直线平面平行的判定及其性质练习
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平行线及其判定1、基础知识(1)在同一平面内,______的两条直线叫做平行线.若直线a与直线b 平行,则记作______.(2)在同一平面内,两条直线的位置关系只有______、______.(3)平行公理是:.(4)平行公理的推论是如果两条直线都与______,那么这两条直线也______.即三条直线a、b、c,若a∥b,b∥c,则______.(5)两条直线平行的条件(除平行线定义和平行公理推论外):①两条直线被第三条直线所截,如果______,那么这两条直线平行,这个判定方法1可简述为:______,两直线平行.②两条直线被第三条直线所截,如果__ _,那么,这个判定方法2可简述为: ______,______.③两条直线被第三条直线所截,如果_ _____那么______,这个判定方法3可简述为:2、已知:如图,请分别依据所给出的条件,判定相应的哪两条直线平行?并写出推理的根据.(1)如果∠2=∠3,那么_____.(_______,_______)(2)如果∠2=∠5,那么________。
(______,________)(3)如果∠2+∠1=180°,那么_____。
(________,______)(4)如果∠5=∠3,那么_______。
(_______,________)(5)如果∠4+∠6=180°,那么______.(_______,_____)(6)如果∠6=∠3,那么________。
(________,_________)3、已知:如图,请分别根据已知条件进行推理,得出结论,并在括号内注明理由.(1)∵∠B=∠3(已知),∴______∥______。
(______,______)(2)∵∠1=∠D(已知),∴______∥______.(______,______)(3)∵∠2=∠A(已知),∴______∥______.(______,______)(4)∵∠B+∠BCE=180°(已知),∴______∥______。
平行线的判定及性质一、【基础知识精讲】1、平行线的判定(1)平行公理:经过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线平行. (2)平行公理的推论:平行于同一条直线的两条直线. (3)在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线. (4)同位角相等,两直线平行. (5)内错角相等,两直线平行.(6)同旁内角互补,两直线平行.3、平行线的性质(1)两直线平行,同位角相等. (2)两直线平行,内错角相等.(3)两直线平行,同旁内角互补.二、【例题精讲】专题一:余角、补角、对顶角与三线八角例题1:∠A的余角与∠A的补角互为补角,那么2∠A是()A.直角 B.锐角 C.钝角 D.以上三种都有可能【活学活用1】如图2-79中,下列判断正确的是()A.4对同位角,2对内错角,4对同旁内角B.4对同位角,2对内错角,2对同旁内角C.6对同位角,4对内错角,4对同旁内角D.6对同位角,4对内错角,2对同旁内角【活学活用2】如图2-82,下列说法中错误的是( )A.∠3和∠5是同位角B.∠4和∠5是同旁内角C.∠2和∠4是对顶角D.∠1和∠2是同位角【活学活用3】如图,直线AB与CD交于点O,OE⊥AB于O,图中∠1与∠2的关系是()A.对顶角B.互余C.互补D相等例题2:如果两个角的两边分别平行,而其中一个角比另一个角的4倍少30°,那么这两个角分别是_______.【活学活用4】如图,∠AOC +∠DOE +∠BOF = .专题二:平行线的判定例题3:如图,已知∠EFB+∠ADC=180°,且∠1=∠2,试说明DG ∥AB.1 2A BCDF E G【活学活用】1、长方体的每一对棱相互平行,那么这样的平行棱共有 ( )A .9对B .16对 C.18对 D .以上答案都不对2、已知:如图2-96,DE ⊥AO 于E,BO ⊥AO,FC ⊥AB 于C ,∠1=∠2,求证:DO ⊥AB.3、如图2-97,已知:∠1=∠2=,∠3=∠4,∠5=∠6.求证:AD ∥BC.4、如图2—101,若要能使AB ∥ED ,∠B 、∠C 、∠D 应满足什么条件?ABCDOE F5、同一平面内有四条直线a 、b 、c 、d ,若a ∥b ,a ⊥c ,b ⊥d ,则c 、d 的位置关系为( ) A.互相垂直 B .互相平行 C.相交 D .没有确定关系专题三:平行线的性质1、如图,110,ABC ACB BO ∠+∠=、CO 分别平分ABC ∠和,ACB EF ∠过点O 与BC 平行,则BOC ∠= . 2、如图,AB //CD ,BC //DE ,则∠B+∠D = .3、如图,直线AB 与CD 相交于点O ,OB 平分∠DOE .若60DOE ∠=,则∠AOC 的度数是 .4、 如图,175,2120,375∠=∠=∠=,则4∠= .13 425、如图,//AB CD ,直线EF 分别交AB 、CD 于E 、F ,ED 平分BEF ∠,若172∠=,则2∠= .【例题讲解】例1:如图,已知:AD ∥BC, ∠AEF=∠B,求证:AD ∥EF 。
2.2.直线、平面平行的判定及其性质2.2.1 直线与平面平行的判定●知识梳理1、直线与平面平行的判定定理:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。
简记为:线线平行,则线面平行。
符号表示:a αb β => a∥αa∥b●知能训练一.选择题1.已知m,n是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,下列命题中正确的是()A.若m∥α,n∥α,则m∥n B.若α⊥γ,β⊥γ,则α∥βC.若m∥α,m∥β,则α∥βD.若m⊥α,n⊥α,则m∥n2.若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则()A.α内存在直线与l异面B.α内存在与l平行的直线C.α内存在唯一的直线与l平行D.α内的直线与l都相交3.如图,M是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱DD1的中点,给出下列命题①过M点有且只有一条直线与直线AB、B1C1都相交;②过M点有且只有一条直线与直线AB、B1C1都垂直;③过M点有且只有一个平面与直线AB、B1C1都相交;④过M点有且只有一个平面与直线AB、B1C1都平行.其中真命题是()A.②③④B.①③④C.①②④D.①②③4.正方体ABCD-A1B1C1D1中M,N,Q分别是棱D1C1,A1D1,BC的中点.P在对角线BD1上,且BP=BD1,给出下面四个命题:(1)MN∥面APC;(2)C1Q∥面APC;(3)A,P,M三点共线;(4)面MNQ∥面APC.正确的序号为()A.(1)(2)B.(1)(4)C.(2)(3)D.(3)(4)5.在正方体ABCD-A1B1C1D1的各个顶点与各棱中点共20个点中,任取两点连成直线,所连的直线中与A1BC1平行的直线共有()A.12条B.18条C.21条D.24条6.直线a∥平面α,P∈α,那么过P且平行于a的直线()A.只有一条,不在平面α内B.有无数条,不一定在平面α内C.只有一条,且在平面α内D.有无数条,一定在平面α内7.如果直线a∥平面α,那么直线a与平面α内的()A.一条直线不相交B.两条直线不相交C.无数条直线不相交D.任意一条直线不相交8.如图在正方体ABCD-A1B1C1D1中,与平面AB1C平行的直线是()A.DD1B.A1D1C.C1D1D.A1D9.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,点D为AC的中点,点D1是A1C1上的一点,若BC1∥平面AB1D1,则等于()A.1/2B.1 C.2 D.310.下面四个正方体图形中,A、B为正方体的两个顶点,M、N、P分别为其所在棱的中点,能得出AB∥平面MNP的图形是()A.①②B.①④C.②③D.③④11.如图,正方体的棱长为1,线段B′D′上有两个动点E,F,EF=,则下列结论中错误的是()A.AC⊥BEB.EF∥平面ABCDC.三棱锥A-BEF的体积为定值D.异面直线AE,BF所成的角为定值二.填空题12.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H,M分别是棱AD,DD1,D1A1,A1A,AB的中点,点N在四边形EFGH的四边及其内部运动,则当N只需满足条件时,就有MN⊥A1C1;当N只需满足条件时,就有MN∥平面B1D1C.13.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,点E为AD的中点,点F在CD上,若EF∥平面AB1C,则线段EF的长度等于.三.解答题14.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,AB⊥BC,D为AC的中点,AA1=AB=2.(1)求证:AB 1∥平面BC1D;(2)若BC=3,求三棱锥D-BC1C的体积.2.2.2 平面与平面平行的判定●知识梳理1、两个平面平行的判定定理:一个平面内的两条交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行。
