‹ 回去

3.4 平面与平面平行

空间向量及其在立体几何中的应用 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 两个平面没有公共点,或者说一个平面内的任意直线都平行于另一个平面,则称这两个平面平行。

从哪来 本节为立体几何中“空间位置关系”的起点,建立在初中平面几何中“平行线定义”及“直线与平面平行”的直观认知之上。

为什么 平面是无限延展的二维空间。若两平面相交,必有一条交线(一维)。若两平面无交线,则它们要么重合,要么平行。判定定理的核心逻辑是“线面平行推面面平行”:如果平面 $\alpha$ 内有两条相交直线 $a, b$ 都平行于平面 $\beta$,那么 $a$ 和 $b$ 确定的平面 $\alpha$ 就不可能与 $\beta$ 相交(否则 $a$ 或 $b$ 会与 $\beta$ 有交点,矛盾),故 $\alpha // \beta$。这体现了“由线控面”的空间思维。

实物演示法
拿两本相同的书平放在桌面上,书底面与桌面平行;再拿第三本书斜放,观察它与桌面的关系。强调“没有公共点”是本质,但视觉上“看起来不交叉”是直观特征。
适合:空间想象力较弱、依赖直观感知的学生。
逻辑推导法
从反证法入手。假设平面 $\alpha$ 与 $\beta$ 不平行,则必相交于直线 $l$。若 $\alpha$ 内直线 $a // \beta$,则 $a$ 与 $l$ 无交点。但若 $\alpha$ 内另一条相交直线 $b // \beta$,则 $b$ 也与 $l$ 无交点。在平面 $\alpha$ 内,两条相交直线 $a, b$ 不可能同时与同一直线 $l$ 无交点(除非 $l$ 在 $\alpha$ 外且与 $a,b$ 都平行,但这在欧氏几何平面内不可能,因为 $a,b$ 相交)。故假设不成立。
适合:逻辑推理能力强、喜欢严谨证明的学生。
向量坐标法
引入法向量概念。若平面 $\alpha$ 的法向量 $\vec{n_1}$ 与平面 $\beta$ 的法向量 $\vec{n_2}$ 共线(即 $\vec{n_1} = k\vec{n_2}$),则两平面平行。这是代数视角下的几何表达,将“位置关系”转化为“向量运算”。
适合:擅长代数运算、为后续解析几何打基础的学生。
看不明白?看一段视频 ▾待生成
练一道
基础题
已知平面 $\alpha$ 内有两条相交直线 $a, b$,且 $a // \beta, b // \beta$。求证:$\alpha // \beta$。
变式
在正方体 $ABCD-A_1B_1C_1D_1$ 中,求证:平面 $AB_1C // $ 平面 $A_1C_1D$。
试试手自己判
检测题
已知平面 $\alpha, \beta$,直线 $a, b$。若 $a \subset \alpha, b \subset \alpha$,且 $a // \beta, b // \beta$,则 $\alpha // \beta$ 成立的条件是( ) A. $a, b$ 是任意两条直线 B. $a, b$ 是两条平行直线 C. $a, b$ 是两条相交直线 D. $a, b$ 中至少有一条在 $\beta$ 内
看答案和判分标准
答案:C
判对标准:
- 选 C 为正确。
- 若选 A 或 B,说明未掌握“相交”这一关键条件,需回顾判定定理。
- 若选 D,说明混淆了线面平行与面面平行的定义,需澄清“平行”意味着无公共点。
容易错在哪儿 ▾点开看
这一步没懂?写一句问老师 ›
内容由卡片自动生成 · 有不对的地方告诉老师
这张卡有问题?告诉老师 ›