2019年人教版理数高考一轮复习 课时分层训练43 直线、平面平行的判定及其性质
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课时作业43直线、平面平行的判定和性质[授课提示:对应学生用书第241页]一、选择题1. (2018-济南一模)设加,川是两条不同的直线,a, 0是两个不同的平面,给岀下列四个命题:①若〃2〃&,加丄0,贝【J 〃丄0;②若加〃a,加〃0,则a//fi;③若m // n, m//p,则n//④若加丄a,加丄0,则a丄0.其中真命题的个数为()A・1 B・2C・3 D・4解析:对于①,由直线与平面垂直的判定定理易知其正确;对于②,平面a 与”可能平行或相交,故②错误;对于③,直线〃可能平行于平面0,也可能在平面”内,故③错误;对于④,由两平面平行的判定定理易得平面。
与”平行,故④错误.综上所述,正确命题的个数为1,故选A.答案:A2・(2018-银川一模)如图,在三棱柱ABC-A' B‘ C中,点E、F、H、K 分别为、CB f、A? B,、B' C的中点,G为的重心.从K、H、G、刃中取一点作为P,使得该棱柱恰有2条棱与平面PEF平行,则戶为()A・ K B. HC・G D・B'解析:取才C的中点M,连接EM、MK、KF、EF,贝U EM統*CC‘統KF,得EFKM为平行四边形,若P=K,则44' //BB f //CC //KF,故与平面PEF平行的棱超过2条;HB l〃MK=HB' //EF,若P=H或P=刃,则平面PEF与平面EFB f A r为同一平面,与平面EFB' A f平行的棱只有AB,不满足条件,故选C.答案:C3.(2018-湖南长沙二模)已知〃2, 〃是两条不同的直线,a, B,y是三个不同的平面,则下列命题中正确的是()A. m//a, n//a,则m//n B・m//n, m//a f则n//aC. 丄a,加丄0,贝lja〃0 D・。
丄y, 0丄y,贝lja〃0解析:对于A,平行于同一平面的两条直线可能相交,可能平行,也可能异面,故A 不正确;对于B, m//n, m//a,则n//a 或〃Ua,故B 不正确;对于 C,利用垂直于同一直线的两个平面平行,可知C 正确;对于D,因为垂直于同 一平面的两个平面的位置关系是相交或平行,故D 不正确.故选C.答案:C4. (2018-浙江金丽衢十二校联考)已知平面a 〃平面0,户是a 、0外一点, 过点P 的直线加与a 、0分别交于点/、C,过点F 的直线"与a 、0分别交于点 B 、D,且 B4=6, AC=9f PD=8,则 BQ 的长为( )A ・16 B. 24或晋C. 14D. 20PR PD 解析:设 BD=x,由 a//P=AB// CD=\PABs'PCD 吕-函=氏.答案:B5・(2018-长春一模)已知四棱锥P-ABCD 的底面四边形ABCD 的对边互不 平行,现用一平而a 截此四棱锥,且要使截面是平行四边形,则这样的平面)A.有且只有一个B.有四个C.有无数个D.不存在解析:易知,平面刊Q 与平面相交,平面以B 与平面PCQ 相交,设 相交平面的交线分别为m, n,由加,”决定的平面为",作a 与”平行且与四棱 锥的四条侧棱相交,交点分别为B 、, G, »则由面面平行的性质定理得, A\DJ/m 〃B\Ci ,A\Bi 〃n 〃D\C\,从而得截面必为平行四边形.由于平面a 可 以上下平移,故这样的平面a 有无数个.故选C.答案:C6. (2017-新课标全国卷I )如图,在下列四个正方体中,A, 3为正方体的两 个顶点,M, N, 0为所在棱的屮点,则在这四个正方体屮,直线与平面MNQ 不平行的是()①当点P 在两平面之间时,如图1,x-88 ~6 9 — 6'/.x=24;解析:A 项,作如图①所示的辅助线,其中D 为BC 的中点,则QD//AB/: 0DQ 平面 MNQ=Q,・•・0D 与平面相交,・•・直线MB 与平面MN0相交.B 项,作如图②所示的辅助线,则AB//CD, CD//MQ, :. AB//MQ,又 /肌平面MN0, M0U 平面MNQ, :. AB 〃平面C 项,作如图③所示的辅 助线,贝^]AB//CD 9 CD//MQ, :. AB//MQ,天 ABQ 平百 MNQ, MQu 平両 MNQ, ・•・/§〃平面MNQ.D 项,作如图④所示的辅助线,则AB//CD, CD//NQ f :. AB//NQ,又/肌平面MN0, NQU 平固MNQ, :. AB 〃平面MNQ.故选A.答案:A二、填空题7.