直线、平面平行的判定及其性质一、选择题:1.平面α与平面β平行的条件可以是( )A .α内有无穷多条直线都与β平行B .直线a ∥α,a ∥β且a ⊄α,a ⊄βC .直线a ⊂α,b ⊂β且α∥β,b ∥αD .α内任何中直线都与β平行2.下列命题中,错误的是( )A .平行于同一条直线的两个平面平行B .平行于同一个平面的两个平面平行C .一个平面与两个平行平面相交,交线平行D .一条直线与两个平行平面中的一个相交,则必与另一个相交3.下列命题中,正确的是个数是( )①若两个不同平面不相交,那么它们平行 ②若一个平面内无数条直线都平行于另一个平面,则这两个平面平行 ③空间的两个相等的角所在的平面也平行。
A .0个B .1个C .2个D .3个4.下列结论中正确的是( )①α∥β,β∥γ,则α∥γ ②过平面外一条直线有且只有一个平面与已知平面平行③平面外的两条平行线中,如果有一条和平面平行,那么另一条也和这个平面平行 ④如果一条直线与两个平行平面中一个相交,那么它与另一个必相交A .①②③B .②③④C .①③④D .①②③④5.若夹在两个平面间的三条平行线段相等,则这两个平面位置关系是( )A .平行B .相交C .相交或平行D .以上答案都不对二、填空题:6.一条直线和一个平面平行,过此直线和这个平面平行的平面有________个。
7.已知平面α、β和直线a 、b 、c ,且a ∥b ∥c ,a ⊂α,b 、c ⊂β,则α与β的关系是______________。
三、解答题:8.如图,正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中 ,M 、N 、E 、F 分别是棱A 1B 、A 1D 1、B 1C 1、C 1D 1的中点。
求证:平面AMN ∥平面EFDB 。
9.如图,A 、B 、C 为不在同一条直线上的三点,AA ′∥BB ′∥CC ′,且AA ′=BB ′=CC ′.求证:平面ABC ∥平面C B A '''。
线面、面面平行的判定与性质基础巩固强化1.已知l是直线,α、β是两个不同平面,下列命题中的真命题是()A.若l∥α,l∥β,则α∥βB.若α⊥β,l∥α,则l⊥βC.若l⊥α,l∥β,则α⊥βD.若l∥α,α∥β,则l∥β2.已知m、n是两条直线,α、β是两个平面,给出下列命题:①若n⊥α,n⊥β,则α∥β;②若平面α上有不共线的三点到平面β的距离相等,则α∥β;③若n、m为异面直线,n⊂α,n∥β,m⊂β,m∥α,则α∥β.其中正确命题的个数是()A.3个B.2个C.1个D.0个一个正方体纸盒展开后如图,在原正方体纸盒中有下列结论:①AB⊥EF②AB与CM成60°③EF与MN是异面直线④MN∥CD其中正确的是()A.①②B.③④C.②③D.①③3.已知平面α∩β=l,m是α内不同于l的直线,那么下列命题中错误..的是()A.若m∥β,则m∥l B.若m∥l,则m∥βC.若m⊥β,则m⊥l D.若m⊥l,则m⊥β4.设a、b是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则下列命题错误的是()A.若a⊥α,b∥α,则a⊥bB.若a⊥α,b∥a,b⊂β,则α⊥βC.若a⊥α,b⊥β,α∥β,则a∥bD.若a∥α,a∥β,则α∥β对于平面α和共面的直线m、n,下列命题是真命题的是()A.若m,n与α所成的角相等,则m∥n B.若m∥α,n∥α,则m∥nC.若m⊥α,m⊥n,则n∥αD.若m⊂α,n∥α,则m∥n5.设α、β是两个不同的平面,a、b是两条不同的直线,给出下列四个命题,其中真命题是() A.若a∥α,b∥α,则a∥b B.若a∥α,b∥β,a∥b,则α∥βC.若a⊥α,b⊥β,a∥b,则α∥βD.若a、b在平面α内的射影互相垂直,则a⊥b 6.设两个平面α、β,直线l,下列三个条件:①l⊥α;②l∥β;③α⊥β.若以其中两个作为前提,另一个作为结论,则可构成三个命题,这三个命题中正确命题的个数为()A .3B .2C .1D .07.正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1cm ,过AC 作平行于对角线BD 1的截面,则截面面积为________.8.在空间中,有如下命题:①互相平行的两条直线在同一个平面内的射影必然是互相平行的两条直线; ②若平面α∥平面β,则平面α内任意一条直线m ∥平面β;③若平面α与平面β的交线为m ,平面α内的直线n ⊥直线m ,则直线n ⊥平面β; ④若平面α内的三点A 、B 、C 到平面β的距离相等,则α∥β. 其中正确命题的序号为________.9.已知m 、n 是两条不重合的直线,α、β、γ是三个两两不重合的平面,给出下列命题: ①若m ∥α,n ∥α,m ∥β,n ∥β,则α∥β; ②若α⊥γ,β⊥γ,α∩β=m ,n ⊂γ,则m ⊥n ; ③若m ⊥α,α⊥β,m ∥n ,则n ∥β; ④若n ∥α,n ∥β,α∩β=m ,那么m ∥n . 其中正确命题的序号是________.10.如图,直三棱柱ABC -A ′B ′C ′,∠BAC =90°,AB =AC =2,AA ′=1,点M 、N 分别为A ′B 和B ′C ′的中点.(1)证明:MN ∥平面A ′ACC ′;(2)求三棱锥A ′-MNC 的体积(锥体体积公式V =13Sh ,其中S 为底面面积,h 为高).如图,在侧棱垂直底面的四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AD ∥BC ,AD ⊥AB ,AB =2,AD =2,BC =4,AA 1=2,E 是DD 1的中点,F是平面B1C1E与直线AA1的交点.(1)证明:①EF∥A1D1;②BA1⊥平面B1C1EF;(2)求BC1与平面B1C1EF所成角的正弦值.能力拓展提升11.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为棱AB、CC1的中点,在平面ADD1A1内且与平面D1EF平行的直线()A.不存在B.有1条C.有2条D.有无数条12.如图,若Ω是长方体ABCD—A1B1C1D1被平面EFGH截去几何体EFGHB1C1后得到的几何体,其中E为线段A1B1上异于B1的点,F为线段BB1上异于B1的点,且EH∥A1D1,则下列结论中不正确...的是()A.EH∥FG B.四边形EFGH是矩形C.Ω是棱柱D.Ω是棱台下列命题中,是假命题的是()A.三角形的两条边平行于一个平面,则第三边也平行于这个平面B.平面α∥平面β,a⊂α,过β内的一点B有唯一的一条直线b,使b∥aC.α∥β,γ∥δ,α、β与γ、δ的交线分别为a、b和c、d,则a∥b∥c∥dD.一条直线与两个平面成等角是这两个平面平行的充要条件13.(2012·南昌二模)若P是两条异面直线l、m外的任意一点,则下列命题中假命题的序号是________.①过点P有且仅有一条直线与l、m都平行;②过点P有且仅有一条直线与l、m都垂直;③过点P有且仅有一条直线与l、m都相交;④过点P有且仅有一条直线与l、m都异面.14.下列四个正方体图形中,A、B为正方体的两个顶点,M、N、P分别为其所在棱的中点,能得出AB∥平面MNP的图形的序号是______(写出所有符合要求的图形序号).15.(2011·广东揭阳一模)如图,已知平行四边形ABCD中,BC=6,正方形ADEF所在平面与平面ABCD垂直,G、H分别是DF、BE的中点.(1)求证:GH∥平面CDE;(2)若CD=2,DB=42,求四棱锥F-ABCD的体积.[解析](1)证法1:∵EF∥AD,AD∥BC,∴EF∥BC.又EF=AD=BC,∴四边形EFBC是平行四边形,∴H为FC的中点.又∵G是FD的中点,∴GH∥CD.∵GH⊄平面CDE,CD⊂平面CDE,∴GH∥平面CDE.证法2:连接EA,∵ADEF是正方形,∴G是AE的中点.∴在△EAB中,GH∥AB.又∵AB∥CD,∴GH∥CD.∵HG⊄平面CDE,CD⊂平面CDE,∴GH∥平面CDE.(2)∵平面ADEF⊥平面ABCD,交线为AD,且F A⊥AD,∴F A⊥平面ABCD.∵AD=BC=6,∴F A=AD=6.又∵CD=2,DB=42,CD2+DB2=BC2,∴BD⊥CD. ∵S▱ABCD=CD·BD=82,∴V F-ABCD=13S▱ABCD·F A=13×82×6=16 2.(理)如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD是正方形,AB=2EF=2,EF∥AB,EF⊥FB,∠BFC=90°,BF=FC,H为BC的中点.