【北京特级教师】2014-2015学年人教A版数学必修二课后练习:空间中的平行关系 一
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高中数学学习材料唐玲出品学科:数学专题:空间中的平行关系题1考查下列两个命题,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.题2P 为矩形ABCD 所在平面外一点,矩形对角线交点为O ,M 为PB 的中点,给出四个结论:①OM ∥PD ;②OM ∥平面PCD ;③OM ∥平面PDA ;④OM ∥平面PBA ;⑤OM ∥平面PBC ,其中正确的个数有( )A .1B .2C .3D .4题3四边形ABCD 是长方形,四个顶点在平面α上的射影分别为A '、B '、C '、D ',直线B A ''与D C ''不重合.①求证:四边形D C B A ''''是平行四边形;②在怎样的情况下,四边形D C B A ''''是长方形?证明你的结论.题4经过正方体1111ABCD A B C D -的棱1BB 作一平面交平面11AA D D 于1EE ,求证:1EE //1BB题5如图,三棱柱111ABC A B C -中,,M N 分别为111,A B B C 的中点.求证://BC 平面1MNB .题6如图所示,在△ABC 中,AB =5,AC =7,BC =39,G 是△ABC 的重心.过G 的平面α与BC 平行,AB ∩α=M ,AC ∩α=N ,则MN =________.题7四边形ABCD 是正方形,S 为四边形ABCD 所在平面外一点,SA =SB =SC =SD ,P 是SC 上的点,M 、N 分别是SB 、SD 上的点,且SP ∶PC =1∶2,SM ∶MB =SN ∶ND =2∶1,求证:SA ∥平面PMN .题8如图是棱长为1的正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1截去一个角后得到的几何体,E ,F 分别是B 1D 1,AB 1的中点.求证:EF ∥平面BB 1C 1C .题9过平行六面体ABCD-A1B1C1D1任意两条棱的中点作直线,其中与平面DBB1D1平行的直线共有( )A.4条B.6条C.8条D.12条课后练习详解题1答案:l ⊄α.详解:①由线面平行的判定定理知l ⊄α;②易知l ⊄α.题2答案:C .详解:矩形ABCD 的对角线AC 与BD 交于O 点,所以O 为BD 的中点.在△PBD 中,M 是PB 的中点, 所以OM 是中位线, OM ∥PD ,则OM ∥平面PCD ,且OM ∥平面PDA .答案: C .题3答案:见详解.详解:①α⊥'A A ,α⊥'B B ,B B A A ''∴//,C C B B A A '''∴面//.同理C C B B AD ''面//, C C B B D D A A ''''∴面面//,C B D A ''''∴//同理D C A A '''//.B A '' 与D C ''不重合, D C B A ''''∴为平行四边形.②在面α//ABCD 时,四边形D C B A ''''为长方形.α//ABCD ,ABCD A A ⊥'∴, AB A ⊥'∴,D D A A AD ''⊥∴.B A AB ''// ,D D A A B A ''⊥''∴,D A A B ''⊥''∴,D C B A ''''∴为长方形.题4证明:11111111111////AA BB AA BEE B AA BEE B BB BEE B ⎫⎪⊂⇒/⎬⎪⊂⎭平面平面平面1111111111111////AA BEE B AA ADD A AA EE ADD A BEE B EE ⎫⎪⊂⇒⎬⎪⋂=⎭平面平面平面平面,又11//AA BB ,则11//BB EE题5答案:见详解.详解:11//BC B C ,且11B C ⊂平面1MNB ,BC ⊂/平面1MNB ∴//BC 平面1MNB .题6 答案:2339. 详解:∵BC ∥平面α,平面α∩平面ABC =MN ,∴BC ∥MN .又∵G 是△ABC 的重心,∴AG ∶GD =2∶1,∴AG ∶AD =2∶3.∴MN ∶BC =2∶3.又∵在△ABC 中,BC =39.∴MN =2339. 题7答案:见详解.详解:取SC 的中点E ,取AC 、BD 的交点为O ,连结OE ,得OE ∥SA .设SO 与MN 交于F ,连结PF .∵SM ∶MB =SN ∶ND =2∶1∴MN ∥BD , 且SF ∶FO =2∶1.又SP ∶PC =1∶2,SE =EC ,∴SP ∶PE =2∶1. ∴SF ∶FO =SP ∶PE .∴PF ∥EO . ∴SA ∥PF .又SA ⊄平面PMN . ∴SA ∥平面PMN .题8答案:见详解.详解:∵E ,F 分别是B 1D 1,AB 1的中点,∴EF ∥AD 1,又AD 1∥BC 1,∴EF ∥BC 1,又∵EF ⊄平面BB 1C 1C ,BC 1⊂平面BB 1C 1C ,∴EF ∥平面BB 1C 1C .题9答案:D .详解:如图所示,以E 为例,易证EI ,EQ ∥平面DBB 1D 1,与E 处于同等地位的点还有F ,G ,H ,M ,N ,P ,Q ,故有符合题意的直线8282⨯=条.以I 为例,易证IE ∥平面DBB 1D 1,与I 处于同等地位的点还有J ,K ,L ,故有符合题意的直线4条,则共有8+4=12条.选D .。
