教师版 必修2第二章2.2直线、平面平行的判定及性质练习
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最新人教版高中数学必修二第二章《直线与直线、直线与平面平行的判定》精选习题(含答案解析)一、选择题(每小题5分,共40分)1.已知l∥α,m∥α,l∩m=P且l与m确定的平面为β,则α与β的位置关系是( )A.相交B.平行C.相交或平行D.不确定2.已知a,b是两条相交直线,a∥α,则b与α的位置关系是( )A.b∥αB.b与α相交C.b⊂αD.b∥α或b与α相交3.平面α与△ABC的两边AB,AC分别交于点D,E,且AD︰DB=AE︰EC,如图,则BC与α的位置关系是 ( )A.平行B.相交C.平行或相交D.异面4.有以下三种说法,其中正确的是( )①若直线a与平面α相交,则α内不存在与a平行的直线;②若直线b∥平面α,直线a与直线b垂直,则直线a不可能与α平行;③直线a,b满足a∥α,a∥b,且b⊂α,则a平行于经过b的任何平面.A.①②B.①③C.②③D.①5.在空间四边形ABCD中,E,F分别为AB,AD上的点,且AE∶EB=AF∶FD=1∶4,又H,G分别为BC,CD的中点,则( )A.BD∥平面EFG,且四边形EFGH是平行四边形B.EF∥平面BCD,且四边形EFGH是梯形C.HG∥平面ABD,且四边形EFGH是平行四边形D.EH∥平面ADC,且四边形EFGH是梯形6.正方体EFGH-E1F1G1H1中,下列四对截面中,彼此平行的一对截面是( )A.平面E1FG1与平面EGH1B.平面FHG1与平面F1H1GC.平面F1H1H与平面FHE1D.平面E1HG1与平面EH1G7.已知m,n是两条直线,α,β是两个平面,有以下说法:①m,n相交且都在平面α,β外,m∥α,m∥β,n∥α,n∥β,则α∥β;②若m∥α,m∥β,则α∥β;③若m∥α,n∥β,m∥n,则α∥β.其中正确说法的个数是( )A.0B.1C.2D.38.在正方体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∥平面APC;(2)C1Q∥平面APC;(3)A,P,M三点共线;(4)平面MNQ∥平面APC.正确的序号为( )A.(1)(2)B.(1)(4)C.(2)(3)D.(3)(4)二、填空题(每小题5分,共10分)9.三棱锥S-ABC中,G为△ABC的重心,E在棱SA上,且AE=2ES,则EG与平面SBC的关系为________.10.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________.(将你认为正确的都填上)三、解答题(每小题10分,共20分)11.如图,在几何体ABCDE中,四边形ABCD是矩形,G,F分别是BE,DC的中点. 求证:GF∥平面ADE.12.一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图所示.在正方体中,设BC的中点为M,GH的中点为N.(1)请将字母F,G,H标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由).(2)判断平面BEG与平面ACH的位置关系,并证明你的结论.参考答案与解析1【解析】选B.因为l∩m=P,所以过l与m确定一个平面β,又因为l∥α,m ∥α,l∩m=P,所以β∥α.2【解析】选D.由题意画出图形,当a,b所在平面与平面α平行时,b与平面α平行,当a,b所在平面与平面α相交时,b与平面α相交.3【解析】选A.因为AD︰DB=AE︰EC,所以DE∥BC,又DE⊂α,BC⊄α,所以BC ∥α.4【解析】选D.①正确,若在α内存在一条直线b,使a∥b,则a∥α与“a与平面α相交”矛盾,故①正确;②错误,反例如图(1)所示;③错误,反例如图(2)所示,a,b可能在同一平面内.5【解析】选B.如图,由题意得,EF∥BD,且EF=BD.HG∥BD,且HG=BD.所以EF∥HG,且EF≠HG.所以四边形EFGH是梯形.所以EF∥平面BCD,而EH与平面ADC不平行.故选B.6【解析】选A.在平面E1FG1与平面EGH1中,因E1G1∥EG,FG1∥EH1,且E1G1∩FG1=G1,EG∩EH1=E,故平面E1FG1∥平面EGH1.7【解析】选B.设m∩n=P,则直线m,n确定一个平面,设为γ,由面面平行的判定定理知,α∥γ,β∥γ,因此,α∥β,即①正确;如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,直线EF平行于平面ADD1A1和平面A1B1C1D1,即满足②的条件,但平面A1B1C1D1与平面ADD1A1不平行,因此②不正确;图中,EF∥平面ADD1A1,BC∥平面A1B1C1D1,EF∥BC,但平面ADD1A1与平面A1B1C1D1不平行,所以③也不正确.8【解析】选C.(1)MN∥AC,连接AM,CN,易得AM,CN交于点P,即MN⊂平面PAC,所以MN∥平面APC是错误的;(2)平面APC延展,可知M,N在平面APC上,AN ∥C1Q,所以C1Q∥平面APC,是正确的;(3)由BP=BD1,以及相似,可得A,P,M 三点共线,是正确的;(4)直线AP延长到M,则M在平面MNQ内,又在平面APC内,所以平面MNQ∥平面APC,是错误的.9【解析】连接AG并延长交BC于点M,连接SM,则AG=2GM,又AE=2ES,所以EG∥SM,又EG⊄平面SBC,所以EG∥平面SBC.答案:平行10【解析】在④中NP平行所在正方体的那个侧面的对角线,从而平行AB,所以AB∥平面MNP;在①中设过点B且垂直于上底面的棱与上底面交点为C,则由NP∥CB,MN∥AC,可知平面MNP∥平面ABC,即AB∥平面MNP.答案:①④11【证明】取AE的中点H,连接HG,HD,又G是BE的中点,所以GH∥AB且GH=AB,又F是CD的中点,所以DF=CD,由四边形ABCD是矩形,得AB CD,所以GH DF,从而四边形HGFD是平行四边形,所以GF∥HD.又DH⊂平面ADE,GF⊄平面ADE,所以GF∥平面ADE.12【解析】(1)点F,G,H的位置如图所示.(2)平面BEG∥平面ACH.证明如下:因为ABCD-EFGH为正方体,所以BC∥FG,BC=FG,又FG∥EH,FG=EH,所以BC∥EH,BC=EH于是BCHE为平行四边形.所以BE∥CH,又CH⊂平面ACH,BE⊄平面ACH,所以BE∥平面ACH.同理BG∥平面ACH,又BE∩BG=B,所以平面BEG∥平面ACH.。
si r2.2.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 ∥nB .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-A 1B 1C 1D 1的棱DD 1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 、B 1C 1都相交;②过M 点有且只有一条直线与直线AB 、B 1C 1都垂直;③过M 点有且只有一个平面与直线AB 、B 1C 1都相交;④过M 点有且只有一个平面与直线AB 、B 1C 1都平行.其中真命题是( )godfo rs A .②③④B .①③④C .①②④D .①②③4.正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中M ,N ,Q 分别是棱D 1C 1,A 1D 1,BC 的中点.P 在对角线BD 1上,且BP =BD 1,给出下面四个命题:(1)MN ∥面APC ;(2)C 1Q ∥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-A 1B 1C 1D 1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A 1BC 1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-A 1B 1C 1D 1中,与平面AB 1C 平行的直线是( )A .DD 1B .A 1D 1C .C 1D 1D .A 1D9.如图,在三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,点D 为AC 的中点,点D 1是A 1C 1上的一点,若BC 1∥平面AB 1D 1,则 等于( )A .1/2B .1C .2D .3re o od fo rs10.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 所成的角为定值的中点,AA =AB=2.an d2.2.2 平面与平面平行的判定●知识梳理1符号表示:βa βb ∩ = β∥a b p α∥a α∥b α2、判断两平面平行的方法有三种:(1)用定义;(2)判定定理;(3●知能训练一.选择题1.已知两个不重合的平面α,β,给定以下条件:①α内不共线的三点到β的距离相等;②l ,m 是α内的两条直线,且l ∥β,m ∥β;③l ,m 是两条异面直线,且l ∥α,l ∥β,m ∥α,m ∥β;其中可以判定α∥β的是( )A.①B.②C.①③D.③2.在下列条件中,可判断平面α与β平行的是( )A.α、β都垂直于平面rB.α内存在不共线的三点到β的距离相等C.l,m是α内两条直线,且l∥β,m∥βD.l,m是两条异面直线,且l∥α,m∥α,l∥β,m∥β3.如果两个平面分别平行于第三个平面,那么这两个平面的位置关系( )A.平行B.相交C.异面D.以上都不对h i n(1)求证:平面PCD ∥平面MBE ;(2)求四棱锥M-BCDE 的体积.2.2.3 — 2.2.4直线与平面、平面与平面平行的性质知识梳理1简记为:线面平行则线线平行。