(1)求证:FH∥平面EDB;(2)求证:AC⊥平面EDB;(3)求四面体B-DEF的体积.[解析](1)证明:设AC与BD交于点G,联结EG、GH.则G为AC中点,∵H是BC中点,∴GH綊12AB,又∵EF綊12AB,∴四边形EFHG为平行四边形.∴FH∥EG.又EG⊂平面EDB,而FH⊄平面EDB,∴FH∥平面EDB.(2)证明:∵EF∥AB,EF⊥FB.∴AB⊥FB.又四边形ABCD为正方形,∴AB⊥BC,又FB∩BC=B,∴AB⊥平面BFC.∵FH⊂平面BFC,∴AB⊥FH.又∵FB=FC,H是BC中点,∴FH⊥BC.又AB∩BC=B,∴FH⊥平面ABCD,∴FH⊥AC. 又EG∥FH,∴EG⊥AC,又AC⊥BD,BD∩EG=G,∴AC⊥平面EDB.(3)∵EF⊥BF,BF⊥FC且EF∩FC=F,∴BF⊥平面CDEF,∴BF 为四面体B —DEF 的高. 又∵BC =AB =2,∴BF =FC = 2.四边形CDEF 为直角梯形,且EF =1,CD =2. ∴S △DEF =12(1+2)×2-12×2×2=22∴V B —DEF =13×22×2=13. 16.(2012·辽宁大连市、沈阳市联考)如图,在四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥底面ABCD ,四边形ABCD 为长方形,AD =2AB ,点E 、F 分别是线段PD 、PC 的中点.(1)证明:EF ∥平面P AB ;(2)在线段AD 上是否存在一点O ,使得BO ⊥平面P AC ,若存在,请指出点O 的位置,并证明BO ⊥平面P AC ;若不存在,请说明理由.[解析] (1)证明:∵EF ∥CD ,CD ∥AB ,∴EF ∥AB , 又∵EF ⊄平面P AB ,AB ⊂平面P AB ,(2)在线段AD上存在一点O,使得BO⊥平面P AC,此时点O为线段AD的四等分点,且AO=14AD,∵P A⊥底面ABCD,∴P A⊥BO,又∵长方形ABCD中,AD=2AB,∴△ABO△DAC,∴∠ABO+∠BAC=∠DAC+∠BAC=90°,∴AC⊥BO,又∵P A∩AC=A,∴BO⊥平面P AC.1.(2012·四川文,6)下列命题正确的是()A.若两条直线和同一个平面所成的角相等,则这两条直线平行B.若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行C.若一条直线平行于两个相交平面,则这条直线与这两个平面的交线平行D.若两个平面都垂直于第三个平面,则这两个平面平行[答案] C[解析]本题考查了线面角,面面垂直,线面平行,面面平行等位置关系的判定与性质,对于A选项,两条直线也可相交,B选项若三点在同一条直线上,平面可相交.D选项这两个平面可相交(可联系墙角),而C项可利用线面平行的性质定理,再运用线面平行的判定与性质可得.本题需要我们熟练掌握各种位置关系的判定与性质.2.(2012·石家庄二模)三棱锥的三组相对的棱(相对的棱是指三棱锥中成异面直线的一组棱)分别相等,且长分别为2、m 、n ,其中m 2+n 2=6,则该三棱锥体积的最大值为( )A.12B.8327 C.33 D.23[答案] D[解析] 令m =n ,由m 2+n 2=6得m =n =3,取AB 的中点E ,则BE =22,PB =3,∴PE =102,CE =102,∴EF =2,∴V P -ABC =13S △PEC ·AB =13×(12×2×2)×2=23,∵23>12,∴23>33,23>8327,故选D.3.如图,正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AA 1=2,AB =1,M ,N 分别在AD 1、BC 上移动,且始终保持MN ∥平面DCC 1D 1,设BN =x ,MN =y ,则函数y =f (x )的图象大致是( )[答案] C[解析] 过M 作ME ⊥AD 于E ,连接EN ,则平面MEN ∥平面DCC 1D 1,所以BN =AE =x (0≤x <1),ME =2x ,MN 2=ME 2+EN 2,则y 2=4x 2+1,y 2-4x 2=1(0≤x <1,y >0),图象应是焦点在y 轴上的双曲线的一部分.故选C.4.(2012·东营市期末)设m 、n 是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,给出下列四个命题:①若m ⊥n ,m ⊥α,n ⊄α,则n ∥α;②若α⊥β,α∩β=m ,n ⊥m ,则n ⊥α或n ⊥β; ③若m ⊥β,α⊥β,则m ∥α; ④若m ⊥n ,m ⊥α,n ⊥β,则α⊥β. 其中真命题的序号是________. [答案] ①④⎭⎪⎬⎪⎫ ⎭⎪⎬⎪⎫[解析] m ⊥n m ⊥α⇒n ∥α或n ⊂α n ⊄α⇒n ∥α,故①真; 正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,平面ABCD 与ADD 1A 1分别取作平面α,β,其交线AD 为m ,取直线AB 1为n ,则满足n ⊥m ,知②错;m ⊥β,α⊥β时,可能m ∥α,也可能m ⊂α,知③错;⎭⎬⎫ ⎭⎪⎬⎪⎫m ⊥n m ⊥α⇒n ∥α或n ⊂αn ⊥β⇒α⊥β,故④真.。
直线、平面平行的判定与性质1.(2019·西安模拟)设α,β是两个平面,直线a ⊂α,则“a ∥β”是“α∥β”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B 依题意,由a ⊂α,a ∥β不能推出α∥β,此时平面α与β可能相交;反过来,由α∥β,a ⊂α,可得a ∥β.综上所述,“a ∥β”是“α∥β”的必要不充分条件,选B.2.(2019·四川名校联考)如图,正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的棱长为a ,M ,N 分别为A 1B 和AC 上的点,A 1M =AN =23a ,则MN 与平面BB 1C 1C 的位置关系是( )A .相交B .平行C .垂直D .不能确定解析:选B 由题可得A 1M =13A 1B ,AN =13AC ,所以分别取BC ,BB 1上的点P ,Q ,使得CP =23BC ,B Q =23BB 1,连接M Q ,NP ,P Q ,则M Q 綊23B 1A 1,NP 綊23AB ,又B 1A 1綊AB ,故M Q 綊NP ,所以四边形M Q PN 是平行四边形,则MN ∥Q P ,Q P ⊂平面BB 1C 1C ,MN ⊄平面BB 1C 1C ,则MN ∥平面BB 1C 1C ,故选B.3.(2019·枣庄诊断)如图,直三棱柱ABC A ′B ′C ′中,△ABC 是边长为2的等边三角形,AA ′=4,点E ,F ,G ,H ,M 分别是边AA ′,AB ,BB ′,A ′B ′,BC 的中点,动点P 在四边形EFGH 内部运动,并且始终有MP ∥平面ACC ′A ′,则动点P 的轨迹长度为( )A .2B .2πC .2 3D .4解析:选D 连接MF ,FH ,MH ,因为M ,F ,H 分别为BC ,AB ,A ′B ′的中点,所以MF ∥平面AA ′C ′C ,FH ∥平面AA ′C ′C ,所以平面MFH ∥平面AA ′C ′C ,所以M 与线段FH 上任意一点的连线都平行于平面AA ′C ′C ,所以点P 的运动轨迹是线段FH ,其长度为4,故选D.4.(2019·成都模拟)已知直线a ,b 和平面α,下列说法中正确的是( ) A .若a ∥α,b ⊂α,则a ∥b B .若a ⊥α,b ⊂α,则a ⊥bC.若a,b与α所成的角相等,则a∥bD.若a∥α,b∥α,则a∥b解析:选B 对于A,若a∥α,b⊂α,则a∥b或a与b异面,故A错;对于B,利用线面垂直的性质,可知若a⊥α,b⊂α,则a⊥b,故B正确;对于C,若a,b与α所成的角相等,则a与b相交、平行或异面,故C错;对于D,由a∥α,b∥α,则a,b之间的位置关系可以是相交、平行或异面,故D错.5.(2017·全国卷Ⅰ)如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,Q为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面MN Q不平行的是( )解析:选A 法一:对于选项B,如图所示,连接CD,因为AB∥CD,M,Q分别是所在棱的中点,所以M Q∥CD,所以AB∥M Q .又AB⊄平面MN Q,M Q⊂平面MN Q,所以AB∥平面MN Q.同理可证选项C、D中均有AB∥平面MN Q.故选A.法二:对于选项A,设正方体的底面对角线的交点为O(如图所示),连接O Q,则O Q∥AB.因为O Q与平面MN Q有交点,所以AB与平面MN Q有交点,即AB与平面MN Q不平行,根据直线与平面平行的判定定理及三角形的中位线性质知,选项B、C、D中AB∥平面MN Q.故选A.6.已知m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,则下列命题中正确的是( )A.