兩平面平行

兩平面平行

兩平面平行(parallelism between two planes)是兩平面間的一種位置關係,如果兩個平面沒有公共點,則稱這兩個平面有平行位置關係,簡稱兩平面相互平行,一個平面稱為另一個平面的平行平面。

兩平面平行的定義

兩平面平行是兩平面間的一種位置關係,如果兩個平面沒有公共點,我們說這兩個平面互相平行,一個平面稱為另一個平面的平行平面。

兩平面平行的性質定理

定理1 兩平面平行,其中一個平面內的直線必平行於另一個平面。

定理2 如果兩個平行平面同時和第三個平面相交,那么它們的交線平行。

定理3 一條直線垂直於兩個平行平面中的一個平面,它也垂直於另一個平面 。

 如圖1,在正方體ABCD-ABCD中,M,N,P分別是CC,BC,CD的中點,求證:

(1)AP⊥MN;

(2)平面MNP∥平面ABD。

圖1 圖1

證明 (1)連結BC,BC,則BC⊥BC,BC是AP在面BBCC上的射影,

∴ AP⊥BC.

又BC∥MN,

∴ AP⊥MN.

(2)連結BD.

∵ P,N分別是DC,BC的中點,

∴ PN∥BD.又BD∥BD,

∴ PN∥BD.

又PN不在平面ABD上,

∴ PN∥平面ABD.

同理,MN∥平面ABD.

又PN∩MN=N,

∴ 平面PMN∥平面ABD。

說明 將空間問題轉化為平面問題,是解決立體幾何問題的重要策略.解決這類問題關鍵在於選擇或添加適當的平面或線。由於M,N,P都為中點,故添加BC,BC作為聯繫的橋樑 。

兩平面平行的判定

兩平面平行 兩平面平行

設兩平面的方程分別為

兩平面平行 兩平面平行
兩平面平行 兩平面平行
兩平面平行 兩平面平行
兩平面平行 兩平面平行

其法線向量分別為和。

兩平面平行的充要條件:

兩平面平行 兩平面平行

兩平面平行 兩平面平行

用分量來表示為:

兩平面平行 兩平面平行

亦即

兩平面平行 兩平面平行

兩平面平行 兩平面平行
兩平面平行 兩平面平行
兩平面平行 兩平面平行
兩平面平行 兩平面平行

若,即,則平面的方程為:

兩平面平行 兩平面平行

即:

兩平面平行 兩平面平行

與平面β的方程一致,所以兩平面重合,由此我們看出:

兩平面平行 兩平面平行

兩平面平行的充要條件是

兩平面平行 兩平面平行
兩平面平行 兩平面平行

兩平面重合的充要條件是

兩平面平行 兩平面平行

兩平面相交

兩平面平行 兩平面平行

即不平行,即

兩平面平行 兩平面平行

這時兩平面相交時所得直線的方程可用方程組

兩平面平行 兩平面平行

來表示 。

圖2 圖2
兩平面平行 兩平面平行
兩平面平行 兩平面平行
兩平面平行 兩平面平行

為了確定起見,規定兩平面組成的二面角中,不大於直角的為兩平面的交角,記作θ,如圖2,所成的夾角θ就是兩法線向量的夾角θ,即(圖1),且

兩平面平行 兩平面平行
兩平面平行 兩平面平行
兩平面平行 兩平面平行

特別地,當時,, 故又可以得兩平面互相垂直的充要條件為

兩平面平行 兩平面平行

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們