学科:数学专题:空间中的平行关系题1对于不重合的两直线m 、n 和平面α,下列命题中的真命题是( ).A .如果m ⊂α,n ⊄α,m 、n 是异面直线,那么n ∥αB .如果m ⊂α,n ∥α,m 、n 共面,那么m ∥nC .如果m ⊂α,n ⊄α,m 、n 是异面直线,那么n 与α相交D .如果m ∥α,n ∥α,m 、n 共面,那么m ∥n题2α、β、γ是三个平面,a 、b 是两条直线,有下列三个条件:①a ∥γ,b ⊂β;②a ∥γ,b ∥β;③b ∥β,a ⊂γ.如果命题“α∩β=a ,b ⊂γ,且________,则a ∥b ”为真命题,则可以在横线处填入的条件是( ).A .①或②B .②或③C .①或③D .只有②题3如图,在正方体1111D C B A ABCD -中,EF 为异面直线D A 1与AC 的公垂线,求证:1//BD EF .题4ABCD 是平行四边形,点P 是平面ABCD 外一点,M 是PC 的中点,在DM 上取一点G ,过G 和AP 作平面交平面BDM 于GH ,求证:AP ∥GH .题5如图所示,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是棱1DD 的中点.(Ⅰ)证明:平面11ADC B ⊥平面1A BE ;(Ⅱ)在棱11D C 上是否存在一点F ,使F B 1//平面BE A 1?证明你的结论.题6如图所示,在底面是菱形的四棱锥P —ABCD 中,∠ABC =60°,P A =AC =a ,PB =PD =2a ,点E 在PD 上,且PE ∶ED =2∶1,在棱PC 上是否存在一点F ,使BF ∥平面AEC ?证明你的结论.题7如图,正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,点N 在BD 上,点M 在B 1C 上,且CM =DN ,求证:MN ∥平面AA 1B 1B .题8如下的三个图中,上面的是一个长方体截去一个角所得多面体的直观图,它的正视图和侧视图在下面画出(单位:cm).(1)在正视图下面,按照画三视图的要求画出该多面体的俯视图;(2)在所给直观图中连接BC ′,证明:BC ′∥平面EFG .题9如果平面α与α外一条直线a 都垂直b ,那么α//a .课后练习详解题1答案:B .详解:如图所示,长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,直线AB ⊂平面AC ,直线CC 1⊄平面AC ,直线AB 和直线CC 1是异面直线,但是直线CC 1∩平面AC =C ,排除A ;直线AB ⊂平面AC ,直线B 1C 1⊄平面AC ,直线AB 和直线B 1C 1是异面直线,但是直线B 1C 1∥平面AC ,排除C ;直线A 1B 1∥平面AC ,直线B 1C 1∥平面AC ,直线A 1B 1和直线B 1C 1共面,但是直线A 1B 1∩直线B 1C 1=B 1,排除D .题2答案:C .详解:若填入①,则由a ∥γ,b ⊂β,b ⊂γ,b =β∩γ,又a ⊂β,则a ∥b ;若填入③,则由a ⊂γ,a =α∩β,则a 是三个平面α、β、γ的交线,又b ∥β,b ⊂γ,则b ∥a ;若填入②,不能推出a ∥b ,可以举出反例,例如使β∥γ,b ⊂γ,画一草图可知,此时能有a ∥γ,b ∥β,但不一定a ∥b ,有可能异面.从而A 、B 、D 都不正确,只有C 正确.题3证明:连结11C A ,由于11//C A AC ,AC EF ⊥,∴11C A EF ⊥.又D A EF 1⊥,1111A C A D A = ,∴D C A EF 11平面⊥. ①∵11111D C B A BB 平面⊥,111111D C B A C A 平面⊂,∴111C A BB ⊥.∵四边形1111D C B A 为正方形,∴1111D B C A ⊥,1111B BB D B = ,∴D D BB C A 1111平面⊥,而D D BB BD 111平面⊂,∴111BD C A ⊥.同理11BD DC ⊥,1111C C A DC = ,∴D C A BD 111平面⊥. ②由①、②可知:1//BD EF .题4答案:见详解详解:如图所示,连结AC 交BD 于O ,连结MO ,∵ABCD 是平行四边形,∴O 是AC 中点,又M 是PC 的中点,∴AP ∥OM .根据直线和平面平行的判定定理,则有PA ∥平面BMD .∵平面PAHG ∩平面BMD =GH ,根据直线和平面平行的性质定理,∴PA ∥GH .题5答案:见详解.详解:(Ⅰ) 因为多面体1111D C B A ABCD -为正方体,所以1111B C ABB A ⊥面;因为111A B ABB A ⊂面,所以111B C A B ⊥.又因为11A B AB ⊥,1111B C AB B ⋂=,所以111A B ADC B ⊥面.因为11A B A BE ⊂面,所以平面11ADC B ⊥平面1A BE .(Ⅱ)当点F 为11D C 中点时,可使F B 1//平面BE A 1.