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例谈立体几何中直线与平面平行的证明策略

2021-03-18林巧红

高考·上 2021年12期

摘 要:每年的数学高考中,6道解答题大题,立体几何必是其中一道,立体几何大题通常会设置2问,其中第一小问多为证明题,证明平行或垂直关系,而平行证明题型主要考点是线面证明,因为在证明线面平行的过程中经常会涉及两个考点,其一是线线平行的证明,其二是面面平行的证明。本文借助泉州质检题中一道线面平行解答题的探讨,进行一题多解,一题多变,从变中总结解题方法,从变中发现解题规律,从变中发现不变,引导学生多思多想,养成在学中求异,学中求变的习惯,使学生学一道题,会一类题,加深对问题实质性的掌握,增强应变能力。

关键词:线面平行;线线平行;面面平行;几何法;向量法

一、问题提出

证明线面平行,最容易想到的是使用它的判定定理:如果平面外一条直线和平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行。关键是如何在平面内找到一条与已知直线平行的直线。既然要证明直线a//平面α,那么直线a肯定是平行平面α的,若a//α,那么经过直线a的平面β,要么与平面α相交,要么与平面α平行。当时,依据线面平行的性质定理知;当时,依据平行平面的性质知。因此过已知直线作平面,既可以构造交线使线线平行也可构造面面平行从而证明线面平行。

证明线面平行,除了可利用上述提到的这两种几何构造法外,还可以利用空间向量的线性关系或数量积关系,通过代数运算来解决。下面一起探索空间线面平行关系证明中的常用策略。……

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