馬俊霞
線面平行指的是直線與平面平行,是一種較為常見的空間位置關系.證明線面平行問題側重于考查線線平行、面面平行、線面平行的定義以及定理.下面主要介紹三種證明線面平行的思路.
一、利用線面平行的判定定理
線面平行的判定定理:如果平面外的一條直線與平面內的一條直線平行,則這條直線與這個平面平行.利用線面平行的判定定理證明線面平行,關鍵在于找到一組平行線,使其分別位于平面內外.可從下面兩個角度尋找:
1.利用中位線的性質
三角形的中位線有一個重要的性質:三角形的中位線平行于第三邊,且等于第三邊的一半.在證明線面平行時,可根據(jù)幾何圖形的特點,尋找或選取中點,并添加輔助線,構造出三角形的中位線,以根據(jù)中位線的性質找到一組平行線,使兩條直線分別在平面內外,即可利用線面平行的判定定理證明線面平行.
我們根據(jù)題意,在平面BCF內很難找到一條直線與MN平行.于是根據(jù)[AM=12MC],[DN=12NF],添加輔助線,構造出一個與平面BCF平行的平面NMG.根據(jù)線面平行的判定定理證明[平面MNG∥平面BCF]后,即可根據(jù)面面平行的性質定理證明[MN∥平面BCF].
三、構造空間向量
在證明線面平行受阻時,可以根據(jù)幾何體的結構特征,構造出空間向量,通過空間向量運算,證明直線的方向向量與平面的法向量垂直,即可證明直線與平面平行.在解題時,要根據(jù)幾何體的特征,尋找或構造垂直關系,使三條垂線相交于一點,并將其視為三條坐標軸,即可構造出空間直角坐標系.
我們根據(jù)平面[ABEF⊥平面ABC],以A為原點、AB為x軸、AF為z軸、垂直于AB的直線為y軸,建立空間直角坐標系,求得[PQ]以及平面MNB的法向量,證明二者垂直,即可證明[PQ∥平面BMN].
總之,在證明線面平行時,要注意:(1)根據(jù)題意尋找平行關系,如中位線、平行四邊形的對邊;(2)靈活運用線面平行的判定定理、面面平行的性質定理;(3)合理添加輔助線,構造空間直角坐標系.