最新人教版数学精品教学资料习题课 直线、平面平行与垂直【课时目标】 1.能熟练应用直线、平面平行与垂直的判定及性质进行有关的证明.2.进一步体会化归思想在证明中的应用.a 、b 、c 表示直线,α、β、γ表示平面. 位置关系 判定定理(符号语言) 性质定理(符号语言)直线与平面平行 a ∥b 且________⇒a ∥αa ∥α,________________⇒a ∥b 平面与平面平行a ∥α,b ∥α,且________________⇒α∥βα∥β,________________⇒a ∥b直线与平面垂直l ⊥a ,l ⊥b ,且________________⇒l ⊥α a ⊥α,b ⊥α⇒________ 平面与平面垂直 a ⊥α,⇒α⊥βα⊥β,α∩β=a ,____________⇒b ⊥β一、选择题1.不同直线M 、n 和不同平面α、β.给出下列命题:①⎭⎪⎬⎪⎫α∥βm ⊂α⇒M ∥β; ② ⎭⎪⎬⎪⎫m ∥n m ∥β⇒n ∥β; ③⎭⎪⎬⎪⎫m ⊂αn ⊂β⇒M ,n 异面; ④⎭⎪⎬⎪⎫α⊥βm ∥α⇒M ⊥β. 其中假命题的个数为( )A .0B .1C .2D .3 2.下列命题中:(1)平行于同一直线的两个平面平行;(2)平行于同一平面的两个平面平行;(3)垂直于同一直线的两直线平行;(4)垂直于同一平面的两直线平行.其中正确命题的个数有( )A .4B .1C .2D .33.若a 、b 表示直线,α表示平面,下列命题中正确的个数为( ) ①a ⊥α,b ∥α⇒a ⊥b ;②a ⊥α,a ⊥b ⇒b ∥α; ③a ∥α,a ⊥b ⇒b ⊥α.A .1B .2C .3D .04.过平面外一点P :①存在无数条直线与平面α平行;②存在无数条直线与平面α垂直;③有且只有一条直线与平面α平行;④有且只有一条直线与平面α垂直,其中真命题的个数是( )A .1B .2C .3D .45.如图所示,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点P 在侧面BCC 1B 1及其边界上运动,并且总是保持AP ⊥BD 1,则动点P 的轨迹是( )A.线段B1CB.线段BC1C.BB1的中点与CC1的中点连成的线段D.BC的中点与B1C1的中点连成的线段6.已知三条相交于一点的线段P A、PB、PC两两垂直,点P在平面ABC外,PH⊥面ABC 于H,则垂足H是△ABC的()A.外心B.内心C.垂心D.重心二、填空题7.三棱锥D-ABC的三个侧面分别与底面全等,且AB=AC=3,BC=2,则二面角A -BC-D的大小为________.8.如果一条直线与一个平面垂直,那么,称此直线与平面构成一个“正交线面对”,在一个正方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“正交线面对”的个数是________.9.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为BD1的中点,则△P AC在该正方体各个面上的射影可能是________.(填序号)三、解答题10.如图所示,△ABC为正三角形,EC⊥平面ABC,BD∥CE,且CE=CA=2BD,M是EA的中点,求证:(1)DE=DA;(2)平面BDM⊥平面ECA;(3)平面DEA⊥平面ECA.11.如图,棱柱ABC-A1B1C1的侧面BCC1B1是菱形,B1C⊥A1B.(1)证明:平面AB1C⊥平面A1BC1;(2)设D是A1C1上的点且A1B∥平面B1CD,求A1DDC1的值.能力提升12.四棱锥P—ABCD的顶点P在底面ABCD中的投影恰好是A,其三视图如图:(1)根据图中的信息,在四棱锥P—ABCD的侧面、底面和棱中,请把符合要求的结论填写在空格处(每空只要求填一种):①一对互相垂直的异面直线________;②一对互相垂直的平面________;③一对互相垂直的直线和平面________;(2)四棱锥P—ABCD的表面积为________.13.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.转化思想是证明线面平行与垂直的主要思路,其关系为即利用线线平行(垂直),证明线面平行(垂直)或证明面面平行(垂直);反过来,又利用面面平行(垂直),证明线面平行(垂直)或证明线线平行(垂直),甚至平行与垂直之间的转化.这样,来来往往,就如同运用“四渡赤水”的战略战术,达到了出奇制胜的目的.习题课直线、平面平行与垂直答案知识梳理a⊄α,b⊂αa⊂β,α∩β=b a⊂β,b⊂β,a∩b=Pα∩γ=a,β∩γ=b a⊂α,b⊂α,a∩b =P a∥b a⊂βb⊥a,b⊂α作业设计1.D[命题①正确,面面平行的性质;命题②不正确,也可能n⊂β;命题③不正确,如果m、n有一条是α、β的交线,则m、n共面;命题④不正确,m与β的关系不确定.] 2.C[(2)和(4)对.]3.A[①正确.]4.B[①④正确.]5.A[连接AC,AB1,B1C,∵BD⊥AC,AC⊥DD1,BD∩DD1=D,∴AC⊥面BDD1,∴AC⊥BD1,同理可证BD1⊥B1C,∴BD1⊥面AB1C.∴P∈B1C时,始终AP⊥BD1,选A.]6.C[如图所示,由已知可得PA ⊥面PBC ,PA ⊥BC ,又PH ⊥BC , ∴BC ⊥面APH ,BC ⊥AH .同理证得CH ⊥AB ,∴H 为垂心.] 7.90° 解析由题意画出图形,数据如图,取BC 的中点E ,连接AE 、DE ,易知∠AED 为二面角A —BC —D 的平面角. 可求得AE =DE =2,由此得AE 2+DE 2=AD 2. 故∠AED =90°. 8.36解析 正方体的一条棱长对应着2个“正交线面对”,12条棱长共对应着24个“正交线面对”;正方体的一条面对角线对应着1个“正交线面对”,12条面对角线对应着12个“正交线面对”,共有36个.9.①④10.证明 (1)如图所示,取EC 的中点F ,连接DF ,∵EC ⊥平面ABC , ∴EC ⊥BC ,又由已知得DF ∥BC ,∴DF ⊥EC .在Rt △EFD 和Rt △DBA 中,∵EF =12EC =BD ,FD =BC =AB ,∴Rt △EFD ≌Rt △DBA , 故ED =DA .(2)取CA 的中点N ,连接MN 、BN ,则MN 綊12EC ,∴MN ∥BD ,∴N 在平面BDM 内,∵EC ⊥平面ABC ,∴EC ⊥BN .又CA ⊥BN , ∴BN ⊥平面ECA ,BN ⊂平面MNBD , ∴平面MNBD ⊥平面ECA . 即平面BDM ⊥平面ECA .(3)∵BD 綊12EC ,MN 綊12EC ,∴BD 綊MN ,∴MNBD 为平行四边形,∴DM ∥BN ,∵BN ⊥平面ECA ,∴DM ⊥平面ECA ,又DM ⊂平面DEA , ∴平面DEA ⊥平面ECA .11.(1)证明 因为侧面BCC 1B 1是菱形,所以B 1C ⊥BC 1.又B 1C ⊥A 1B ,且A 1B ∩BC 1=B ,所以B 1C ⊥平面A 1BC 1.又B 1C ⊂平面AB 1C ,所以平面AB 1C ⊥平面A 1BC 1.(2)解 设BC 1交B 1C 于点E ,连接DE ,则DE 是平面A 1BC 1与平面B 1CD 的交线. 因为A 1B ∥平面B 1CD ,所以A 1B ∥DE . 又E 是BC 1的中点,所以D 为A 1C 1的中点, 即A 1D DC 1=1. 12.(1)①PA ⊥BC(或PA ⊥CD 或AB ⊥PD) ②平面PAB ⊥平面ABCD(或平面PAD ⊥平面ABCD 或平面PAB ⊥平面PAD 或平面PCD ⊥平面PAD 或平面PBC ⊥平面PAB) ③PA ⊥平面ABCD(或AB ⊥平面PAD 或CD ⊥平面PAD 或AD ⊥平面PAB 或BC ⊥平面PAB)(2)2a 2+2a 2解析 (2)依题意:正方形的面积是a 2,S △PAB =S △PAD =12a 2.