
BGCMBN,GAMANF
f∴GN∥AF∥BE,同样可证明GN∥平面BCE又面MG∩NGG,∴平面MNG∥平面BCE又MN平面MNG∴MN∥平面BCE
特别提示
证明直线和平面的平行通常采用如下两种方法:①利用直线和平面平行的判定定理,通过“线线”平行,证得“线面”平行;②利用两平面平行的性质定理,通过“面面”平行,证得“线面”平行【例2】如下图,正方体ABCDA1B1C1D1中,侧面对角线AB1、BC1上分别有两点E、F,且B1EC1F求证:EF∥平面ABCD
D1A1EGDANMBCB1C1F
证法一:分别过E、F作EM⊥AB于点M,FN⊥BC于点N,连结MN∵BB1⊥平面ABCD,∴BB1⊥AB,BB1⊥BC∴EM∥BB1,FN∥BB1∴EM∥FN又B1EC1F,∴EMFN故四边形MNFE是平行四边形∴EF∥MN又MN在平面ABCD中,∴EF∥平面ABCD证法二:过E作EG∥AB交BB1于点G,连结GF,则
B1EB1GB1AB1B
∵B1EC1F,B1AC1B,∴
C1FB1GC1BB1B
∴FG∥B1C1∥BC又∵EG∩FGG,AB∩BCB,∴平面EFG∥平面ABCD而EF在平面EFG中,∴EF∥平面ABCD评述:证明线面平行的常用方法是:证明直线平行于平面内的一条直线;证明直线所在的平面与已知平面平行【例3】已知正四棱锥PABCD的底面边长及侧棱长均为13,M、N分别是PA、BD上的点,且PM∶MABN∶ND5∶8
P
M
DA
ONEB
C
(1)求证:直线MN∥平面PBC;
f(2)求直线MN与平面ABCD所成的角(1)证明:∵PABCD是正四棱锥,∴ABCD是正方形连结AN并延长交BC于点E,连结PE∵AD∥BC,∴EN∶ANBN∶ND又∵BN∶NDPM∶MA,∴EN∶ANPM∶MA∴MN∥PE又∵PE在平面PBC内,∴MN∥平面PBC(2)解:由(1)知MN∥PE,∴MN与平面ABCD所成的角就是PE与平面ABCD所成的角设点P在底面ABCD上的射影为O,连结OE,则∠PEO为PE与平面ABCD所成的角由正棱锥的性质知POPB2OB2由(1)知,BE∶ADBN∶ND5∶8,∴BE
1322
65865,8
在△PEB中,∠PBE60°,PB13,BE根据余弦定理,得PE
91813291在Rt△POE中,PO,PE,28PO42∴si
∠PEO7PE42故MN与平面ABCD所成的角为arcsi
7思考讨论
证线面平行,一般是转化为证线线平行求直线与平面所成的角一般用构造法,作出线与面所成的角本题若直接求MN与平面ABCD所成的角,计算困难,而平移转化为PE与平面ABCD所成的角则计算容易可见平移是求线线角、线面角的重要方法●闯关训练夯实基础1两条直线a、b满足a∥b,bα,则a与平面r