若α⊥γ,α⊥β,则γ∥βB.若m∥n,m⊂α,n⊂β,则α∥βC.若m∥n,m⊥α,n⊥β,则α∥βD.若m∥n,m∥α,则n∥α解析:选C 对于A,若α⊥γ,α⊥β,则γ∥β或γ与β相交;对于B,若m∥n,m⊂α,n⊂β,则α∥β或α与β相交;易知C正确;对于D,若m∥n,m∥α,则n∥α或n在平面α内.故选C.7.如图所示,三棱柱ABCA1B1C1的侧面BCC1B1是菱形,设D是A1C1上的点且A1B∥平面B1CD,则A1D∶DC1的值为________.解析:设BC 1∩B 1C =O ,连接OD .∵A 1B ∥平面B 1CD 且平面A 1BC 1∩平面B 1CD =OD ,∴A 1B ∥OD ,∵四边形BCC 1B 1是菱形, ∴O 为BC 1的中点,∴D 为A 1C 1的中点,则A 1D ∶DC 1=1.答案:18.已知正方体ABCD A 1B 1C 1D 1,下列结论中,正确的是________(只填序号). ①AD 1∥BC 1;②平面AB 1D 1∥平面BDC 1; ③AD 1∥DC 1;④AD 1∥平面BDC 1.解析:连接AD 1,BC 1,AB 1,B 1D 1,C 1D ,BD ,因为AB 綊C 1D 1,所以四边形AD 1C 1B 为平行四边形,故AD 1∥BC 1,从而①正确;易证BD ∥B 1D 1,AB 1∥DC 1,又AB 1∩B 1D 1=B 1,BD ∩DC 1=D ,故平面AB 1D 1∥平面BDC 1,从而②正确;由图易知AD 1与DC 1异面,故③错误;因为AD 1∥BC 1,AD 1⊄平面BDC 1,BC 1⊂平面BDC 1,故AD 1∥平面BDC 1,故④正确.答案:①②④9.在三棱锥P ABC 中,PB =6,AC =3,G 为△PAC 的重心,过点G 作三棱锥的一个截面,使截面平行于PB 和AC ,则截面的周长为________.解析:如图,过点G 作EF ∥AC ,分别交PA ,PC 于点E ,F ,过点E 作EN ∥PB 交AB 于点N ,过点F 作FM ∥PB 交BC 于点M ,连接MN ,则四边形EFMN 是平行四边形(平面EFMN 为所求截面),且EF=MN =23AC =2,FM =EN =13PB =2,所以截面的周长为2×4=8.答案:810.(2019·南宁毕业班摸底)如图,△ABC 中,AC =BC =22AB ,四边形ABED 是边长为1的正方形,平面ABED ⊥底面ABC ,G ,F 分别是EC ,BD 的中点.(1)求证:GF ∥底面ABC ; (2)求几何体ADEBC 的体积.解:(1)证明:如图,取BC 的中点M ,AB 的中点N ,连接GM ,FN ,MN .∵G ,F 分别是EC ,BD 的中点, ∴GM ∥BE ,且GM =12BE ,NF ∥DA ,且NF =12DA .又四边形ABED 为正方形,∴BE ∥AD ,BE =AD , ∴GM ∥NF 且GM =NF .∴四边形MNFG 为平行四边形.∴GF ∥MN ,又MN ⊂平面ABC ,GF ⊄平面ABC , ∴GF ∥平面ABC .(2)连接CN ,∵AC =BC ,∴CN ⊥AB , 又平面ABED ⊥平面ABC ,CN ⊂平面ABC , ∴CN ⊥平面ABED .易知△ABC 是等腰直角三角形,∴CN =12AB =12,∵C ABED 是四棱锥,∴V C ABED =13S 四边形ABED ·CN =13×1×12=16.11.如图,四边形ABCD 与四边形ADEF 为平行四边形,M ,N ,G 分别是AB ,AD ,EF 的中点,求证:(1)BE ∥平面DMF ; (2)平面BDE ∥平面MNG .证明:(1)如图,连接AE ,设DF 与GN 的交点为O , 则AE 必过DF 与GN 的交点O . 连接MO ,则MO 为△ABE 的中位线, 所以BE ∥MO .又BE ⊄平面DMF ,MO ⊂平面DMF , 所以BE ∥平面DMF .(2)因为N ,G 分别为平行四边形ADEF 的边AD ,EF 的中点,所以DE ∥GN . 又DE ⊄平面MNG ,GN ⊂平面MNG , 所以DE ∥平面MNG . 又M 为AB 的中点, 所以MN 为△ABD 的中位线, 所以BD ∥MN .又BD ⊄平面MNG ,MN ⊂平面MNG , 所以BD ∥平面MNG .又DE ⊂平面BDE ,BD ⊂平面BDE ,DE ∩BD =D , 所以平面BDE ∥平面MNG .12.(2019·河南八市联考)如图,在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,PA ⊥平面ABCD ,E ,F 分别为AD ,PA 的中点,点Q 是BC上一个动点.(1)当Q 是BC 的中点时,求证:平面BEF ∥平面PD Q ;(2)当BD ⊥F Q 时,求B QQ C的值.解:(1)证明:∵E ,Q 分别是AD ,BC 的中点, ∴ED =B Q ,ED ∥B Q ,∴四边形BED Q 是平行四边形, ∴BE ∥D Q.又BE ⊄平面PD Q ,D Q ⊂平面PD Q , ∴BE ∥平面PD Q ,又F 是PA 的中点,∴EF ∥PD , ∵EF ⊄平面PD Q ,PD ⊂平面PD Q , ∴EF ∥平面PD Q ,∵BE ∩EF =E ,BE ⊂平面BEF ,EF ⊂平面BEF , ∴平面BEF ∥平面PD Q. (2)如图,连接A Q ,∵PA ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,∴PA ⊥BD . ∵BD ⊥F Q ,PA ∩F Q =F ,PA ⊂平面PA Q ,F Q ⊂平面PA Q , ∴BD ⊥平面PA Q ,∵A Q ⊂平面PA Q ,∴A Q ⊥BD ,在矩形ABCD 中,由A Q ⊥BD 得△A Q B 与△DBA 相似, ∴AB 2=AD ×B Q , 又AB =1,AD =2, ∴B Q =12,Q C =32,∴B Q Q C =13.。
平行的判定和性质专题平行的判断方法及性质汇总:一、判定两线平行的方法1、平行于同一直线的两条直线互相平行2、垂直于同一平面的两条直线互相平行3、如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线就和交线平行4、如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行5、在同一平面内的两条直线,可依据平面几何的定理证明二、判定线面平行的方法1、据定义:如果一条直线和一个平面没有公共点2、如果平面外的一条直线和这个平面内的一条直线平行,则这条直线和这个平面平行3、两面平行,则其中一个平面内的直线必平行于另一个平面4、平面外的两条平行直线中的一条平行于平面,则另一条也平行于该平面5、平面外的一条直线和两个平行平面中的一个平面平行,则也平行于另一个平面三、判定面面平行的方法1、定义:没有公共点2、如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,则两面平行3 垂直于同一直线的两个平面平行4、平行于同一平面的两个平面平行四、面面平行的性质1、两平行平面没有公共点2、两平面平行,则一个平面上的任一直线平行于另一平面3、两平行平面被第三个平面所截,则两交线平行4、垂直于两平行平面中一个平面的直线,必垂直于另一个平面专题训练一.选择题:1.两直线a, b平行于平面α,那么a, b的位置关系是 D(A)平行(B)相交(C)异面(D)平行、相交或异面2.两条直线a//b,b在平面α内,则a与α的位置关系是C(A)a//α(B)a与α相交(C)a//α或a在α内(D)a在α内3.直线l与平面α平行,在平面α内,与l平行的直线有 C(A)1条(B)2条(C)无数条(D)n条(n是一正整数)4.若一直线和一平面平行,夹在直线和平面间的两条线段相等,那么这两条线段所在的直线的位置关系是 D(A)平行(B)相交(C)异面(D)平行、相交或异面5.若a, b是异面直线,a//平面α,那么b与α的位置关系是 D(A)b//α(B)b与α相交(C)b在α内(D)不确定6.若直线a//平面α,且点A∈α,则过点A且a与平行的直线 B(A)只有一条,但不一定在α内(B)只有一条,且在α内(C)有无数条,但都不在α内(D)有无数条,且都在α内7.能够保证直线a∥平面β的条件是…………………………………(C )(A)β⊂b,a∥b (B)a∥b∥c,β⊂b,β⊂c(C)β⊄a,β⊂b,a∥b (D)β⊂b,BDACbDCaBA=∈∈,,,,8.如果l∥α,则l平行于α内的( B )(A)全部直线(B)过l的平面与α的交线(C)任一直线(D)唯一确定地直线9.如果在两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相平行,那么这两个平面的位置关系一定是 C(A)平行(B)相交(C)平行或相交(D)无法确定10.在下列条件中,可判定平面α与平面β平行的是( D )(A)α、β都垂直于平面γ(B)α内不共线的三个点到β的距离相等(C)l、m是α内两条直线,且l∥β,m∥β(D)l、m是两异面直线且l∥α,m∥α,且l∥β,m∥β11.