以下证明之:易知:EF //112C D ,且EF 11=2C D ,设11AB A B O ⋂=,则1B O //112C D 且1B O 11=2C D 所以EF //1B O 且EF 1=B O , 所以四边形1B OEF 为平行四边形.所以1B F //OE .又因为11B F A BE ⊄面,1OE A BE ⊂面.则F B 1//平面BE A 1题6答案:见详解.详解:当F 是棱 PC 的中点时,BF ∥平面AEC .取PE 的中点M ,连接FM ,则FM ∥CE . ∵FM ⊄平面AEC ,CE ⊂平面AEC ,∴FM ∥平面AEC ,由EM =12PE =ED ,得E 是MD 的中点. 连接BM ,BD ,设BD ∩AC =O ,则O 是BD 的中点,所以BM ∥OE .∵BM ⊄平面AEC ,OE ⊂平面AEC ,∴BM ∥平面AEC ,∵FM ∩BM =M ,∴平面BFM ∥平面AEC ,又BF ⊂平面BFM ,所以BF ∥平面AEC .题7答案:见详解.详解:证法一:如图,作ME ∥BC ,交B 1B 于E ,作NF ∥AD 交AB 于F ,连接EF ,则EF ⊂平面AA 1B 1B .∴ME BC =B 1M B 1C ,NF AD =BN BD. ∵在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,CM =DN ,∴B 1M =BN .又∵B 1C =BD ,∴ME BC =BN BD =NF AD. ∴ME =NF .又ME ∥BC ∥AD ∥NF .∴四边形MEFN 为平行四边形.∴MN ∥EF ,∴MN ∥平面AA 1B 1B .证法二:如图,连接CN 并延长交BA 所在直线于点P ,连接B 1P ,则B 1P ⊂平面AA 1B 1B .∵△NDC ∽△NBP ,∴DN NB =CN NP. 又CM =DN ,B 1C =BD ,∴CM MB 1=DN NB =CN NP. ∴MN ∥B 1P .∵B 1P ⊂平面AA 1B 1B ,∴MN ∥平面AA 1B 1B .题8答案:见详解.详解: (1)如图.(2)在长方体ABCD -A ′B ′C ′D ′中,连接AD ′,则AD ′∥BC ′.因为E ,G 分别为AA ′,A ′D ′中点,所以AD ′∥EG ,从而EG ∥BC ′.又EG ⊂平面EFG ,BC ′⊄平面EFG ,所以BC ′∥平面EFG .题9答案:见详解.详解:已知:直线α⊄a ,b a 直线⊥,α⊥b .求证:α//a .(1)如图,若a 与b 相交,则由a 、b 确定平面β,设'a =αβ .αααβαα////,,'''''a a a a a a b a a b ab a b ⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊄⊂⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊂⊥⊥⇒⎭⎬⎫⊂⊥又∵. (2)如图,若a 与b 不相交, 则在a 上任取一点A ,过A 作b b //',a 、'b 确定平面β,设'a =αβ .αααβααα////,,////'''''''''''a a a a a a a b ab a b b b a b a b b b b ⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊄⊂⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⊂⊥⇒⎭⎬⎫⊥⊥⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊂⊥⇒⎭⎬⎫⊥又又∵又∵.。
学科:数学专题:点线面综合问题主讲教师:纪荣强北京四中数学教师题1在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=1,AA1=2,点M是BC的中点,点N是AA1的中点.(1)求证:MN∥平面A1CD;(2)过N,C,D三点的平面把长方体ABCD-A1B1C1D1截成两部分几何体,求所截成的两部分几何体的体积的比值.题2已知a、b为不垂直的异面直线,α是一个平面,则a、b在α上的射影可能是:①两条平行直线;②两条互相垂直的直线;③同一条直线;④一条直线及其外一点.则在上面的结论中,正确结论的编号是________(写出所有正确结论的编号).题3设a,b为两条直线,α,β为两个平面,下列四个命题中,正确的命题是().A.若a,b与α所成的角相等,则a∥bB.若a∥α,b∥β,α∥β,则a∥bC.若a⊂α,b⊂β,a∥b,则α∥βD.若a⊥b,a⊥α,b⊄α,则b∥α题4正三棱锥A-BCD,底面边长为a,侧棱为2a,过点B作与侧棱AC、AD相交的截面,在这样的截面三角形中,求(1)周长的最小值;(2)周长为最小时截面积的值;(3)用这周长最小时的截面截得的小三棱锥的体积与三棱锥体积之比.题5若四面体各棱长是1或2,且该四面体不是正四面体,则其体积的值是.(只须写出一个可能的值) 题6一个多面体的直观图、正视图、侧视图如图(1)和(2)所示,其中正视图、侧视图均为边长为a的正方形.