又PB =PD =2a ,∴S △PBC =S △PCD =22a 2.所以四棱锥P —ABCD 的表面积是S =2a 2+2a 2. 13.(1)证明 如图,设AC 与BD 交于点G ,则G 为AC 的中点.连接EG ,GH ,由于H 为BC 的中点,故GH 綊12AB .又EF 綊12AB ,∴EF 綊GH .∴四边形EFHG 为平行四边形.∴EG ∥FH .而EG ⊂平面EDB ,FH ⊄平面EDB ,∴FH ∥平面EDB .(2)证明 由四边形ABCD 为正方形,得AB ⊥BC . 又EF ∥AB ,∴EF ⊥BC .而EF ⊥FB ,∴EF ⊥平面BFC . ∴EF ⊥FH .∴AB ⊥FH .又BF =FC ,H 为BC 的中点,∴FH ⊥BC . ∴FH ⊥平面ABCD .∴FH ⊥AC .又FH ∥EG ,∴AC ⊥EG .又AC ⊥BD ,EG ∩BD =G , ∴AC ⊥平面EDB .(3)解 ∵EF ⊥FB ,∠BFC =90°∴BF ⊥平面CDEF . ∴BF 为四面体B -DEF 的高. 又BC =AB =2,∴BF =FC =2.V B -DEF =13×12×1×2×2=13.。
2.2. 直线、平面平行的判断及其性质直线与平面平行的判断知识梳理1、直线与平面平行的判判定理: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:aαbβ=> a∥ αa∥ b知能训练一.选择题1.已知 m,n 是两条不同样直线,α,β,γ是三个不同样平面,以下命题中正确的选项是()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∥ β D .若 m ⊥ α, n⊥ α,则 m ∥ n 2.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-A 1B 1C1D 1的棱 DD 1的中点,给出以下命题①过 M 点有且只有一条直线与直线AB 、 B 1C1都订交;②过 M 点有且只有一条直线与直线AB 、 B 1C1都垂直;③过 M 点有且只有一个平面与直线AB 、 B 1C1都订交;④过 M 点有且只有一个平面与直线AB 、 B 1C1都平行.其中真命题是()A .② ③ ④B .① ③ ④C .① ② ④D .① ② ③4.正方体 ABCD-A 1B 1C1D 1中 M ,N ,Q 分别是棱 D 1C1, A 1D 1,BC 的中点. P在对角线 BD 1上,且BP=BD1,给出下面四个命题:(1)MN ∥面 APC;(2)C1 Q∥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-A 1B 1C1D 1的各个极点与各棱中点共20 个点中,任取两点连成直线,所连的直线中与A 1BC 1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.若是直线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-A 1B 1C1D 1中,与平面AB 1C 平行的直线是()A .DD 1B .A 1 D 1C .C 1D 1 D .A 1 D9.如图,在三棱柱 ABC-A 1B1C1中,点 D 为 AC 的中点,点 D1是 A 1C1上的一点,若 BC 1∥平面 AB 1D 1,则等于()A . 1/2B . 1C. 2 D . 310.下面四个正方体图形中, A 、B 为正方体的两个极点,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.②③ D .③④11.如图,正方体的棱长为1,线段 B′ D上′有两个动点 E ,F,EF= ,则以下结论中错误的选项是()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-A1B 1C1D 1 中,E,F,G,H,M分别是棱AD ,DD 1,D1A 1,A 1A ,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 B 1D 1C.13.如图,正方体ABCD-A1B 1C1D 1 中,AB=2,点E 为 AD的中点,点 F 在 CD上,若EF ∥平面AB 1C,则线段EF的长度等于.三.解答题14.如图,在三棱柱 ABC-A 1B 1 C1中,侧棱 AA 1⊥底面 ABC ,AB ⊥ BC,D 为 AC的中点, AA 1=AB=2 .(1)求证: AB 1∥平面 BC1D ;(2)若 BC=3 ,求三棱锥 D-BC 1C 的体积.平面与平面平行的判断知识梳理1、两个平面平行的判判定理: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。
第二章 2.2 2.2.3A级基础巩固一、选择题1.正方体ABCD-A1B1C1D1中,截面BA1C1与直线AC的位置关系是导学号 09024417( A )A.AC∥截面BA1C1B.AC与截面BA1C1相交C.AC在截面BA1C1内D.以上答案都错误[解析] ∵AC∥A1C1,又∵AC⊄面BA1C1,∴AC∥面BA1C1.2.如右图所示的三棱柱ABC-A1B1C1中,过A1B1的平面与平面ABC交于直线DE,则DE与AB的位置关系是导学号 09024418( B )A.异面B.平行C.相交D.以上均有可能[解析] ∵A1B1∥AB,AB⊂平面ABC,A1B1⊄平面ABC,∴A1B1∥平面ABC.又A1B1⊂平面A1B1ED,平面A1B1ED∩平面ABC=DE,∴DE∥A1B1.又AB∥A1B1,∴DE∥AB.3.下列命题正确的是导学号 09024419( D )A.若直线a∥平面α,直线b∥平面α,则直线a∥直线bB.若直线a∥平面α,直线a与直线b相交,则直线b与平面α相交C.若直线a∥平面α,直线a∥直线b,则直线b∥平面αD.若直线a∥平面α,则直线a与平面α内任意一条直线都无公共点[解析] A中,直线a与直线b也可能异面、相交,所以不正确;B中,直线b也可能与平面α平行,所以不正确;C 中,直线b 也可能在平面α内,所以不正确;根据直线与平面平行的定义知D 正确,故选D .4.如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AM =2MA 1,BN =2NB 1,过MN 作一平面交底面三角形ABC 的边BC 、AC 于点E 、F ,则导学号 09024420( B )A .MF ∥NEB .四边形MNEF 为梯形C .四边形MNEF 为平行四边形D .A 1B 1∥NE[解析] ∵在▱AA 1B 1B 中,AM =2MA 1,BN =2NB 1,∴AM 綊BN ,∴MN 綊AB .又MN ⊄平面ABC ,AB ⊂平面ABC ,∴MN ∥平面ABC .又MN ⊂平面MNEF ,平面MNEF ∩平面ABC =EF ,∴MN ∥EF ,∴EF ∥AB ,显然在△ABC 中EF ≠AB ,∴EF ≠MN ,∴四边形MNEF 为梯形.故选B .5.如右图所示,在空间四边形ABCD 中,E 、F 、G 、H 分别是AB 、BC 、CD 、DA 上的点,EH ∥FG ,则EH 与BD 的位置关系是导学号 09024421( A )A .平行B .相交C .异面D .不确定[解析] ∵EH ∥FG ,FG ⊂平面BCD ,EH ⊄平面BCD , ∴EH ∥平面BCD .∵EH ⊂平面ABD ,平面ABD ∩平面BCD =BD , ∴EH ∥BD .6.已知正方体AC 1的棱长为1,点P 是面AA 1D 1D 的中心,点Q 是面A 1B 1C 1D 1的对角线B 1D 1上一点,且PQ ∥平面AA 1B 1B ,则线段PQ 的长为导学号 09024422( C )A .1B . 2C .22D .32[解析] 由PQ ∥平面AA 1BB 知PQ ∥AB 1,又P 为AO 1的中点,∴PQ =12AB 1=22.二、填空题7.如图,a ∥α,A 是α的另一侧的点,B 、C 、D ∈a ,线段AB 、AC 、AD 分别交平面α于E 、F 、G ,若BD =4,CF =4,AF =5,则EG =__209__.导学号 09024423[解析] ∵a ∥α,α∩平面ABD =EG ,∴a ∥EG ,即BD ∥EG , ∴EG BD =AF AF +FC ,则EG =AF ·BD AF +FC =5×45+4=209. 8.