若两条直线m, n分别在平面α、β内,且α//β,则m, n的关系一定是(D )(A)平行(B)相交(C)异面(D)平行或异面12.已知直线l和平面α:(1)若直线l与平面α内无数条直线平行,则l//α;(2)若直线l与平面α内任意一直线都不平行,则直线l与平面α相交;(3)若l⊄α,则直线l与平面α内某些直线平行;(4)若直线l∩平面α=A,则存在α内的直线b,使b⊥l. 其中正确命题的个数是 C(A)0 (B)1 (C)2 (D)313.能保证直线a与平面α平行的条件是 A(A)a⊄α, b⊂α, a//b (B)b⊂α, a//b(C)b⊂α, c//α, a//b, a//c (D)b⊂α, A∈a, B∈a, C∈b, D∈b, 且AC=BD14.若直线m不平行于平面α,且m⊄α,则下列结论成立的是 B(A)α内的所有直线与m异面(B)α内不存在与m平行的直线(C)α内存在惟一的直线与m平行(D)α内的直线与m都相交15.如果两条直线a//b,且直线a//平面α,则b与α的位置关系是 D(A)相交(B)b//α (C)b⊂α (D)b//α或b⊂α16.设直线a与平面M平行,则必有 D(A)在平面M内不存在与a垂直的直线(B)在平面M内存在与a垂直的惟一直线(C)在平面M内有且只有一条直线与a平行(D)在平面M内有无数条直线与a平行17.已知∠ABC=90°,BC//平面M,AB与平面M斜交,那么∠ABC在平面M内的射影是B(A)锐角(B)直角(C)锐角或直角(D)锐角或直角或钝角18.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E, F分别是AA1与AB的中点,O1为正方形A1B1C1D1的中心,则EF与BO1所成的角为 A(A)30°(B)45°(C)60°(D)90°19.已知A, B, C, D是空间不共面的四点,它们到平面α的距离之比依次为1 : 1 : 1 : 2,则满足条件的平面α的个数是 C(A)3 (B)4 (C)7 (D)820.下列命题中正确的是 C(A)经过两条异面直线中的一条且与另一条平行的平面至少有一个(B)若两条直线在同一平面内的射影平行,则这两条直线也平行(C)若a, b是异面直线,则一定存在平面α与a, b所成的角相等(D)与两条异面直线都平行的平面只有一个二.填空题:1.过直线外一点且与这条直线平行的平面有无数个。
直线、平面平行的判定及性质1.直线和平面平行的判定定理2.直线和平面平行的性质定理3.两个平面平行的判定定理4.两个平面平行的性质定理5.与垂直相关的平行的判定定理例1如图所示,直三棱柱ABC-A′B′C′,∠BAC=90°,AB=AC=λAA′,点M,N分别为A′B和B′C′的中点.证明:MN∥平面A′ACC′.例2.正方形ABCD与正方形ABEF所在平面相交于AB,在AE、BD上各有一点P、Q,且AP=DQ.求证:PQ∥平面BCE.如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E为AC上一点,若AB1∥平面C1EB,求:AE∶EC.例3如图所示,正方体ABCD—A1B1C1D1中,M、N、E、F分别是棱A1B1,A1D1,B1C1,C1D1的中点.求证:平面AMN∥平面EFDB.例4如图所示,平面α∥平面β,点A∈α,C∈α,点B∈β,D∈β,点E、F分别在线段AB,CD上,且AE∶EB=CF∶FD.求证:EF∥β.练习题:1.(课本习题改编)给出下列四个命题:①若一条直线与一个平面内的一条直线平行,则这条直线与这个平面平行;②若一条直线与一个平面内的两条直线平行,则这条直线与这个平面平行;③若平面外的一条直线和这个平面内的一条直线平行,则这条直线和这个平面平行;④若两条平行直线中的一条与一个平面平行,则另一条也与这个平面平行.其中正确命题的个数是________个.1.下列命题中正确的是________.①若直线a不在α内,则a∥α;②若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α;③若直线l与平面α平行,则l与α内的任意一条直线都平行;④如果两条平行线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行;⑤若l与平面α平行,则l与α内任何一条直线都没有公共点;⑥平行于同一平面的两直线可以相交.2.(2014·合肥一检)给出下列关于互不相同的直线l、m、n和平面α、β、γ的三个命题:①若l与m为异面直线,l⊂α,m⊂β,则α∥β;②若α∥β,l⊂α,m⊂β,则l∥m;③若α∩β=l,β∩γ=m,γ∩α=n,l∥γ,则m∥n.1.已知两条不同直线l1和l2及平面α,则直线l1∥l2的一个充分条件是() A.l1∥α且l2∥αB.l1⊥α且l2⊥αC.l1∥α且l2⊄αD.l1∥α且l2⊂α答案 B解析l1⊥α且l2⊥α⇒l1∥l2.2.(2012·四川)下列命题正确的是()A.若两条直线和同一个平面所成的角相等,则这两条直线平行B.若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行C.若一条直线平行于两个相交平面,则这条直线与这两个平面的交线平行D.若两个平面都垂直于第三个平面,则这两个平面平行答案 C解析若两条直线和同一平面所成的角相等,则这两条直线可平行、可异面、可相交,A项不正确;如果到一个平面距离相等的三个点在同一条直线上或在这个平面的两侧,那么经过这三个点的平面与这个平面相交,B项不正确.3.(2013·浙江)设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面() A.若m∥α,n∥α,则m∥nB.若m∥α,m∥β,则α∥βC.若m∥n,m⊥α,则n⊥αD.若m∥α,α⊥β,则m⊥β答案 C解析A项中,直线m,n可能平行,也可能相交或异面,直线m,n的关系是任意的;B项中,α与β也可能相交,此时直线m平行于α,β的交线;D 项中,m也可能平行于β.故选C项.4.设α,β表示平面,m,n表示直线,则m∥α的一个充分不必要条件是()A .α⊥β且m ⊥βB .α∩β=n 且m ∥nC .m ∥n 且n ∥αD .α∥β且m ⊂β答案 D解析 若两个平面平行,其中一个面内的任一直线均平行于另一个平面,故选D.5.若空间四边形ABCD 的两条对角线AC 、BD 的长分别是8、12,过AB 的中点E 且平行于BD 、AC 的截面四边形的周长为( )A .10B .20C .8D .4答案 B解析 设截面四边形为EFGH ,F 、G 、H 分别是BC 、CD 、DA 的中点,∴EF =GH =4,FG =HE =6.∴周长为2×(4+6)=20.6.在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,棱长为a ,M 、N 分别为A 1B 和AC 上的点,A 1M =AN =2a3,则MN 与平面BB 1C 1C 的位置关系是( )A .相交B .平行C .垂直D .不能确定答案 B解析 连接CD 1,在CD 1上取点P ,使D 1P =2a3,∴MP ∥BC ,PN ∥AD 1. ∴MP ∥面BB 1C 1C ,PN ∥面AA 1D 1D . ∴面MNP ∥面BB 1C 1C ,∴MN ∥面BB 1C 1C .7.如图所示,四个正方体图形中,A 、B 为正方体的两个顶点,M 、N 、P 分别为其所在棱的中点,能得出AB ∥面MNP 的图形的序号是________(写出所有符合要求的图形序号).答案①③8. 棱锥P-ABCD的底面是一直角梯形,AB∥CD,BA⊥AD,CD=2AB,P A⊥底面ABCD,E为PC的中点,则BE与平面P AD的位置关系为________.答案平行解析取PD的中点F,连接EF.在△PCD中,EF綊12CD.又∵AB∥CD且CD=2AB,∴EF=12CD且CD=2AB.∴EF綊AB,∴四边形ABEF是平行四边形,∴EB∥AF.又∵EB⊄平面P AD,AF⊂平面P AD,∴BE∥平面P AD.9. 如图所示,ABCD-A1B1C1D1是棱长为a的正方体,M、N分别是下底面的棱A1B1、B1C1的中点,P是上底面的棱AD上的一点,AP=a3,过P,M,N的平面交上底面于PQ,Q在CD上,则PQ=________.答案22 3a解析 如图所示,连接AC ,易知MN ∥平面ABCD .∴MN ∥PQ .又∵MN ∥AC ,∴PQ ∥AC . 又∵AP =a 3,∴PD AD =DQ CD =PQ AC =23. ∴PQ =23AC =232a =223a .10.考查下列三个命题,在“________”处都缺少同一个条件,补上这个条件使其构成真命题(其中l 、m 为直线,α、β为平面),则此条件为________.①⎭⎬⎫m ⊂αl ∥m⇒l ∥α;②⎭⎬⎫l ∥m m ∥α⇒l ∥α;③⎭⎬⎫l ⊥βα⊥β⇒l ∥α. 答案 l ⊄α解析 ①体现的是线面平行的判定定理,缺的条件是“l 为平面α外的直线”,即“l ⊄α”,它也同样适合②③,故填l ⊄α.11.