4 直线、平面平行的判定及其性质典例精析题型一 面面平行的判定【例 1】 如图,B 为△ACD 所在平面外一点,M、N、G 分别为△ABC、△ABD、△BCD 的重心
(1)求证:平面 MNG∥平面 ACD;(2)若△ACD 是边长为 2 的正三角形,判断△MNG 的形状并求△MGN 的面积
【解析】(1)证明:连接 BM、BN、BG 并延长分别交 AC、AD、CD 于 E、F、H 三点
因为 M 为△ABC 的重心,N 为△BAD 的重心,所以 ==2
所以 MN∥EF,同理 MG∥HE
因为 MN⊄平面 ACD,MG⊄平面 ACD,所以 MN∥平面 ACD,MG∥平面 ACD,因为 MN∩MG=M,所以平面 MNG∥平面 ACD
(2)由(1)知,平面 MNG∥平面 ACD,==2,所以==,因为 EH=AD,EF=CD,所以==,所以===,又△ACD 为正三角形
所以△MNG 为等边三角形,且边长为×2=,面积 S=×=
【点拨】由三角形重心的性质得到等比线段,由此推出线线平行,应用面面平行的判定定理得出面面平行
【变式训练 1】如图,ABCD 是空间四边形,E、F、G、H 分别是四边上的点,且它们共面,并且AC∥平面 EFGH,BD∥平面 EFGH,AC=m,BD=n,当 EFGH 是菱形时,AE∶EB=____________
设 AE=a,EB=b,由 EF∥AC,得 EF=,同理 EH=
EF=EH,所以=⇒=
题型二 线面平行的判定【例 2】 两个全等的正方形 ABCD 和 ABEF 所在平面相交于AB,M∈AC,N∈FB 且 AM=FN
求证:MN∥平面 BCE
【证明】方法一:如图一,作 MP⊥BC,NQ⊥BE,P、Q 为垂足,连接PQ,则 MP∥AB,NQ∥AB
所以 MP∥NQ,又 AM=NF,AC=BF,所以 MC=NB