(2016·扬州高二检测)在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,若过A ,C ,B 1三点的平面与底面A 1B 1C 1D 1的交线为l ,则l 与A 1C 1的位置关系是__l ∥A 1C 1__.导学号 09024424[解析] ∵平面ABCD ∥平面A 1B 1C 1D 1,AC ⊂平面ABCD ,∴AC ∥平面A 1B 1C 1D 1.又平面ACB 1经过直线AC 与平面A 1B 1C 1D 1相交于直线l , ∴AC ∥l . 三、解答题9.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别是棱AA 1和BB 1的中点,过EF 的平面EFGH 分别交BC 和AD 于点G 、H ,求证:AB ∥GH .导学号 09024425[解析] ∵E 、F 分别是AA 1和BB 1的中点,∴EF ∥AB . 又AB ⊄平面EFGH ,EF ⊂平面EFGH , ∴AB ∥平面EFGH . 又AB ⊂平面ABCD ,平面ABCD ∩平面EFGH =GH ,∴AB ∥GH .10.四棱锥P -ABCD 的底面ABCD 是梯形,AB ∥CD ,且AB =23CD .试问在PC 上能否找到一点E ,使得BE ∥平面PAD ?若能,请确定E 点的位置,并给出证明;若不能,请说明理由.导学号 09024426[解析] 在PC 上取点E ,使CE PE =12,则BE ∥平面PAD .证明如下:延长DA 和CB 交于点F ,连接PF . 梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =23CD .∴AB CD =BF FC =23, ∴BC BF =12. 又CE PE =12,∴△PFC 中,CE PE =BC BF, ∴BE ∥PF ,而BE ⊄平面PAD ,PF ⊂平面PAD . ∴BE ∥平面PAD .B 级 素养提升一、选择题1.a 、b 是两条异面直线,下列结论正确的是导学号 09024427( D ) A .过不在a 、b 上的任一点,可作一个平面与a 、b 平行 B .过不在a 、b 上的任一点,可作一条直线与a 、b 相交 C .过不在a 、b 上的任一点,可作一条直线与a 、b 都平行 D .过a 可以并且只可以作一个平面与b 平行[解析] A 错,若点与a 所确定的平面与b 平行时,就不能使这个平面与a 平行了. B 错,若点与a 所确定的平面与b 平行时,就不能作一条直线与a ,b 相交. C 错,假如这样的直线存在,根据公理4就可有a ∥b ,这与a ,b 异面矛盾.D 正确,在a 上任取一点A ,过A 点作直线c ∥b ,则c 与a 确定一个平面与b 平行,这个平面是唯一的.2.过平面α外的直线l ,作一组平面与α相交,如果所得的交线为a 、b 、c 、…,那么这些交线的位置关系为导学号 09024428( D )A .都平行B .都相交且一定交于同一点C .都相交但不一定交于同一点D .都平行或交于同一点[解析] 若l ∥平面α,则交线都平行; 若l ∩平面α=A ,则交线都交于同一点A .3.如图,在三棱锥S -ABC 中,E 、F 分别是SB 、SC 上的点,且EF ∥平面ABC ,则导学号 09024429( B )A .EF 与BC 相交B .EF ∥BC C .EF 与BC 异面D .以上均有可能[解析] ∵EF ⊂平面SBC ,EF ∥平面ABC ,平面SBC ∩平面ABC =BC ,∴EF ∥BC . 4.不同直线m 、n 和不同平面α、β,给出下列命题: ①⎭⎪⎬⎪⎫α∥βm ⊂α⇒m ∥β;②⎭⎪⎬⎪⎫m ∥n m ∥β⇒n ∥β;③⎭⎪⎬⎪⎫m ⊂αn ⊂β⇒m 、n 异面.其中假命题有导学号 09024431( C ) A .0个B .1个C .2个D .3个[解析] ∵α∥β,∴α与β没有公共点. 又∵m ⊂α,∴m 与β没有公共点, ∴m ∥β,故①正确,②③错误.二、填空题5.已知A 、B 、C 、D 四点不共面,且AB ∥平面α,CD ∥α,AC ∩α=E ,AD ∩α=F ,BD ∩α=H ,BC ∩α=G ,则四边形EFHG 是__平行__四边形.导学号 09024432[解析] ∵AB ∥α,平面ABD ∩α=FH ,平面ABC ∩α=EG ,∴AB ∥FH ,AB ∥EG ,∴FH ∥EG ,同理EF ∥GH ,∴四边形EFHG 是平行四边形.6.(2016·成都高二检测)长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 是正方形,其侧面展开图是边长为8的正方形.E ,F 分别是侧棱AA 1、CC 1上的动点,AE +CF =8.P 在棱AA 1上,且AP =2,若EF ∥平面PBD ,则CF =__2__.导学号 09024433[解析] 连接AC 交BD 于O ,连接PO .因为EF ∥平面PBD ,EF ⊂平面EACF ,平面EACF ∩平面PBD =PO ,所以EF ∥PO ,在PA 1上截取PQ =AP =2,连接QC ,则QC ∥PO ,所以EF ∥QC ,所以EFCQ 为平行四边形,则CF =EQ ,又因为AE +CF =8,AE +A 1E =8,所以A 1E =CF =EQ =12A 1Q =2,从而CF =2.C 级 能力拔高1.如图所示,一平面与空间四边形对角线AC 、BD 都平行,且交空间四边形边AB 、BC 、CD 、DA 分别于E 、F 、G 、H .导学号 09024434(1)求证:EFGH 为平行四边形; (2)若AC =BD ,EFGH 能否为菱形?(3)若AC =BD =a ,求证:平行四边形EFGH 周长为定值.[解析] (1)∵AC ∥平面EFGH ,平面ACD ∩平面EFGH =GH ,且AC ⊂面ACD , ∴AC ∥GH ,同理可证,AC ∥EF ,BD ∥EH ,BD ∥FG . ∴EF ∥GH ,EH ∥FG .∴四边形EFGH 为平行四边形. (2)设AC =BD =a ,EH =x ,GH =y ,AH HD =m n. ∵GH ∥AC ,∴GH ︰AC =DH ︰DA =DH ︰(DH +HA ). 即:y ︰a =n ︰(m +n ),∴y =nm +na . 同理可得:x =EH =mm +na . ∴当AC =BD 时,若m =n 即AH =HD 时,则EH =GH ,四边形EFGH 为菱形. (3)设EH =x ,GH =y ,H 为AD 上一点且AH ︰HD =m ︰n .∵EH ∥BD ,∴EH BD =AHAD.即x a =m m +n ,∴x =mm +na .同理:y =nm +n a ,∴周长=2(x +y )=2a (定值).2.如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,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 =2,若MB ∥平面AEF ,试判断点M 在何位置.导学号 09024435[解析] 若MB ∥平面AEF ,过F 、B 、M 作平面FBMN 交AE 于N ,连接MN 、NF .因为BF ∥平面AA 1C 1C ,BF ⊂平面FBMN ,平面FBMN ∩平面AA 1C 1C =MN ,所以BF ∥MN .又MB ∥平面AEF ,MB ⊂平面FBMN ,平面FBMN ∩平面AEF =FN ,所以MB ∥FN ,所以BFNM 是平行四边形,所以MN ∥BF ,MN =BF =1. 而EC ∥FB ,EC =2FB =2, 所以MN ∥EC ,MN =12EC =1,故MN 是△ACE 的中位线.所以M 是AC 的中点时,MB ∥平面AEF .。