在四面体ABCD 中,M 、N 分别是面△ACD 、△BCD 的重心,则四面体的四个面中与MN 平行的是________.答案 平面ABC 和平面ABD解析 连接AM 并延长交CD 于E ,连接BN 并延长交CD 于F .由重心的性质可知,E 、F 重合为一点,且该点为CD 的中点E .由EM MA =EN NB =12,得MN ∥AB .因此MN ∥平面ABC 且MN ∥平面ABD .12.过三棱柱ABC —A 1B 1C 1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB 1A 1平行的直线共有________条.答案 6解析 过三棱柱ABC —A 1B 1C 1的任意两条棱的中点作直线,记AC ,BC ,A 1C 1,B 1C 1的中点分别为E ,F ,E 1,F 1,则直线EF ,EF 1,EE 1,FF 1,E 1F ,E 1F 1均与平面ABB1A 1平行,故符合题意的直线共6条.13. 如图所示,已知ABCD-A1B1C1D1是棱长为3的正方体,点E在AA1上,点F在CC1上,G在BB1上,且AE=FC1=B1G=1,H是B1C1的中点.(1)求证:E、B、F、D1四点共面;(2)求证:平面A1GH∥平面BED1F.答案(1)略(2)略解析(1)连接FG.∵AE=B1G=1,∴BG=A1E=2.∴BG綊A1E,∴A1G∥BE.又∵C1F綊B1G,∴四边形C1FGB1是平行四边形.∴FG綊C1B1綊D1A1.∴四边形A1GFD1是平行四边形.∴A1G綊D1F,∴D1F綊EB.故E、B、F、D1四点共面.(2)∵H是B1C1的中点,∴B1H=32.又B1G=1,∴B1GB1H=23.又FCBC=23,且∠FCB=∠GB1H=90°,∴△B1HG∽△CBF.∴∠B1GH=∠CFB=∠FBG,∴HG∥FB.又由(1)知,A1G∥BE,且HG∩A1G=G,FB∩BE=B,∴平面A1GH∥平面BED1F.14. 如图所示,四棱锥P—ABCD中,底面ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,PD=AB=2,E,F,G分别为PC、PD、BC的中点.(1)求证:P A∥平面EFG;(2)求三棱锥P—EFG的体积.答案(1)略(2)1 6解析(1)如图所示,取AD的中点H,连接GH,FH.∵E,F分别为PC,PD的中点,∴EF∥CD.∵G,H分别是BC,AD的中点,∴GH∥CD.∴EF∥GH,∴E,F,H,G四点共面.∵F,H分别为DP,DA的中点,∴P A∥FH.∵P A⊄平面EFG,FH⊂平面EFG,∴P A∥平面EFG.(2)∵PD⊥平面ABCD,CG⊂平面ABCD,∴PD⊥CG.又∵CG⊥CD,CD∩PD=D,∴GC⊥平面PCD.∵PF =12PD =1,EF =12CD =1, ∴S △PEF =12EF ·PF =12. 又GC =12BC =1,∴V P —EFG =V G —PEF =13×12×1=16.15.一个多面体的直观图和三视图如图所示(其中M ,N 分别是AF ,BC 中点).(1)求证:MN ∥平面CDEF ; (2)求多面体A —CDEF 的体积. 答案 (1)略 (2)83解析 (1)证明 由三视图知,该多面体是底面为直角三角形的直三棱柱,且AB =BC =BF =2,DE =CF =22,∴∠CBF =90°.取BF 中点G ,连接MG ,NG ,由M ,N 分别是AF ,BC 中点,可知:NG ∥CF ,MG ∥EF .又MG ∩NG =G ,CF ∩EF =F ,∴平面MNG ∥平面CDEF ,∴MN ∥平面CDEF .(2)作AH ⊥DE 于H ,由于三棱柱ADE —BCF 为直三棱柱,∴AH ⊥平面CDEF ,且AH = 2.∴V A -CDEF =13S 四边形CDEF ·AH =13×2×22×2=83.16. 如图所示,三棱柱ABC -A 1B 1C 1,底面为正三角形,侧棱A 1A ⊥底面ABC ,点E 、F 分别是棱CC 1、BB 1上的点,点M 是线段AC 上的动点,EC =2FB .当点M 在何位置时,BM ∥平面AEF?答案当M为AC中点时,BM∥平面AEF.解析方法一:如图所示,取AE的中点O,连接OF,过点O作OM⊥AC 于点M.∵侧棱A1A⊥底面ABC,∴侧面A1ACC1⊥底面ABC.∴OM⊥底面ABC.又∵EC=2FB,∴OM∥FB綊12EC.∴四边形OMBF为矩形.∴BM∥OF.又∵OF⊂面AEF,BM⊄面AEF,故BM∥平面AEF,此时点M为AC的中点.方法二:如图所示,取EC的中点P,AC的中点Q,连接PQ、PB、BQ. ∴PQ∥AE.∵EC=2FB,∴PE綊BF,PB∥EF.∴PQ∥平面AEF,PB∥平面AEF.又PQ∩PB=P,∴平面PBQ ∥平面AEF .又∵BQ ⊂面PQB ,∴BQ ∥平面AEF .故点Q 即为所求的点M ,此时点M 为AC 的中点.17. (2013·福建)如图所示,在四棱锥P -ABCD 中,PD ⊥平面ABCD ,AB ∥DC ,AB ⊥AD ,BC =5,DC =3,AD =4,∠P AD =60°.(1)当正视方向与向量AD →的方向相同时,画出四棱锥P -ABCD 的正视图(要求标出尺寸,并写出演算过程);(2)若M 为P A 的中点,求证:DM ∥平面PBC ;(3)求三棱锥D -PBC 的体积.答案 (1)略 (2)略 (3)8 3解析 方法一:(1)在梯形ABCD 中,过点C 作CE ⊥AB ,垂足为E ,由已知得,四边形ADCE 为矩形,AE =CD =3,在Rt △BEC 中,由BC =5,CE =4,依勾股定理,得BE =3,从而AB =6.又由PD ⊥平面ABCD ,得PD ⊥AD .从而在Rt △PDA 中,由AD =4,∠P AD =60°,得PD =4 3.正视图如图所示.(2) 取PB 中点N ,连接MN ,CN .在△P AB 中,∵M 是P A 中点,∴MN ∥AB ,MN =12AB =3.又CD ∥AB ,CD =3,∴MN ∥CD ,MN =CD .∴四边形MNCD 为平行四边形.∴DM ∥CN .又DM ⊄平面PBC ,CN ⊂平面PBC ,∴DM ∥平面PBC .(3)V D -PBC =V P -DBC =13S △DBC ·PD ,又S △DBC =6,PD =43,所以V D -PBC =8 3.方法二:(1)同方法一.(2) 取AB 的中点E ,连接ME ,DE .在梯形ABCD 中,BE ∥CD ,且BE =CD ,∴四边形BCDE 为平行四边形.∴DE ∥BC .又DE ⊄平面PBC ,BC ⊂平面PBC ,∴DE∥平面PBC.又在△P AB中,ME∥PB,ME⊄平面PBC,PB⊂平面PBC,∴ME∥平面PBC.又DE∩ME=E,∴平面DME∥平面PBC.又DM⊂平面DME,∴DM∥平面PBC.(3)同方法一.。
平面平行的判定及其性质羄直线、1.2.薂下列命题中,正确命题的是④.;肇①若直线I上有无数个点不在平面:.内,则I // :•芆②若直线I与平面「平行,则I与平面「内的任意一条直线都平行;莁③如果两条平行直线中的一条直线与一个平面平行,那么另一条直线也与这个平面平行;④若直线I与平面「平行,则I与平面:.内的任意一条直线都没有公共点3.4. 芀下列条件中,不能判断两个平面平行的是____________ (填序号)肇①一个平面内的一条直线平行于另一个平面蚆②一个平面内的两条直线平行于另一个平面膃③一个平面内有无数条直线平行于另一个平面聿④一个平面内任何一条直线都平行于另一个平面答案①②③5.5. 腿对于平面和共面的直线m n,下列命题中假命题是________________ (填序号)肇①若mL用,m丄n,贝V n / 、丄薁②若mil :- , n // :•,贝V m// n膂③若m二:z , n// :•,贝U m// n芇④若m n与:•所成的角相等,则m// n 答案①②④7.6. 膄已知直线a, b,平面「,则以下三个命题:芃①若a // b, b二:乂,则a //⑶袁②若a // b, a //芒,贝U b //芒;莆③若 a // :•, b // :-,则 a // b.薅其中真命题的个数是答案09.7. 羅直线a//平面M直线b M那么a// b是b〃M的条件.蚀A.充分而不必要 B.必要而不充分 C.充要 D.不充分也不必要11.12.蒆能保证直线a与平面〉平行的条件是, a// b p bu a, a//b肆A. a 広a, b u a, c//a,a//b,a//c蒃C. b u a£a,C^b, D e b 且AC=BD葿D. b u 口,A^a,B13.14. 薆如果直线a平行于平面?,则 _________a平行 B.平面〉内无数条直线与a平行蒇A.平面?内有且只有一直线与a平行的直线 D.平面〉内的任意直线与直线a都平行膅C.平面〉内不存在与15.15. 蒂如果两直线a// b,且a//平面〉,则b与〉的位置关系__________蚆A.相交B. b〃° c.