(1)请在图(2)指定的位置画出多面体的俯视图;(2)若多面体底面对角线AC、BD交于点O,E为线段AA1的中点,求证:OE∥平面A1C1C;(3)求该多面体的表面积.(1)(2)题7如图,直四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面是梯形,AB∥CD,AD⊥DC,CD=2,DD1=AB=1,P、Q分别是CC1、C1D1的中点.求证:AC∥平面BPQ.题8如图,在四棱锥E—ABCD中,四边形ABCD为平行四边形,BE=BC,AE⊥BE,M为CE上一点,且BM⊥平面ACE.(1)求证:AE⊥BC;(2)如果点N为线段AB的中点,求证:MN∥平面ADE.题9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是棱台课后练习详解题1答案:见详解.详解: (1)设点P 为AD 的中点,连结MP 、NP ,∵点M 是BC 的中点,∴MP ∥CD .∵CD ⊂平面A 1CD ,MP ⊄平面A 1CD ,∴MP ∥平面A 1CD .∵点N 是AA 1的中点,∴NP ∥A 1D .∵A 1D ⊂平面A 1CD ,NP ⊄平面A 1CD ,∴NP ∥平面A 1CD .∵MP ∩NP =P ,MP ⊂平面MNP ,NP ⊂平面MNP ,∴平面MNP ∥平面A 1CD .∵MN ⊂平面MNP ,∴MN ∥平面A 1CD .(2)取BB 1的中点Q ,连结NQ 、CQ 、ND ,∵点N 是AA 1的中点,∴NQ ∥AB .∵AB ∥CD ,∴NQ ∥CD ,∴过N 、C 、D 三点的平面NQCD 把长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1截成两部分几何体,其中一部分几何体为直棱柱QBC -NAD ,另一部分几何体为直四棱柱B 1QCC 1-A 1NDD 1,∴S △QBC =12·QB ·BC =12×1×1=12,∴直三棱柱QBC -NAD 的体积V 1=S △QBC ·AB =12. ∵长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的体积V =1×1×2=2,∴直四棱柱B 1QCC 1-A 1NDD 1的体积V 2=V -V 1=32, ∴V 1V 2=1232=13,∴所截成的两部分几何体的体积的比值为13. 题2答案:①②④.详解:①、②、④对应的情况如下:用反证法证明③不可能.题3答案:D .详解:对于选项A ,要注意直线a ,b 的方向相同时才平行;对于选项B ,可用长方体验证.如图,设A 1B 1为a ,平面AC 为α,BC 为b ,平面A 1C 1为β,显然有a ∥α,b ∥β,α∥β,但得不到a ∥b ;对于选项C ,可设A 1B 1为a ,平面AB 1为α,CD 为b ,平面AC 为β,满足选项C 的条件却得不到α∥β,故C 不正确;对于选项D ,可验证是正确的.题4答案:(1)411a ;(2)64553a 2;(3)169. 详解: (1)沿侧棱AB 把正三棱锥的侧面剪开展成平面图.如图,当周长最小时,EF 在直线BB ′上,∵ΔABE ≌ΔB ′AF ,∴AE =AF ,AC =AD ,∴B ′B ∥CD ,∴∠1=∠2=∠3,∴BE =BC =a ,同理B ′F =B ′D =a .∵ΔFDB ′∽ΔADB ′,∴B D DF '=B A B D '',a DF =a a 2=21,∴DF =21a ,AF =23a .又∵ΔAEF ∽ΔACD ,∴BB ′=a +43a +a =411a ,∴截面三角形的周长的最小值为411a .(2)如图,∵ΔBEF 等腰,取EF 中点G ,连BG ,则BG ⊥EF .∴BG =22EG BE -=22)83(a a -=855a ∴S ΔBEF =21·EF ·BG =21·43a ·855a =64553a 2. (3)∵V A -BCD =V B -ACD ,而三棱锥B —AEF ,三棱锥B —ACD 的两个高相同,所以它们体积之比于它们的两底面积之比,即CAD B AEF B V V --=ACD AEF S S △△=22CD EF =169 题5 答案:611或1214. 详解:该题的显著特点是结论发散而不惟一.本题表面上是考查锥体求体积公式这个知识点,实际上主要考查由所给条件构造一个四面体的能力,首先得考虑每个面的三条棱是如何构成的. 排除{1,1,2},可得{1,1,1},{1,2,2},{2,2,2},然后由这三类面在空间构造满足条件的一个四面体,再求其体积.由平时所见的题目,至少可构造出二类满足条件的四面体,五条边为2,另一边为1,对棱相等的四面体. 对于五条边为2,另一边为1的四面体,参看下图所示,设AD =1,取AD 的中点为M ,平面BCM 把三棱锥分成两个三棱锥,由对称性可知AD ⊥面BCM ,且V A —BCM =V D —BCM ,所以V ABCD =31S ΔBCM ·AD . CM =22DM CD -=22)21(2-=215.设N 是BC 的中点,则MN ⊥BC ,MN =22CN CM -=1415-=211,从而S ΔBCM =21×2×211=211, 故V ABCD =31×211×1=611.对于对棱相等的四面体,可参见图2.