第二章 2.2 2.2.4A 级 基础巩固一、选择题1.若AB 、BC 、CD 是不在同一平面内的三条线段,则过它们中点的平面和直线AC 的位置关系是导学号 09024450( A )A .平行B .相交C .AC 在此平面内D .平行或相交[解析] 利用中位线性质定理得线线平行,进而得直线与平面平行.2.已知平面α∥平面β,P ∉α,P ∉β,过点P 的两直线分别交α、β于A 、B 和C 、D 四点,A 、C ∈α,B 、D ∈β,且PA =6,AB =2,BD =12,则AC 之长为导学号 09024448( C )A .10或18B .9C .18或9D .6[解析] 由PA =6,AB =2知,P 点不可能在α与β之间,∴点P 在两平行平面所夹空间外面,∴PA PB =AC BD 或PB PA =BDAC,∴AC =9或AC =18,∴选C .3.若平面α∥平面β,直线a ⊂α,点B ∈β,过点B 的所有直线中导学号 09024452( D )A .不一定存在与a 平行的直线B .只有两条与a 平行的直线C .存在无数条与a 平行的直线D .有且只有一条与a 平行的直线[解析] ∵α∥β,B ∈β,a ⊂α,∴B ∉a ,∴点B 与直线a 确定一个平面γ, ∵γ与β有一个公共点B ,∴γ与β有且仅有一条经过点B 的直线b , ∵α∥β,∴a ∥b . 故选D .4.已知a 、b 表示直线,α、β、γ表示平面,则下列推理正确的是导学号 09024453( D )A .α∩β=a ,b ⊂α⇒a ∥bB .α∩β=a ,a ∥b ⇒b ∥α且b ∥βC .a ∥β,b ∥β,a ⊂α,b ⊂α⇒α∥βD .α∥β,α∩γ=a ,β∩γ=b ⇒a ∥b[解析] 选项A 中,α∩β=a ,b ⊂α,则a ,b 可能平行也可能相交,故A 不正确; 选项B 中,α∩β=a ,a ∥b ,则可能b ∥α且b ∥β,也可能b 在平面α或β内,故B 不正确;选项C 中,a ∥β,b ∥β,a ⊂α,b ⊂α,根据面面平行的判定定理,再加上条件a ∩b =A ,才能得出α∥β,故C 不正确;选项D 为面面平行性质定理的符号语言,故选D .5.已知两条直线m 、n 两个平面α、β,给出下面四个命题:导学号 09024454 ①α∩β=m ,n ⊂α⇒m ∥n 或者m ,n 相交; ②α∥β,m ⊂α,n ⊂β⇒m ∥n ; ③m ∥n ,m ∥α⇒n ∥α;④α∩β=m ,m ∥n ⇒n ∥β且n ∥α. 其中正确命题的序号是( A ) A .①B .①④C .④D .③④6.平面α∥平面β,△ABC 、△A ′B ′C ′分别在α、β内,线段AA ′、BB ′、CC ′共点于O ,O 在α、β之间.若AB =2,AC =1,∠BAC =60°,OA ︰OA ′=3︰2,则△A ′B ′C ′的面积为导学号 09024455( C )A .39B .33C .239D .233[解析] 如图∵α∥β,∴BC ∥B ′C ′,AB ∥A ′B ′,AC ∥A ′C ′,∴△ABC ∽△A ′B ′C ′, 且由AB A ′B ′=OA OA ′=32知相似比为32,又由AB =2,AC =1,∠BAC =60°,知S △ABC =12AB ·CD =12AB ·(AC ·sin60°)=32,∴S △A ′B ′C ′=239.二、填空题7.如右图是长方体被一平面所截得的几何体,四边形EFGH 为截面,则四边形EFGH 的形状为__平行四边形__.导学号 09024456[解析] ∵平面ABFE ∥平面CDHG , 又平面EFGH ∩平面ABFE =EF , 平面EFGH ∩平面CDHG =HG , ∴EF ∥HG . 同理EH ∥FG ,∴四边形EFGH 的形状是平行四边形. 三、解答题8.如图,四棱锥P -ABCD 中,AB ∥CD ,AB =2CD ,E 为PB 的中点.求证:CE ∥平面PAD .导学号 09024457[解析] 解法一:如图所示,取PA 的中点H ,连接EH 、DH .因为E 为PB 的中点, 所以EH ∥AB ,EH =12AB .又AB ∥CD ,CD =12AB ,所以EH ∥CD ,EH =CD .因此四边形DCEH 是平行四边形, 所以CE ∥DH .又DH ⊂平面PAD ,CE ⊄平面PAD , 因此CE ∥平面PAD .解法二:如图所示,取AB 的中点F ,连接CF 、EF ,所以AF =12AB .又CD =12AB ,所以AF =CD .又AF ∥CD ,所以四边形AFCD 为平行四边形, 因此CF ∥AD .又CF ⊄平面PAD ,所以CF ∥平面PAD .因为E ,F 分别为PB ,AB 的中点,所以EF ∥PA . 又EF ⊄平面PAD ,所以EF ∥平面PAD . 因为CF ∩EF =F ,故平面CEF ∥平面PAD . 又CE ⊂平面CEF ,所以CE ∥平面PAD .9.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,O 为底面ABCD 的中心,P 是DD 1的中点,设Q 是CC 1上的点,问:当点Q 在什么位置时,平面D 1BQ 与平面PAO 平行?导学号 09024458[解析] 当Q 为CC 1的中点时,平面D 1BQ ∥平面PAO . 连接BD ,由题意可知,BD ∩AC =0,O为BD的中点,又P为DD1的中点,∴OP∥BD1,又BD1⊄平面PAO,PO⊂平面PAO,∴BD1∥平面PAO,连接PC.∵PD1綊CQ,∴D1Q∥PC.又PC⊂平面PAO,D1Q⊄平面PAO,∴D1Q∥平面PAO.又D1Q∩BD1=D1,∴平面D1BQ∥平面PAC.B级素养提升一、选择题1.已知直线a∥平面α,a∥平面β,α∩β=b,则a与b导学号 09024459( B ) A.相交B.平行C.异面D.共面或异面[解析] ∵直线a∥α,a∥β,∴在平面α、β中必分别有一直线平行于a,不妨设为m、n,∴a∥m,a∥n,∴m∥n.又α、β相交,m在平面α内,n在平面β内,∴m∥β,∴m∥b,∴a∥b.故选B.2.如图,在多面体ABC-DEFG中,平面ABC∥平面DEFG,EF∥DG,且AB=DE,DG=2EF,则导学号 09024460( A )A.BF∥平面ACGD B.CF∥平面ABEDC.BC∥FG D.平面ABED∥平面CGF[解析] 取DG的中点为M,连接AM、FM,如图所示.则由已知条件易证四边形DEFM是平行四边形∴DE綊FM.∵平面ABC∥平面DEFG,平面ABC∩平面ADEB=AB,平面DEFG∩平面ADEB=DE,∴AB∥DE,∴AB∥FM.又AB=DE,∴AB=FM,∴四边形ABFM是平行四边形,即BF∥AM.又BF⊄平面ACGD,∴BF∥平面ACGD.故选A.3.设平面α∥平面β,点A∈α,点B∈β,C是AB的中点,当点A、B分别在平面α、β内运动时,那么所有的动点C导学号 09024461( B )A.不共面B.不论A、B如何移动,都共面C.当且仅当A、B分别在两直线上移动时时才共面D.当且仅当A、B分别在两条给定的异面直线上移动时才共面[解析] 如图,不论点A、B如何移动,点C都共面,且所在平面与平面α、平面β平行.4.a∥α,b∥β,α∥β,则a与b位置关系是导学号 09024462( D )A.平行B.异面C.相交D.平行或异面或相交[解析] 如图(1),(2),(3)所示,a与b的关系分别是平行、异面或相交.二、填空题5.如图所示,平面四边形ABCD所在的平面与平面α平行,且四边形ABCD在平面α内的平行投影A1B1C1D1是一个平行四边形,则四边形ABCD的形状一定是__平行四边形__.导学号 09024463[解析] ∵平面AC∥α,平面AA1B1B∩α=A1B1,平面AA1B1B∩平面ABCD=AB,∴AB∥A1B1,同理可证CD∥C1D1,又A1B1∥C1D1,∴AB∥CD,同理可证AD∥BC,∴四边形ABCD是平行四边形.6.如图,在四面体ABCD中,若截面PQMN是正方形,则在下列结论中正确的为__①②④__.导学号 09024464①AC⊥BD;②AC∥截面PQMN;③AC=BD;④异面直线PM与BD所成的角为45°.[解析] ∵MN∥PQ,∴PQ∥平面ACD,又平面ACD∩平面ABC=AC,∴PQ∥AC,从而AC∥截面PQMN,②正确;同理可得MQ∥BD,故AC⊥BD,①正确;又MQ∥BD,∠PMQ=45°,∴异面直线PM与BD所成的角为45°,故④正确.根据已知条件无法得到AC,BD长度之间的关系.故填①②④.C级能力拔高1.如图,在四棱锥O-ABCD中,底面ABCD是菱形,M为OA的中点,N为BC的中点.证明:直线MN∥平面OCD.导学号 09024465[解析] 解法一:如图(1),取OB的中点G,连接GN、GM.∵M为OA的中点,∴MG∥AB.∵AB∥CD,∴MG∥CD.∵MG⊄平面OCD,CD⊂平面OCD,∴MG∥平面OCD.又∵G、N分别为OB、BC的中点,∴GN ∥OC .∵GN ⊄平面OCD ,OC ⊂平面OCD , ∴GN ∥平面OCD .又∵MG ⊂平面MNG ,GN ⊂平面MNG ,MG ∩GN =G , ∴平面MNG ∥平面OCD . ∵MN ⊂平面MNG , ∴MN ∥平面OCD .解法二:如图(2),取OD 的中点P ,连接MP 、CP . ∵M 为OA 的中点,∴MP 綊12AD .∵N 为BC 的中点,∴CN 綊12AD ,∴MP 綊CN ,∴四边形MNCP 为平行四边形, ∴MN ∥PC .又∵MN ⊄平面OCD ,PC ⊂平面OCD , ∴MN ∥平面OCD .2.如图,在四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 为梯形,AD ∥BC ,平面A 1DCE 与B 1B 交于点E .求证:EC ∥A 1D .导学号 09024467[解析] 因为BE ∥AA 1,AA 1⊂平面AA 1D ,BE ⊄平面AA 1D , 所以BE ∥平面AA 1D .因为BC ∥AD ,AD ⊂平面AA 1D ,BC ⊄平面AA 1D , 所以BC ∥平面AA 1D .又BE ∩BC =B ,BE ⊂平面BCE ,BC ⊂平面BCE ,所以平面BCE∥平面AA1D.又平面A1DCE∩平面BCE=EC,平面A1DCE∩平面AA1D=A1D,所以EC∥A1D.。
