首页 理论教育 如何判断直线和平面平行?

如何判断直线和平面平行?

时间:2023-08-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)几何条件若平面外的一直线与平面内任一直线平行,则直线与该平面平行;反之,若一直线与平面平行,则平面上必然包含与该直线平行的直线。图4.1直线与平面平行根据直线或平面与投影面的相对位置关系,这两类投影作图问题又可分成一般情况和特殊情况。ad 与kl 不平行,故KL 与平面△ABC 不平行。因此,作直线与平面平行,作图前必须先对平面的位置进行分析,判断其是否是特殊平面,以便于确定具体作图步骤。

如何判断直线和平面平行?

1)几何条件

若平面外的一直线与平面内任一直线平行,则直线与该平面平行;反之,若一直线与平面平行,则平面上必然包含与该直线平行的直线。

图4.1 中,直线AB 在平面P 之外,同时与平面P 上的直线CD 相平行,则直线AB 与平面P平行,在平面P 中包含无数条与AB 平行的直线。另一直线EF 与平面P 平行,则过平面P 内的任意一点M 可作出直线MN 平行于直线EF,同时MN 属于平面P。

2)投影作图

根据上述几何条件,可以解决两类常见的投影作图问题:一是作直线平行于一已知平面或者作平面平行于已知直线;二是判断直线与平面是否平行。

图4.1 直线与平面平行

根据直线或平面与投影面的相对位置关系,这两类投影作图问题又可分成一般情况和特殊情况。

(1)平行的特殊情况——直线与特殊平面平行

平面是特殊平面时,至少有一个投影积聚,此积聚性投影成为解题入手点。若直线平行于特殊平面,则平面的积聚性投影一定与直线的同面投影平行,且两者间距等于直线与特殊面的空间距离(图4.2)。

图4.2 直线与垂直面平行

【例4.1】过已知点K 作铅垂面P 和正垂面Q(用迹线表示)均平行于直线AB,如图4.3(a)所示。

图4.3 过点K 作铅垂面P、正垂面Q 均平行于AB

【解】分析:P⊥H,其H 面投影积聚,所求P∥AB,只需作PH∥ab 即可;Q⊥V,其V 投影积聚,所求Q∥AB 只要保证QV∥a′b′即可。

作图:如图4.3(b)所示。

①在H 面投影中过k 作PH∥ab;

②在V 面投影中过k′作QV∥a′b′。

注意:这里的PH 与QV 分别是两个平面的迹线,并非同一条直线的两面投影。(www.xing528.com)

【例4.2】 过已知点K 作直线KL 平行于已知平面△ABC,如图4.4(a)所示。

图4.4 过点K 作直线KL∥平面△ABC

【解】分析: KL∥△ABC,只需KL 平行平面中任意一条直线即可。已知△ABC 的H 面投影积聚为一条直线,如果直线KL 的H 面投影与△ABC 的H 面投影平行,那么KL∥△ABC。而此时直线KL 的V 面投影方向无穷多,故KL 有无数多条。

作图:如图4.4(b)所示。作kl∥ab,k′l′∥a′b′,KL 即为满足题目要求的答案之一。

(2)平行的一般情况——直线与一般位置平面平行

判断直线是否与一般位置平面平行,需利用直线与平面平行的几何条件,寻找平面中是否存在与已知直线平行的直线,因为一般位置平面的投影不具有积聚性,所以必须要对照各面投影判断这两直线是否平行。

【例4.3】过已知点M 作正平线MN 平行于已知平面△ABC,如图4.5(a)所示。

图4.5 过点M 作正平线MN∥平面△ABC

【解】分析:△ABC 为一般位置平面,要求所作直线MN 为正平线,同时也要平行于平面△ABC,则MN 应平行于平面△ABC 上的正平线。可见,应首先作平面△ABC 上的正平线。

作图:如图4.5(b)所示。

①作平面△ABC 上的正平线AD。在H 面投影中过a 作ad∥OX,与bc 相交于点d,求得d点的V 面投影d′,连接a′d′,得AD 的H、V 两面投影。

②过点M 作直线MN∥AD。在H 面投影中过m 作mn∥ad,在V 面投影中过m′作m′n′∥a′d′,即得所求正平线MN∥△ABC。

【例4.4】试判别直线KL 是否与△ABC 平行,如图4.6(a)所示。

【解】分析:△ABC 为一般位置平面,KL 若与其平行,必然在△ABC 中存在与KL 平行的直线。解决此类问题,需要尝试在已知平面中作已知直线的平行线。若能作出,两者平行;反之,则不平行。

图4.6 判别直线KL 与△ABC 是否平行

作图:如图4.6(b)所示。在V 面投影中过a′作a′d′∥k′l′,与b′c′相交于d′,作出AD 的H面投影ad。ad 与kl 不平行,故KL 与平面△ABC 不平行。

综上所述,当直线与特殊位置平面平行时,该平面的积聚性的投影和直线同面投影必然平行,其间距就是直线与特殊位置平面之间的实际距离,作图时不必作在平面内找辅助直线;当直线与一般位置平面的平行时,投影作图都必须归结为两直线的平行问题,必须在平面内找辅助直线。因此,作直线与平面平行,作图前必须先对平面的位置进行分析,判断其是否是特殊平面,以便于确定具体作图步骤。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