其体积的计算可先将其置于一个长方体之中,再用长方体的体积减去四个小三棱锥的体积来进行.亦可套公式V =122·222222222()()()a b c b c a c a b +-+-+-, 不妨令a =b =2,c =1,则V =122·)441)(414)(144(-+-+-+=122·7=1214. 题6答案:(3)5a 2.详解: (1)(2)如图,连结AC 、BD ,交于O 点.∵E 为AA 1的中点,O 为AC 的中点.∴在△AA 1C 中,OE 为△AA 1C 的中位线,∴OE ∥A 1C .∵OE ⊄平面A 1C 1C ,A 1C ⊂平面A 1C 1C ,∴OE ∥平面A 1C 1C .word 格式-可编辑-感谢下载支持(3)多面体表面共包括10个面,S ABCD =a 2,S 1111A B C D =a 22, 1ABA S =1B BC S =1C DC S =1ADD S =a 22,11AA D S =11B A B S =11C B C S =11DC D S=12×2a 2×32a 4=3a 28,所以该多面体的表面积S =a 2+a 22+4×a 22+4×3a 28=5a 2. 题7答案:见详解.详解:连接CD 1、AD 1,∵P 、Q 分别是CC 1、C 1D 1的中点,∴PQ ∥CD 1,又CD 1⊄平面BPQ ,PQ ⊂平面BPQ ,∴CD 1∥平面BPQ .又D 1Q =AB =1,D 1Q ∥DC ∥AB ,∴四边形ABQD 1是平行四边形,∴AD 1∥BQ , 又∵AD 1⊄平面BPQ ,BQ ⊂平面BPQ ,∴AD 1∥平面BPQ .又AD 1∩CD 1=D 1,∴平面ACD 1∥平面BPQ .∵AC ⊂平面ACD 1,∴AC ∥平面BPQ .题8证明:(1)因为BM ⊥平面ACE ,AE ⊂平面ACE ,所以BM ⊥AE .因为AE ⊥BE ,且BE ∩BM =B ,BE 、BM ⊂平面EBC ,所以AE ⊥平面EBC .因为BC ⊂平面EBC ,所以AE ⊥BC .(2)法1:取DE 中点H ,连接MH 、AH .因为BM ⊥平面ACE ,EC ⊂平面ACE ,所以BM ⊥EC .因为BE =BC ,所以M 为CE 的中点.所以MH 为△EDC 的中位线,所以MH 平行且等于 12DC . 因为四边形ABCD 为平行四边形,所以DC 平行且等于AB .word格式-可编辑-感谢下载支持故MH平行且等于AB.因为N为AB的中点,所以MH平行且等于AN.所以四边形ANMH为平行四边形,所以MN∥AH.因为MN⊄平面ADE,AH⊂平面ADE,所以MN∥平面ADE.法2:取EB的中点F,连接MF、NF.因为BM⊥平面ACE,EC⊂平面ACE,所以BM⊥EC.因为BE=BC,所以M为CE的中点,所以MF∥BC.因为N为AB的中点,所以NF∥AE,因为四边形ABCD为平行四边形,所以AD∥BC.所以MF∥AD.因为NF、MF⊄平面ADE,AD、AE⊂平面ADE,所以NF∥平面ADE,MF∥平面ADE.因为MF∩NF=F,MF、NF⊂平面MNF,所以平面MNF∥平面ADE.因为MN⊂平面MNF,所以MN∥平面ADE.题9答案:D.详解:∵EH∥A1D1,∴EH∥BC,∴EH∥平面BCC1B1.又过EH的平面EFGH与平面BCC1B1交于FG,∴EH∥FG.故A成立.B中,易得四边形EFGH为平行四边形,∵BC⊥平面ABB1A1,∴BC⊥EF,即FG⊥EF,∴四边形EFGH为矩形.故B正确.C中可将Ω看做以A1EFBA和D1DCGH为上下底面,以AD为高的棱柱.故C正确.。
人教版高中数学必修第二册空间中的平行关系课后练习1.下列选项中,一定能得出直线m 与平面α平行的是()A.直线m 在平面α外B.直线m 与平面α内的两条直线平行C.平面α外的直线m 与平面内的一条直线平行D.直线m 与平面α内的一条直线平行2.若一个平面内的两条直线分别平行于另一个平面内的两条直线,则这两个平面的位置关系是()A.一定平行B.一定相交C.平行或相交D.以上判断都不对3.梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB ⊂平面α,CD ⊄平面α,则直线CD 与平面α内的直线的位置关系只能是()A.平行B.平行或异面C.平行或相交D.异面或相交4.在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 是棱CD 上的动点,则直线MC 1与平面AA 1B 1B 的位置关系是()A.相交B.平行C.异面D.相交或平行5.①若直线a 在平面α外,则a ∥α;②若直线a ∥b ,直线b ⊂α,则a ∥α;③若直线a ∥b ,b ⊂α,那么直线a 就平行于平面α内的无数条直线.其中正确说法的个数为()A.0B.1C.2D.36.已知l ,m 是两条直线,α是平面,若要得到“l ∥α”,则需要在条件“m ⊂α,l ∥m ”中另外添加的一个条件是________.7.平面α∥平面β,直线l ∥α,则直线l 与平面β的位置关系是________.8.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________.9.