直线、平面平行的判定【学习目标】1.掌握直线与平面平行的判定定理;2.掌握两平面平行的判定定理;3.能熟练应用直线与平面、平面与平面平行的判定定理解决相关问题. 【要点梳理】【高清课堂:线面平行的判定与性质39945 知识讲解1】 要点一、直线和平面平行的判定文字语言:直线和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.图形语言:符号语言:a α⊄、b α⊂,//a b //a α⇒. 要点诠释:(1)用该定理判断直线a 与平面α平行时,必须具备三个条件: ①直线a 在平面α外,即a α⊄; ②直线b 在平面α内,即b α⊂; ③直线a ,b 平行,即a ∥b .这三个条件缺一不可,缺少其中任何一个,结论就不一定成立. (2)定理的作用将直线和平面平行的判定转化为直线与直线平行的判定,也就是说,要证明一条直线和一个平面平行,只要在平面内找一条直线与已知直线平行即可.要点二、两平面平行的判定文字语言:如果一个平面内有两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行. 图形语言:符号语言:若a α⊂、b α⊂,a b A =I ,且//a β、//b β,则//αβ. 要点诠释:(1)定理中平行于同一个平面的两条直线必须是相交的.(2)定理充分体现了等价转化的思想,即把面面平行转化为线面平行,可概述为:线面平行⇒面面平行.要点三、判定平面与平面平行的常用方法1.利用定义:证明两个平面没有公共点,有时直接证明非常困难,往往采用反证法. 2.利用判定定理:要证明两个平面平行,只需在其中一个平面内找两条相交直线,分别证明它们平行于另一个平面,于是这两个平面平行,或在一个平面内找到两条相交的直线分别与另一个平面内两条相交的直线平行.3.平面平行的传递性:即若两个平面都平行于第三个平面,则这两个平面互相平行. 【典型例题】类型一、直线与平面平行的判定例1.已知AB ,BC ,CD 是不在同一平面内的三条线段,E ,F ,G 分别是AB ,BC ,CD 的中点,求证:AC//平面EFG , BD//平面EFG .【解析】 欲证明AC ∥平面EFG ,根据直线和平面平行的判定定理,只需证明AC 平行于平面EFG 内的一条直线,如右图可知,只需证明AC ∥EF .证明:如右图,连接AC ,BD ,EF ,GF ,EG . 在△ABC 中,E ,F 分别是AB ,BC 的中点,∴AC ∥EF , 又AC ⊄平面EFG ,EF ⊂平面EFG , 于是AC ∥平面EFG . 同理可证BD ∥平面EFG .【总结升华】由线面平行的判定定理判定直线与平面平行的顺序是:(1)在平面内寻找直线的平行线;(2)证明这两条直线平行;(3)由判定定理得出结论.OO 1CDC 11A 1B 1例2.已知有公共边AB 的两个全等的矩形ABCD 和ABEF 不在同一个平面内,P 、Q 分别为对角线AE 、BD 上的点,且AP=DQ ,如右图.求证:PQ ∥平面CBE .证明:作PM ∥AB 交BE 于点M ,QN ∥AB 交BC 于点N ,则PM ∥QN . ∴PM EP AB EA =,QN BQDC BD=. ∵AP=DQ ,∴EP=BQ . 又∵AB=CD ,EA=BD , ∴PM //QN .∴四边形PMNQ 是平行四边形. ∴PQ ∥MN .综上,PQ ⊄平面CBE ,MN ⊂平面CBE , 又∵PQ ∥MN ,∴PQ ∥平面CBE .【总结升华】证线面平行,需证线线平行,寻找平行线是解决此类问题的关键. 举一反三:【高清课堂:线面平行的判定与性质39945 例1】【变式1】在正方体1111ABCD A B C D -中,1O 是正方形1111A B C D 的中心,求证:1//AO 面1BC D .证明:如图,取面ABCD 的中心O ,连1OC .11//O C OC Q ,且11O C OC = ∴四边形11AOC O 是平行四边形11//AO OC ∴,又11OC BDC ⊂Q 平面 ∴1//AO 面1BC D【变式2】 已知P 是平行四边形ABCD 所在平面外一点,E 、F 分别为AB 、PD 的中点,求证:AF ∥平面PEC.【解析】证明线面平行,根据判定定理,作出平行四边形,利用平行四边形的性质,证明平面外直线与平面上的直线平行.证明:设PC 的中点为G ,连接EG 、FG .∵F 为PD 中点,∴GF ∥CD 且GF=12CD .∵AB ∥CD ,AB=CD ,E 为AB 中点,∴GF ∥AE ,GF=AE ,四边形AEGF 为平行四边形. ∴EG ∥AF ,又∵AF ⊄平面PEC ,EG ⊂平面PEC ,∴AF ∥平面PEC .【总结升华】要证明直线和平面平行,只须在平面内找到一条直线和已知直线平行就可以了.注意适当添加辅助线,重视中位线在解题中的应用.【变式3】 如右图所示,在四棱锥P —ABCD 中,底面ABCD 是矩形,PA ⊥平面ABCD ,AP=AB ,BP=BC=2,E ,F 分别是PB ,PC 的中点.(1)证明:EF ∥平面PAD ; (2)求三棱锥E —ABC 的体积V .【解析】(1)在△PBC 中,E ,F 分别是PB ,PC 的中点,∴EF ∥BC . 又BC ∥AD ,∴EF ∥AD .又∵AD ⊂平面PAD ,EF ⊄平面PAD , ∴EF ∥平面PAD .(2)连接AE ,AC ,EC ,过E 作EG ∥PA 交AB 于点G ,如下图, 则EG ⊥平面ABCD ,且12EG PA =. 在△PAB 中,AP=AB ,∠PAB=90°,BP=2, ∴2AP AB ==,22EG =. ∴1122222ABC S AB BC ∆=⋅=⨯⨯=, ∴112123323E ABC ABC V S EG -∆=⋅=⨯⨯=. 类型二、平面与平面平行的判定例3.如右图,已知正方体ABC D —A 1B 1C 1D 1,求证:平面AB 1D 1∥平面BDC 1.【解析】要证明两个平面平行,由面面平行的判定定理知:须在某一平面内寻找两条相交且都与另一平面平行的直线.证明:∵AB //A 1B 1,C 1D 1//A 1B 1,∴AB //C 1D 1, ∴四边形ABC 1D 1为平行四边形,∴AD 1∥BC 1. 又AD 1⊂平面AB 1D 1,BC 1⊄平面AB 1D 1, ∴BC 1∥平面AB 1D 1. 同理,BD ∥平面AB 1D 1,又BD ∩BC 1=B ,∴平面AB 1D 1∥平面BDC 1.【总结升华】利用面面平行的判定定理判定两个平面平行的程序是:(1)在第一个平面内找出(或作出)两条平行于第二个平面的直线;(2)说明这两条直线是相交直线;(3)由判定定理得出结论.例4.如右图,正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,M 、N 、E 、F 分别是棱A 1B 1、A 1D 1、B 1C 1、C 1D 1的中点.求证:平面AMN ∥平面EFDB . 证明:连接MF ,∵M 、F 分别是A 1B 1、C 1D 1的中点,且四边形A 1B 1C 1D 1为正方形,∴MF //A 1D 1.又A 1D 1//AD ,∴MF //AD ,∴四边形AMFD 是平行四边形,∴AM ∥DF .∵DF ⊂平面EFDB ,AM ⊄平面EFDB , ∴AM ∥平面EFDB . 同理,AN ∥平面EFDB .又AM 、AN ⊂平面AMN ,且AM ∩AN=A , ∴平面AMN ∥平面EFDB .【总结升华】应用判定定理时,一定要注意“两条相交直线”这一关键性条件,问题最终转化为证明直线和直线的平行.举一反三:【高清课堂:空间面面平行的判定与性质399113例1】【变式1】点P 是△ABC 所在平面外一点,123,,G G G 分别是△PBC ,△APC ,△ABP 的重心,求证:面123//G G G 面ABC .证明:连32,PG PG ,并延长分别交AB ,AC 于M ,Q ,连MQ .因为32,G G 为重心,所以M ,Q 分别为所在边的中点. 又直线PM ∩PQ =P ,所以直线PM ,PQ 确定平面PMQ , 在△PMQ 中,因为32,G G 为重心,所以323221PG PG G M G Q==,所以23//G G MQ . 