匕匚口D.b〃°或b u°17.16. 薄下列命题正确的个数是______19.17. 蚃(1)若直线I上有无数个点不在平面a内,则I // al与平面a平行,则l与平面a内的任意一直线平行芁(2)若直线,那么另一条也与这个平面平行蚆(3)两条平行线中的一条直线与一个平面平行a和平面a内一直线b平行,则a // a羅(4 )若一直线莄A.0个 B.1个 C.2个 D.3个21.22. 罿b是平面a外的一条直线,下列条件中可得出b/ a是肀A. b与a内的一条直线不相交 B. b与a内的两条直线不相交莅C.b与a内的无数条直线不相交 D.b与a内的所有直线不相交23.23. 螂已知两条相交直线a、b, a//平面a ,则b与a的位置关系肂A. b / a B.b与a相交 C.b」a D.b/ a或b与a相交25.24. 膀如图所示,已知S是正三角形ABC所在平面外的一点,且SA=SB=SC, SGSAB上的高,D E、F分别是AC BC SC的中点,试判断SG与平面DEF的位置关系,并给予证明.螆解SG//平面DEF证明如下:薄方法一:三角形中位线连接CG交螁••• DE是厶ABC的中位线,芀••• DE// AB.腿在△ ACG中, D是AC的中点,羂且DH// AG薀• H为CG的中点.艿• FH是厶SCG的中位线,芄• FH// SG蚄又SG亿平面DEF FHU平面DEF,荿••• SG//平面DEF荿方法二:平面平行的性质蚅••• EF为厶SBC的中位线,• EF/ SB膂••• EF伉平面SAB SBu平面SAB莂• EF//平面SAB葿同理可证,DF//平面SAB EF A DF=F ,肆.••平面SAB/平面DEF,又SG二平面SAB • SG//平面DEF27.25. 袄如图所示,在正方体ABC—ABC1D1中,E、F、G H分别是BC CG、賺CD、A1A的中点.求证:蕿(1)BF/ HD;蒇(2)EG//平面BBDD;莁(3)平面BDF/平面BDH袀证明平行四边形的性质,平行线的传递性虿(1 )如图所示,取BB的中点M易证四边形蚄又••• MC/ BF,「. BF/ HD.肃(2)取BD的中点0,连接E0, D0,贝U OE^蚈又DG& I DC• OE^ DG2蝿.••四边形OEGD是平行四边形,• GE// DO.肄又D 0-平面BB D D, • EG/平面BBD D.蒁(3)由(1)知DH// BF,又BD// BD, BD、HD =平面HBD, BF、BH 平面BDF,且BD A HD=D, DBA BF=B,「.平面BDF// 平面B D H.29.26. 螁如图所示,在三棱柱ABC-A i B C中,M N分别是BC和A i B i的中点. 衿求证:MN//平面AACC.蒅证明方法一:平行四边形的性质膃设AC中点为F,连接NF, FC,蒀••• N为A i B i中点,衿••• NF// BQ,且NF=^B C i,2祎又由棱柱性质知B i C i庄BC蚁又M是BC的中点,艿• NF MC羈.••四边形NFCM^平行四边形.芇• MIN/ CF,又CF 平面AA C i, MN二平面AA C ,• MIN/平面AAC C. 莃方法二:三角形中位线的性质节连接AM交C C于点P,连接A i P, 肇T M是BC的中点,且MC/ B i C i,莄• M是B i P的中点,肅又••• N为A B中点,肁• MN// A P,又 A PU 平面AA C , MW 平面AAC,:MIN/平面AACC.膈方法三:平面平行的性质 螅设BiG 中点为Q 连接NQ MQ ,薃•••M Q 是BG BG 的中点,袀•••MQ CG ,又 CGu 平面 AAGC, MQ 伉平面 AAGC, 芈•••MQ/平面 AA C i C.膆•••N 、Q 是A B i 、B i C 的中点,芅• NQ 二 AQ ,又 A i C 二平面 AAC C, NQ 二平面 AAC C, 蕿• NQ//平面 AA C i C.莈又••• MQ P NQB ,「.平面 MNQ 平面 AAC C, 薇又MN 二平面MNQ. MIN/平面AA C C.3 i .32.螂如图所示,正方体 ABC — A B i C D 中,侧面对角线 AB , BC 上分 别有两点 E , F ,且B E=C F. 蚁求证: EF //平面 ABCD 蒈方法一:平行四边形的性质螃过E 作ES// BB 交AB 于S,过F 作FT // BB 交BC 于 T ,蒄连接ST ,则-AE 更,且AB i B i B BC i C i C莀T B i E=C F , B A=CB,. AE=BF蒈•••旦,••• ES=FTB i B CC i膄又••• ES// B B// FT ,.四边形 EFTS 为平行四边形Bl ______ G袂•••EF// ST ,又 ST=平面 ABCD EFC :平面 ABCD : EF//平面 ABCD腿方法二:相似三角形的性质 薈连接BF 交BC 于点Q 连接AQ薅••• BQ // BC, • B 1L =圧BQ C 1B膂• EF // AQ 又 AQ=平面 ABCD EF 二平面 ABCD •- EF//平面 ABCD 蚇方法三:平面平行的性质 羆过E 作EG/ AB 交BB 于G,肂连接GF,则B 11史£ ,B 1A B 1B羁 TB i E=C i F , BA=CB ,螇••• C i E =B i G , • FG // B l C i // BC C 1B B i B 莇又 EG A FG P G , AB A BC=B ,螄.••平面 EFG/平面 ABCD 而EF 二平面EFG螀• EF//平面ABCD33.34.袇如图所示,在正方体 ABC — A B i C D 中,O 为底面ABCD 的中心,P 是DD 的中点,设薄T B i E=C i F , BiA=GB,B L E B ,FB 1D B i QQ是CC上的点,问:当点Q在什么位置时,平面DBQ// 平面PAO蒄解面面平行的判定节当Q为CC的中点时,A B葿平面 DBQ//平面PAO羇••• Q 为CG 的中点,P 为DD 的中点,••• QB// PA袅:P 、O 为 DD 、DB 的中点,• DB// PO羄又 PO P PA=P , DB A QB=B , 薂DB //平面PAO QB//平面 PAO 肇.••平面 DBQ//平面PAO芆直线与平面平行的性质定理35.EFGH 为空间四边形ABCD 勺一个截面,若截面为平行四边形芀(1)求证:AB//平面 EFGH CD//平面 EFGH肇(2)若AB=4, CD=6,求四边形EFGH 周长的取值范围 蚆(1)证明•••四边形EFGH 为平行四边形,• EF// HG膃•••HX 平面 ABD • EF//平面 ABD 聿•••EF 平面 ABC 平面 ABD A 平面 ABCAB腿• EF// AB. • AB//平面 EFGH 肇同理可证,CD//平面EFGH薁⑵ 解 设EF=x (O v x v 4),由于四边形 EFGH 为平行四边形,膂•••CF=x 则 FG = B F = B C -C F =1- x .从而 F G=6- 1 2 3x . •••四边形 EFGH 的周长 CB 4 6 BC BC 4 21 =2(x+6-5)=12- x.又0v x v 4,则有8v l v 12, •四边形 EFGH 周长的取值范围是(8,212) 37.36.莁如图所示,四边形 AC38.芇如图所示,平面:• //平面[,点A € :. , C €「,点B € 1 , D € [,点E , F 分别在线 段 AB CD 上,且 AE : EB=CF : FD薆••• AC// DH, •••四边形 ACDH 是平行四边形, 蒇在AH 上取一点 G,使AG : GH=CF : FD,膅又••• AE : EB=CF : FD, • GF// HD EG// BH 蒂又EG A GFG, •平面 EFG//平面-蚆•••EF 平面 EFG •- EF / l 综上,EF// I薄(2)解三角形中位线膄(1)求证:EF / -; :. / :,:.门平面 ACDHAC,蚃 如图所示,连接 AD,取AD 的中点 M 连接 ME MF.芁••• E , F 分别为AB, CD 的中点,蚆••• ME// BD, MF// AC,羅且 M ^Z BGB , MF=LAC=2,2 2莄•••/ EMF 为AC 与BD 所成的角(或其补角),罿EMF=60。
第四节直线、平面平行的判定及其性质
时间:45分钟分值:75分
一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
1.(2013·广东卷)设l为直线,α,β是两个不同的平面.下列命题中正确的是()
A.若l∥α,l∥β,则α∥β
B.若l⊥α,l⊥β,则α∥β
C.若l⊥α,l∥β,则α∥β
D.若α⊥β,l∥α,则l⊥β
解析本题考查了空间线面关系.若α∩β=m,l∥m,则l∥α,l∥β,则A项错.垂直于同一直线的两平面平行,B正确.当l⊥α,l∥β时,α⊥β,C项错.若α⊥β,l∥α,则l与β关系不确定,D项错.