设a ,b 是不同的直线,α,β是两个不同的平面,给出下列结论:①若a ∥α,b ∥β,α∥β,则a ∥b ;②若α∥β,a ∥α,a ⊄β,则a ∥β;③若α∥β,A ∈α,过点A 作直线l ∥β,则l ⊂α;④平行于同一个平面的两个平面平行.其中所有正确结论的序号是________.10.如图所示,已知P 是平行四边形ABCD 所在平面外一点,M 为PB 的中点.求证:PD ∥平面MAC .11.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)EG ∥平面BB 1D 1D ;(2)平面BDF ∥平面B 1D 1H .12.已知如图,斜三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,点D 、D 1分别为AC 、A 1C 1上的点.(1)当等于何值时,BC 1∥平面AB 1D 1?(2)若平面BC 1D ∥平面AB 1D 1,求的值.答案1.C2.C3.B4.B5.B6.α⊄l7.ββ⊂l l 或//8.相交或平行9.②③④.10.证明:如图所示,连接BD 交AC 于点O ,连接MO ,则MO 为△BDP 的中位线,∴PD ∥MO .∵PD ⊄平面MAC ,MO ⊂平面MAC ,∴PD ∥平面MAC .11.证明:(Ⅰ)取BD 中点O .连接OE ,OD1,则OE DC ,∴OE ∥D 1G∴四边形OEGD 1是平行四边形∴GE ∥D 1O ,又D 1O ⊂平面BDD 1B 1,且EG ⊄平面BDD 1B 1,∴EG ∥平面BDD 1B 1,(4分)(Ⅱ)取BB 1中点M ,连接HM 、C 1M ,则HM ∥AB ∥C 1D 1,∴HMC 1D 1是平行四边形,∴HD 1∥MC 1,又MC 1∥BF ,∴BF ∥HD 1,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,BD ∩BF =B ,∴平面BDF ∥平面HB 1D 1.(8分)12.解:(1)如图,取D 1为线段A 1C 1的中点,此时=1,连接A 1B 交AB 1于点O ,连接OD 1.由棱柱的性质,知四边形A 1ABB 1为平行四边形,所以点O 为A 1B 的中点.在△A 1BC 1中,点O 、D 1分别为A 1B 、A 1C 1的中点,∴OD 1∥BC 1.又∵OD 1⊂平面AB 1D 1,BC 1⊄平面AB 1D 1,∴BC 1∥平面AB 1D 1.∴=1时,BC 1∥平面AB 1D 1,(2)由已知,平面BC 1D ∥平面AB 1D 1且平面A 1BC 1∩平面BDC 1=BC 1,平面A 1BC 1∩平面AB 1D 1=D 1O .因此BC 1∥D 1O ,同理AD 1∥DC 1.∴=,=.又∵=1,∴=1,即=1.。
第八章立体几何初步8.4空间点、直线、平面之间的位置关系8.4.2空间点、直线、平面之间的位置关系课后篇巩固提升必备知识基础练1.如图所示,用符号语言可表示为()A.α∩β=lB.α∥β,l∈αC.l∥β,l⊄αD.α∥β,l⊂α2.在长方体ABCD-A1B1C1D1的六个表面与六个对角面(平面AA1C1C、平面ABC1D1、平面ADC1B1、平面BB1D1D、平面A1BCD1及平面A1B1CD)所在的平面中,与棱AA1平行的平面共有()A.2个B.3个C.4个D.5个,结合图形可知AA1∥平面BB1C1C,AA1∥平面DD1C1C,AA1∥平面BB1D1D.3.(多选题)如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别为棱C1D1,C1C的中点,则以下四个结论正确的是()A.直线AM与CC1是相交直线B.直线AM与BN是平行直线C.直线BN与MB1是异面直线D.直线AM与DD1是异面直线AM与CC1不同在任何一个平面内,直线AM与BN不同在任何一个平面内,故A,B错误;直线BN与MB1不同在任何一个平面内,直线AM与DD1不同在任何一个平面内,故C,D正确.4.如果空间的三个平面两两相交,那么()A.不可能只有两条交线B.必相交于一点C.必相交于一条直线D.必相交于三条平行线,可能相交于一点,也可能相交于一条直线,还可能相交于三条平行线,故选A.5.若两个平面内分别有一条直线,且这两条直线是异面直线,则这两个平面的公共点()A.有有限个B.有无数个C.不存在D.不存在或有无数个,直线AB与直线CC1异面,平面ABCD与平面CDD1C1相交,有无数个公共点;平面ABB1A1与平面CDD1C1平行,没有公共点.6.以下说法正确的是()A.若直线a不平行于平面α,则直线a与平面α相交B.直线a和b是异面直线,若直线c∥a,则c与b一定相交C.若直线a和b都和平面α平行,则a和b也平行D.若点M∈l,点N∈l,N∉α,M∈α,则直线l与平面α相交a不平行于平面α,则直线a与平面α相交,或a⊂α,故A错误;若直线a和b是异面直线,若直线c∥a,则c与b相交或异面,故B错误;若直线a和b都和平面α平行,则a和b可能平行,可能相交,也可能异面,故C错误;若点M,N∈l,N∉α,M∈α,则直线l和平面α相交,故D正确.故选D.7.