因为23G G ⊄面ABC ,MQ ⊂面ABC ,23//G G MQ ,所以23//G G 面ABC 同理13//G G 面ABC ,因为13G G ⊂面123G G G ,23G G ⊂面123G G G ,13233G G G G G =I ,23//G G 面ABC ,13//G G 面ABC ,所以面123//G G G 面ABC .【变式2】 如右图所示,在三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,点D ,E 分别是BC 与B 1C 1的中点.求证:平面A 1EB ∥平面ADC 1.证明:由棱柱的性质知,B 1C 1//BC ,又D ,E 分别为BC ,B 1C 1的中点,所以C 1E //DB ,则四边形C 1DBE 为平行四边形,因此EB ∥C 1D ,又C 1D ⊂平面ADC 1,EB ⊄平面ADC 1,所以EB ∥平面ADC 1.连接DE ,同理,EB 1//BD ,所以四边形EDBB 1为平行四边形,则ED //B 1B . 因为B 1B //A 1A (棱柱的性质),所以ED //A 1A ,则四边形EDAA 1为平行四边形,所以A 1E ∥AD ,又A 1E ⊄平面ADC 1,AD ⊂平面ADC 1,所以A 1E ∥平面ADC 1.由A 1E ∥平面ADC 1,EB ∥平面ADC 1,A 1E ⊂平面A 1EB ,EB ⊂平面A 1EB ,且A 1E ∩EB=E ,所以平面A 1EB ∥平面ADC 1.【变式3】 已知在正方体''''ABCD A B C D -中 ,M ,N 分别是''A D ,''A B 的中点,在该正方体中作出过顶点且与平面AMN 平行的平面,并证明你的结论.【解析】与平面AMN 平行的平面有以下三种情况:下面以上图(1)为例进行证明:证明:∵四边形ABEM是平行四边形,∴BE∥AM,又BE⊂平面BDE,AM⊄平面BDE,∴AM∥平面BDE.∵MN是'''MN B D,∆的中位线,∴//''A B D∵四边形''BD B D,∴MN∥BD,BDD B是平行四边形,∴//''又BD⊂平面BDE,MN⊄平面BDE,∴MN∥平面BDE.又AM、MN⊂平面AMN,且MN∩AM=M,由平面与平面平行的判定定理可得,平面AMN∥平面BDE.【巩固练习】1.下列说法中正确的是( )A .如果一个平面内有一条直线和另一个平面平行,那么这两个平面平行B .如果一个平面内有无数条直线和另一个平面平行,那么这两个平面平行C .如果一个平面内的任何一条直线都与另一个平面平行,那么这两个平面平行D .如果两个平面平行于同一直线,则这两个平面平行2.已知三条互相平行的直线a 、b 、c 中,a α⊂,,b c α⊂,则平面α、β的位置关系是( ) A .平行 B .相交 C .平行或相交 D .重合3.已知m ,n 是两条不重合的直线,α、β是两个不重合的平面,给出下列三个命题:①////m m n n ββ⎧⇒⎨⊂⎩;②//m n n m ββ⎧⇒⎨⎩与异面与相交;③//////m n m n αα⎧⇒⎨⎩。
直线、平面平行的判定及其性质练习(重点)1.如果直线a ∥平面α,那么( )A .a 只能平行于α内的一条直线B .a 平行于α内的所有直线C .a 平行于α内的任意一条直线D .a 与α内的直线是异面直线或平行直线2.已知直线a ∥平面α,直线b ∥平面α,则( )A .a ∥bB .a 与b 异面C .a 与b 相交D .以上均可能3.已知直线a ∥平面α,直线b 与平面α不平行,则( )A .a 不平行于bB . a ∥bC .a 与b 相交D .a ∥b 或a 与b 相交或a 与b 异面4.已知直线a ∥直线b ,b ∥直线c ,c ∥平面α,则( )A .a ∥αB .a ⊂αC .a 与α相交D .a ∥α或a ⊂α5.正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,截面BA 1C 1和直线AC 的位置关系是( ) A .AC ∥平面BA 1C 1B .AC 与平面BA 1C 1相交C .AC 在平面BA 1C 1内D .上述答案均不正确6.直线a ∥平面α,平面α内有n 条直线相交于一点,那么这n 条直线中与直线a 平行的 ( )A .至少有一条B .至多有一条C .有且只有一条D .不可能有7.若直线l 不平行于平面α,且α⊄l ,则( ).A . α内的所有直线与l 异面B . α内不存在与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8.平面α∥平面β,α⊂a ,β⊂b ,则直线b a ,的位置关系是 . 9.在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 是DD 1的中点,则BD 1与平面ACE 的位置关系为 .10.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AB 1C ,则线段EF 的长度等于 .11.四边形ABCD 是矩形,,E F 是AB 、PD 的中点,求证:AF ∥面PCE .12.如图,在四棱锥ABCD P -中,底面ABCD 为平行四边形,O 为AC 的中点,M 为PD 的中点.求证:PB //平面ACM . 1111A A B B C C DD13.如图,在三棱柱111C B A ABC 中,E ,F ,G ,H 分别是AB ,AC ,11B A ,11C A 的中点,求证: ⑴B ,C ,H ,G 四点共面; ⑵平面1EFA ∥平面BCHG .感谢您的阅读,祝您生活愉快。
一、单项选择题1.假如直线直线、平面平行的判断及其性质(人教(共 11道,每道9 分)a∥平面α,那么直线a 与平面α内的 ()A 版)A. 一条直线不订交B.两条直线不订交C.无数条直线不订交D.随意一条直线不订交答案: D解题思路:试题难度:三颗星知识点:直线与平面平行的性质2.给出以下五个命题,此中正确命题的序号是()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;⑤若一条直线与一个平面平行,则这条直线与这个平面内的无数条直线平行.A. ③⑤B.①②⑤C.②③D.③④⑤答案: A解题思路:试题难度:三颗星知识点:空间直线和平面的地点关系3.设 a, b 为直线,α,β为平面, P 是空间一点,以下命题中正确的选项是()A.B.C.D.答案: D解题思路:试题难度:三颗星知识点:空间直线和平面的地点关系4.以下可以使平面α∥平面β的条件是()A.B.C.D.答案: D解题思路:试题难度:三颗星知识点:空间直线和平面的地点关系5.以下对于互不同样的直线,m,n和平面α,β,γ的命题,此中为真命题的是()A.B.C.D.答案: D解题思路:试题难度:三颗星知识点:空间直线和平面的地点关系6.如图,正方体ABCD-A 1B 1C1D1中,截面BA 1C1和直线 AC 的地点关系是 ()A. B.C. D. 上述答案均不正确答案: A解题思路:试题难度:三颗星知识点:直线与平面平行的判断7.如图,在正方体ABCD-A 1B1C1D 1中,M ,N 分别是 A 1B ,AC 的中点,则 MN 与平面 BB 1C1C 的地点关系是 ()A. 订交B.平行C.垂直D.不可以确立答案: B解题思路:试题难度:三颗星知识点:直线与平面平行的判断8.在正方体ABCD-A 1B 1C1D1中, P, Q 分别是棱AA 1, CC1的中点,则过点 B ,P, Q 的截面是()A. 三角形B.菱形但不是正方形C.正方形D.邻边不等的矩形答案: B解题思路:试题难度:三颗星知识点:直线与平面平行的性质9.如图,两个正方形ABCD 和 ADEF 所在平面相互垂直,设M,N分别是BD和AE的中点,则以下选项不正确的选项是()A.MN 与平面 CDE 订交B.MN ∥平面 CDEC.AB ∥平面 CDED.AF ∥平面 CDE答案: A解题思路:试题难度:三颗星知识点:直线与平面平行的判断10.以下四个正方体中,得出 AB ∥平面 MNPA , B的序号是为正方体的两个极点,()M,N,P分别为其所在棱的中点,能A. ①③B.①④C.②③D.②④答案: B解题思路:试题难度:三颗星知识点:直线与平面平行的判断11.过平行六面体ABCD-A 1B1 C1D 1的随意两条棱的中点作直线,此中与平面DBB 1D 1平行的直线共有 ()A.4条B.6条C.8 条D.12条答案: D解题思路:试题难度:三颗星知识点:直线与平面平行的判断。
第二章点、直线、平面的位置关系
2.2直线、平面平行的判定及性质
一、直线,平面平行的判定(A)
1.给出下列结论:
(1)平行于同一条直线的两条直线平行;
(2)平行于同一条直线的两个平面平行;
(3)平行于同一平面的两条直线平行;
(4)平行于同一个平面的两个平面平行.