答案 B
2.(2013·浙江卷)设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面()
A.若m∥α,n∥α,则m∥n
B.若m∥α,m∥β,则α∥β
C.若m∥n,m⊥α,则n⊥α
D.若m∥α,α⊥β,则m⊥β
解析本题考查了立体几何线面之间的平行与垂直关系.若m∥α,n∥α,则m与n可能相交,A项错误;若m∥α,m∥β,则α可与β相交,B项错误;若m∥n,m⊥α,则由线面垂直的性质定理可得n⊥α,C项正确;若m∥α,α⊥β,则m可在β内,D项错误.答案 C
3.(2014·石家庄质检一)设a,b表示直线,α,β,γ表示不同的平面,则下列命题中正确的是()
A.若a⊥α且a⊥b,则b∥α
B.若γ⊥α且γ⊥β,则α∥β
C.若a∥α且a∥β,则α∥β
D.若γ∥α且γ∥β,则α∥β
解析对于A选项,若a⊥α且a⊥b,则b∥α或b⊂α,故A选项不正确;对于B选项,若γ⊥α且γ⊥β,则α∥β或α与β相交,故B选项不正确;对于C选项,若a∥α且a∥β,则α∥β或α与β相交,故C选项不正确.排除A、B、C三选项,故选D.
答案 D
4.设α,β,γ是三个互不重合的平面,m,n是两条不重合的直线,下列命题中正确的是()
A.若α⊥β,β⊥γ,则α⊥γ
B.若m∥α,n∥β,α⊥β,则m⊥n
C.若α⊥β,m⊥α,则m∥β
D.若α∥β,m⊄β,m∥α,则m∥β
解析对于A,若α⊥β,β⊥γ,α,γ可以平行,也可以相交,A 项错;对于B,若m∥α,n∥β,α⊥β,则m,n可以平行,可以相交,也可以异面,B项错;对于C,若α⊥β,m⊥α,则m可以在平面β内,C项错;易知D项正确.
答案 D
5.用a,b,c表示三条不同的直线,γ表示平面,给出下列命题:
①若a∥b,b∥c,则a∥c;②若a⊥b,b⊥c,则a⊥c;③若a ∥γ,b∥γ,则a∥b;④若a⊥γ,b⊥γ,则a∥b.
其中真命题的序号是()
A.①②B.②③
C.①④D.③④
解析由平行公理可知①正确;②不正确,若三条直线在同一平面内,则a∥c;③不正确,a与b有可能平行,也有可能异面或相交;由线面垂直的性质可知④正确.
答案 C
6.在三棱柱ABC-A′B′C′中,点E,F,H,K分别为AC′,CB′,A′B,B′C′的中点,G为△ABC的重心,从K,H,G,B′中取一点作为P,使得该棱柱恰有2条棱与平面PEF平行,则P为()
A.K B.H
C.G D.B′
解析若P为K点,则棱柱中A′B′,AA′,BB′,CC′等均与平面PEF平行,不合题意.若P为H点,则棱柱中B′C′,A′B′,A′C′,AB,BC,AC均与平面PEF平行,也不合题意.若P为B′点,则棱柱中只有AB与平面PEF平行,也不合题意;只有当P为G点时,棱柱中恰有2条棱AB,A′B′与平面PEF平行.答案 C
二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
7.如图,四棱锥P—ABCD的底面是一直角梯形,AB∥CD,BA ⊥AD,CD=2AB,P A⊥底面ABCD,E为PC的中点,则BE与平面P AD的位置关系为________.
解析 取PD 的中点F ,连接EF ,
在△PCD 中,EF 綊12CD .
又∵AB ∥CD 且CD =2AB ,∴EF 綊AB .
∴四边形ABEF 是平行四边形.∴EB ∥AF .
又∵EB ⊄平面P AD ,AF ⊂平面P AD ,
∴BE ∥平面P AD .
答案 平行
8.如图,正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,AB =2,点E 为AD 的中
点,点F在CD上.若EF∥平面AB1C,则线段EF的长度等于__________.
解析∵EF∥平面AB1C,EF⊂平面ABCD,平面ABCD∩平面AB1C=AC,
∴EF∥AC,∴F为DC的中点.
故EF=1
2AC= 2.
答案 2
9.如图,ABCD-A1B1C1D1为正方体,下面结论中正确的是________.
①BD∥平面CB1D1;
②AC1⊥平面CB1D1;
③AC1与底面ABCD所成角的正切值是2;
④CB1与BD为异面直线.
解析易知①②正确,AC1与底面ABCD所成角的正切值是
2 2,
故③错;由异面直线的判定可知④是正确的.
答案①②④
三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)
10.如图所示,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E ,F ,G ,H 分别是BC ,CC 1,C 1D 1,A 1A 的中点.求证:
(1)BF ∥HD 1;
(2)EG ∥平面BB 1D 1D ;
(3)平面BDF ∥平面B 1D 1H .
证明 (1)如图所示,取BB 1的中点M ,易证四边形HMC 1D 1是平行四边形,
∴HD 1∥MC 1.
又∵MC 1∥BF ,∴BF ∥HD 1.
(2)取BD 的中点O ,连接EO ,D 1O ,
则OE 綊12DC ,又D 1G 綊12DC ,∴OE 綊D 1G ,
∴四边形OEGD 1是平行四边形,∴GE ∥D 1O .
又D 1O ⊂平面BB 1D 1D ,EG ⊄平面BB 1D 1D ,
∴EG ∥平面BB 1D 1D .
(3)由(1)知D 1H ∥BF ,又BD ∥B 1D 1,B 1D 1,HD 1⊂平面HB 1D 1,BF ,BD ⊂平面BDF ,且B 1D 1∩HD 1=D 1,DB ∩BF =B ,∴平面BDF ∥平面B 1D 1H .
11.如图,已知点P 是平行四边形ABCD 所在平面外一点,M ,N 分别是AB ,PC 的中点.
(1)求证:MN ∥平面P AD ;
(2)在PB 上确定一个点Q ,使平面MNQ ∥平面P AD .
解 (1)证明:如图,取PD 的中点H ,连接AH ,NH ,由N 是
PC 的中点,知NH 綊12DC .
由M 是AB 的中点,
知AM 綊1
2DC .
∴NH 綊AM ,即四边形AMNH 为平行四边形.
∴MN ∥AH .
由MN ⊄平面P AD ,AH ⊂平面P AD ,知MN ∥平面P AD .
(2)若平面MNQ ∥平面P AD ,则应有MQ ∥P A ,
∵M 是AB 中点,∴Q 点是PB 的中点.
12.(2013·福建卷)如图,在四棱锥P —ABCD 中,PD ⊥平面ABCD ,AB ∥DC ,AB ⊥AD ,BC =5,DC =3,AD =4,∠P AD =60°.
(1)当正视方向与向量AD →
的方向相同时,画出四棱锥P —ABCD 的正视图.(要求标出尺寸,并写出演算过程);
(2)若M 为P A 的中点,求证:DM ∥平面PBC ;
(3)求三棱锥D —PBC 的体积.
解 (1)在梯形ABCD 中,过点C 作CE ⊥AB ,垂足为E . 由已知得,四边形ADCE 为矩形,AE =CD =3,
在Rt △BEC 中,由BC =5,CE =4,依勾股定理知BE =3,从而AB =6.
又由PD ⊥平面ABCD 得PD ⊥AD ,
从而在Rt △PDA 中,由AD =4,∠P AD =60°,得PD =4 3. 故正视图如下图所示:
(2)证明:取PB 中点为N ,连接MN ,CN ,DM .
在△P AB 中,∵M 是P A 中点,
∴MN ∥AB ,MN =12AB =3,又CD ∥AB ,CD =3,
∴MN ∥CD ,MN =CD .
∴四边形MNCD 为平行四边形,
∴DM∥CN.
又DM⊄平面PBC,CN⊂平面PBC,∴DM∥平面PBC.
(3)V D—PBC=V P—DBC=1
3S△DBC·PD,
又S△DBC=6,PD=43,∴V D—PBC=8 3.。