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,所在直线与BD1异面的棱有条.,知在正方体ABCD-A1B1C1D1中,所在直线与BD1异面的棱有CD,A1B1,AD,B1C1,AA1,CC1共6条.8.已知直线a,平面α,β,且a∥α,a∥β,则平面α与β的位置关系是.a∥α,a∥β,所以平面α与β相交(如图①)或平行(如图②).9.过三棱柱ABC-A1B1C1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB1A1平行的直线共有条.,与平面ABB1A1平行的直线有6条:D1E1,E1E,ED,DD1,D1E,DE1.10.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,面对角线B1D1与长方体的六个面之间的位置关系如何?B1∈平面A1B1C1D1,D1∈平面A1B1C1D1,∴B1D1⊂平面A1B1C1D1.∵B1∈平面BB1C1C,D1∉平面BB1C1C,∴直线B1D1∩平面BB1C1C=B1.同理直线B1D1与平面AA1B1B、平面AA1D1D、平面CC1D1D都相交.在平行四边形B1BDD1中,B1D1∥BD,B1D1与BD无公共点,∴B1D1与平面ABCD无公共点,∴B1D1∥平面ABCD.关键能力提升练11.若a,b是异面直线,且a∥平面α,那么b与平面α的位置关系是()A.b∥αB.b与α相交C.b⊂αD.以上三种情况都有可能a,b是异面直线,且a∥平面α,则根据空间中线面的位置关系可得,b∥a,或b⊂α,或b与α相交.12.(多选题)以下结论中,正确的是()A.过平面α外一点P,有且仅有一条直线与α平行B.过平面α外一点P,有且仅有一个平面与α平行C.过直线l外一点P,有且仅有一条直线与l平行D.过直线l外一点P,有且仅有一个平面与l平行①所示,过点P有无数条直线都与α平行,这无数条直线都在平面β内,过点P有且只有一个平面与α平行,故A错,B正确;如图②所示,过点P只有一条直线与l平行,但有无数个平面与l平行,故C正确,D错.13.(多选题)下列说法中正确的是()A.若直线a不在平面α内,则a∥αB.若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥αC.若l∥α,则直线l与平面α内任何一条直线都没有公共点D.平行于同一平面的两直线可以相交中,直线a也可能与平面α相交,故A错误;B中,直线l与平面α相交时,l上也有无数个点不在平面α内,故B错误;C中,当l∥α时,l与α没有公共点,所以l与α内任何一条直线都没有公共点,故C正确;D中,平行于同一个平面的直线,可以平行也可以相交,也可以是异面直线,故D正确.14.一个正方体的平面展开图如图所示,A,B,C,D为原正方体的顶点,则在原来的正方体中()A.AB∥CDB.AB与CD相交C.AB⊥CDD.AB与CD异面,则在原来的正方体中,由异面直线的定义可知AB与CD异面.故选D.15.下列命题正确的有.(填序号)①若直线与平面有两个公共点,则直线在平面内;②若直线l与平面α相交,则l与平面α内的任意直线都是异面直线;③若直线l与平面α平行,则l与平面α内的直线平行或异面;④若直线a⊂平面α,平面α∩平面β=b,a∥b,则a∥β.显然是正确的;②中,直线l和平面α内过l与α交点的直线都相交而不是异面,所以②是错误的;③中,直线l与平面α没有公共点,所以直线l与平面α内的直线没有公共点,即它们平行或异面,所以③是正确的;因为a∥b,所以a与b无公共点.又因为a⊂α,且α与β的公共点都在直线b上,所以a 与β无公共点,故a与β平行,故④是正确的.16.如图,平面α,β,γ满足α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b,判断a与b,a与β的关系,并证明你的结论.∥b,a∥β.证明如下.由α∩γ=a知a⊂α,且a⊂γ,由β∩γ=b知b⊂β,且b⊂γ.∵α∥β,a⊂α,b⊂β,∴a,b无公共点.又∵a⊂γ,且b⊂γ,∴a∥b.∵α∥β,∴α与β无公共点.又a⊂α,∴a与β无公共点,∴a∥β.学科素养创新练17.若直线a不平行于平面α,且a⊄α,则下列结论成立的是()A.平面α内的所有直线与a异面B.平面α内不存在与a平行的直线C.平面α内存在唯一的直线与a平行D.平面α内的直线与a都相交a与平面α相交,则平面α内的直线与a可能相交,也可能异面,不可能平行.故选B.18.(多选题)已知a,b是两条不重合的直线,α,β是两个不重合的平面,则下列说法中正确的是()A.若a∥b,b⊂α,则直线a平行于平面α内的无数条直线B.若α∥β,a⊂α,b⊂β,则a与b是异面直线C.若α∥β,a⊂α,则a∥βD.若α∩β=b,a⊂α,则a,b一定相交中,a∥b,b⊂α,则a∥α或a⊂α,所以不管a在平面内还是平面外,结论都成立,故A正确;B中,直线a与b没有交点,所以a与b可能异面,也可能平行,故B错误;C中,直线a与平面β没有公共点,所以α∥β,故C正确;D中,直线a与平面β有可能平行,所以a,b可能相交,也可能平行,故D错误.。
学科:数学
专题:空间中的平行关系
题1
考查下列两个命题,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.