其中正确的个数为()
A.1个B.2个C.3个D.4个
[答案] B
2.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是棱BC、C1D1的中点,则EF与平面BB
D1D的位置关系是()
A.EF∥平面BB1D1D
B.EF与平面BB1D1D相交
C.EF⊂平面BB1D1D
D.EF与平面BB1D1D的位置关系无法判断
[答案] A
3.经过平面α外两点,作与α平行的平面,则这样的平面可以作()
A.1个或2个B.0个或1个
C.1个D.0个
[答案] B
4.如下图(1),已知正方形ABCD,E,F分别是AB,CD的中点,将△ADE沿DE折起,如图(2)所示,则BF与平面ADE的位置关系是________.
[答案]平行
5.如图,已知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)若MN =BC =4,P A =43,求异面直线P A 与MN 所成的角的大小.
[解析] (1)取PD 的中点H ,连接AH ,NH ,∵N 是PC 的中点,∴NH =1
2
DC .由M 是AB 的中点,且DC ∥AB ,
∴NH ∥AM ,NH =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 , ∴MN ∥平面P AD .
(2)连接AC 并取其中点O ,连接OM 、ON , ∴OM ∥12BC ,ON ∥12P A .,OM =12BC ,ON =1
2
P A .
∴∠ONM 就是异面直线P A 与MN 所成的角, 由MN =BC =4,P A =43,得OM =2,ON =2 3. ∴MO 2+ON 2=MN 2,∴∠ONM =30°, 即异面直线P A 与MN 成30°的角.
6.如下图,F ,H 分别是正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱CC 1,AA 1的中点, 求证:平面BDF ∥平面B 1D 1H .
证明: 取DD 1,中点E 连AE 、EF .
∵E 、F 为DD 1、CC 1
中点,∴EF ∥CD .,EF =CD ∴EF ∥AB ,EF =AB
∴四边形EFBA 为平行四边形. ∴AE ∥BF .
又∵E 、H 分别为D 1D 、A 1A 中点,
∴D 1E ∥HA ,D 1E =HA ∴四边形HADD 1为平行四边形. ∴HD 1∥AE ∴HD 1∥BF
由正方体的性质易知B 1D 1∥BD ,且已证BF ∥D 1H . ∵B 1D 1⊄平面BDF ,BD ⊂平面BDF , ∴B 1D 1∥平面BDF .连接HB ,D 1F , ∵HD 1⊄平面BDF ,BF ⊂平面BDF , ∴HD 1∥平面BDF .又∵B 1D 1∩HD 1=D 1, ∴平面BDF ∥平面B 1D 1H .
二、直线,平面平行的性质:(B )
1.如图所示的三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,过A 1B 1的平面与平面ABC 交于直线DE ,则DE 与AB 的位置关系是( )
A .异面
B .平行
C .相交
D .以上均有可能
[答案] B
2.已知a ,b 表示直线,α,β,γ表示平面,则下列推理正确的是( )
A .α∩β=a ,b ⊂α⇒a ∥b
B .α∩β=a ,a ∥b ⇒b ∥α且b ∥β
C .a ∥β,b ∥β,a ⊂α,b ⊂α⇒α∥β
D .α∥β,α∩γ=a ,β∩γ=b ⇒a ∥b [答案] D
3.在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,E 、F 分别是AC 1、CB 1的中点,P 是C 1B 1的中点,则与平面PEF 平行的三棱柱的棱的条数是( )
A .3
B .4
C .5
D .6 [答案] C
4.如图是长方体被一平面所截得的几何体,四边形EFGH 为截面,则四边形EFGH 的形状为________.
[答案] 平行四边形
5.如图所示,AB ∥α,CD ∥α,AC ,BD 分别交α于M ,N 两点,AM MC =2,则BN
ND
=________.
[答案] 2
6.如图,在四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 为等腰梯形,AB ∥CD ,AB =4,BC =CD =2,AA 1=2,E 、E 1分别是棱AD ,AA 1的中点.设F 是棱AB 的中点,证明:直线EE 1∥平面FCC 1.
[证明] 因为F 为AB 的中点, CD =2,AB =4,AB ∥CD , 所以CD ∥AF ,CD =AF
因此四边形AFCD 为平行四边形, 所以AD ∥FC .
又CC 1∥DD 1,FC ∩CC 1=C , FC ⊂平面FCC 1,CC 1⊂平面FCC 1, AD ∩DD 1=D ,AD ⊂平面ADD 1A 1, DD 1⊂平面ADD 1A 1, 所以平面ADD 1A 1∥平面FCC 1. 又EE 1⊂平面ADD 1A 1, EE 1⊄平面FCC 1, 所以EE 1∥平面FCC 1.
7.四棱锥P -ABCD 的底面ABCD 是梯形,AB ∥CD ,且AB =2
3CD .试问在PC 上能否找到
一点E ,使得BE ∥平面P AD ?若能,请确定E 点的位置,并给出证明;若不能,请说明理由.
[解析] 在PC 上取点E ,使CE PE =12
, 则BE ∥平面P AD .
证明如下:延长DA 和CB 交于点F ,连接PF .
梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =2
3CD .
∴AB CD =BF FC =23, ∴BC BF =12. 又
CE PF =12
, ∴△PFC 中,CE PE =BC
BF ,
∴BE ∥PF ,
而BE ⊄平面P AD ,PF ⊂平面P AD . ∴BE ∥平面P AD .
8.如图,三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,底面是边长为2的正三角形,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 =2.当点M 在何位置时,BM ∥平面AEF?
[解] 如下图,取EC 的中点P ,AC 的中点Q ,连接PQ ,PB ,BQ ,则PQ ∥AE .
∵EC =2FB =2,∴PE ∥BF ,PE =BF ∴四边形BFEF 为平行四边形, ∴PB ∥EF .
又AE ,EF ⊂平面AEF ,PQ ,PB ⊄平面AEF , ⊂平面AEF ,
∴PQ ∥平面AEF ,PB ∥平面AEF .
又PQ∩PB=P,∴平面PBQ∥平面AEF.
又BQ⊂平面PBQ,
∴BQ∥平面AEF.
故点Q即为所求的点M,即点M为AC的中点时,BM∥平面AEF.。