题2
P 为矩形ABCD 所在平面外一点,矩形对角线交点为O ,M 为PB 的中点,给出四个结论:①OM ∥PD ;②OM ∥平面PCD ;③OM ∥平面PDA ;④OM ∥平面PBA ;⑤OM ∥平面PBC ,其中正确的个数有( )
A .1
B .2
C .3
D .
4
题3
四边形ABCD 是长方形,四个顶点在平面α上的射影分别为A '、B '、C '、D ',直线B A ''与D C ''不重合.
①求证:四边形D C B A ''''是平行四边形;
②在怎样的情况下,四边形D C B A ''''是长方形?证明你的结论.
题4
经过正方体1111ABCD A BC D -的棱1BB 作一平面交平面11AA D D 于1EE ,求证:1
EE //1BB
题5
如图,三棱柱111ABC A B C 中,,M N 分别为111,A B B C 的中点.求证://BC 平面1MNB .
题6
如图所示,在△ABC 中,AB =5,AC =7,BC =39,G 是△ABC 的重心.过G 的平面α与BC 平行,AB ∩α=M ,AC ∩α=N ,则MN =________.
题7
四边形ABCD 是正方形,S 为四边形ABCD 所在平面外一点,SA =SB =SC =SD ,P 是SC 上的点,M 、N 分别是SB 、SD 上的点,且SP ∶PC =1∶2,SM ∶MB =SN ∶ND =2∶1,求证:SA ∥平面PMN .
题8
如图是棱长为1的正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1截去一个角后得到的几何体,E ,F 分别是B 1D 1,AB 1的中点.求证:EF ∥平面BB 1C 1C .
题9
过平行六面体ABCD-A1B1C1D1任意两条棱的中点作直线,其中与平面DBB1D1平行的直线共有( )
A.4条B.6条C.8条D.12条
课后练习详解
题1
答案:l ⊄α.
详解:①由线面平行的判定定理知l ⊄α;②易知l ⊄α.
题2
答案:C .
详解:矩形ABCD 的对角线AC 与BD 交于O 点,所以O 为BD 的中点.在△PBD 中,M 是PB 的中点, 所以OM 是中位线, OM ∥PD ,则OM ∥平面PCD ,且OM ∥平面PDA .答案: C .
题3
答案:见详解.
详解:
①α⊥'A A ,α⊥'B B ,B B A A ''∴//,C C B B A A '''∴面//.同理C C B B AD ''面//, C C B B D D A A ''''∴面面//,C B D A ''''∴//同理D C A A '''//.B A '' 与D C ''不重合, D C B A ''''∴为平行四边形.
②在面α//ABCD 时,四边形D C B A ''''为长方形.α//ABCD ,ABCD A A ⊥'∴, AB A ⊥'∴,D D A A AD ''⊥∴.B A AB ''// ,D D A A B A ''⊥''∴,
D A A B ''⊥''∴,D C B A ''''∴为长方形.
题4
证明:11
111111111////AA BB AA BEE B AA BEE B BB BEE B ⎫⎪⊂⇒/⎬⎪⊂⎭平面平面平面
1111111111111////AA BEE B AA ADD A AA EE ADD A BEE B EE ⎫⎪⊂⇒⎬⎪⋂=⎭
平面平面平面平面,又11//AA BB ,则11//BB EE
题5
答案:见详解.
详解:
11//BC B C ,且11B C ⊂平面1MNB ,BC ⊂/平面1MNB ∴//BC 平面1MNB .
题6 答案:23
39. 详解:∵BC ∥平面α,平面α∩平面ABC =MN ,∴BC ∥MN .
又∵G 是△ABC 的重心,∴AG ∶GD =2∶1,
∴AG ∶AD =2∶3.∴MN ∶BC =2∶3.又∵在△ABC 中,BC =39.
∴MN =23
39. 题7
答案:见详解.
详解:取SC 的中点E ,取AC 、BD 的交点为O ,连结OE ,得OE ∥SA .设SO 与MN 交于F ,连结PF .∵SM ∶MB =SN ∶ND =2∶1
∴MN ∥BD , 且SF ∶FO =2∶1.
又SP ∶PC =1∶2,SE =EC ,
∴SP ∶PE =2∶1. ∴SF ∶FO =SP ∶PE .
∴PF ∥EO . ∴SA ∥PF .
又SA ⊄平面PMN . ∴SA ∥平面PMN .
题8
答案:见详解.
详解:∵E ,F 分别是B 1D 1,AB 1的中点,∴EF ∥AD 1,又AD 1∥BC 1,
∴EF ∥BC 1,又∵EF ⊄平面BB 1C 1C ,BC 1⊂平面BB 1C 1C ,
∴EF ∥平面BB 1C 1C .
题9
答案:D .
详解:
如图所示,以E 为例,易证EI ,EQ ∥平面DBB 1D 1,与E 处于同等地位的点还有F ,G ,H ,M ,N ,P ,Q ,故有符合题意的直线8282
⨯=条.以I 为例,易证IE ∥平面DBB 1D 1,与I 处于同等地位的点还有J ,K ,L ,故有符合题意的直线4条,则共有8+4=12条.选D .。