已知平面a 〃平面”,P 是a, ”外一点,过卩点的两条直线/C, BD 分 别交a 于/, B,交0于C, D,且PA=6, AC=9f AB=8,则CD 的长为 ____________________ .pA pA解析:若P 在a, 0的同侧,由于平面a 〃平面0,故AB//CD,则疋=丹+处=4.答案:20或48.在棱长为2的正方体ABCD-AyB }C }D x 中,P 是的中点,过点川 作与截面平行的截面,所得截面的面积是 _____________________________ . z r~ nJ7 _AB =~CD 9 可求得CD=20;若P 在a,"之间, }AB PA _ PA ^CD =PC =AC-R4, 可求得CD A QADQ BDD解析:如图,取CQ 的中点E, F,连接A 、E,右F, EF,则平面A\EF// 平面BPC\・在△/1EF 中, A\F=A 、E=书,EF=2yfi,S △/\EF=* X2^2X \/(托尸_(迈尸=&, 从而所得截面面积为2S/\A\EF=2&. 答案:2召9. (2018-安徽安庆模拟)在正方体4BCD —久BCD 、中,M 、N 、0分别是棱2DG 、A }D }. BC 的中点,点P 在BD 上且BP=)BD ・则以下四个说法:(1)MN 〃平面/PC ;⑵G0〃平面APC ;(3)/、P 、M 三点共线;⑷平而MN0〃平而APC. 其中说法正确的是解析:⑴连接MN, AC,贝']MN//AC,连接AM. CN,易得AM. CN 交于点F,即MNU 面P1C,所以MN 〃面MPC 是错误的;⑵由⑴知M 、N 在平面APC 由题易知AN//C\Q, 所以G0〃面/FC 是正确的; ⑶由⑴知P, M 三点共线是正确的;(4)由(1)知 MVU 面 PAC,又MNU 面MAQ,所以面MN0〃面/PC 是错误的.中学联考)如图所示,在四棱锥P-ABCD 中,丹丄底面ABCD, PA=2, ZABC=90。
2019-2020年高考数学一轮复习第七章立体几何课时达标41直线平面平行的判定及其性质[解密考纲]对直线、平面平行的判定与性质定理的初步考查一般以选择题、填空题的形式出现,难度不大;综合应用直线、平面平行的判定与性质,常以解答题为主,难度中等.一、选择题1.(xx·广东揭阳模拟)设两个不同的平面α,β,两条不同的直线 a ,b ,且a ⊂α,b ⊂α,则“a ∥β,b ∥β”是“α∥β”的( B )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 因为“a ∥β,b ∥β”,若a ∥b ,则α与β不一定平行,反之若“α∥β”,则一定“a ∥β,b ∥β”,故选B .2.如图所示,在空间四边形ABCD 中,E ,F 分别为边AB ,AD 上的点,且AE ∶EB =AF ∶FD =1∶4,又H ,G 分别为BC ,CD 的中点,则( B )A .BD ∥平面EFGH ,且四边形EFGH 是矩形B .EF ∥平面BCD ,且四边形EFGH 是梯形C .HG ∥平面ABD ,且四边形EFGH 是菱形 D .EH ∥平面ADC ,且四边形EFGH 是平行四边形解析 由AE ∶EB =AF ∶FD =1∶4知EF 15BD ,所以EF ∥平面BCD .又H ,G 分别为BC ,CD的中点,所以HG 12BD ,所以EF ∥HG 且EF ≠HG ,所以四边形EFGH 是梯形.3.设a ,b 表示不同的直线,α,β,γ表示不同的平面,则下列命题中正确的是( D ) 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 项,若a ⊥α且a ⊥b ,则b ∥α或b ⊂α,故A 项不正确;对于B 项,若γ⊥α且γ⊥β,则α∥β或α与β相交,故B 项不正确;对于C 项,若a ∥α且a ∥β,则α∥β或α与β相交,故C 项不正确.排除A ,B ,C 项,故选D .4.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)A .①②B .①④C .②③D .③④解析 由线面平行的判定定理知图①②可得出AB ∥平面MNP .5.已知a ,b 表示不同的直线,α,β表示不同的平面,则下列命题正确的是( C ) A .若a ∥α,b ∥β,α∥β,则 a ∥b B .若a ∥b ,a ⊂α,b ⊂β,则α∥β C .若a ∥b ,α∩β=a ,则b ∥α或b ∥β D .若直线a 与b 异面,a ⊂α,b ⊂β,则α∥β解析 对于A 项,a 与b 还可能相交或异面,此时a 与b 不平行,故A 项不正确;对于B 项,α与β可能相交,此时设α∩β=m ,则a ∥m ,b ∥m ,故B 项不正确;对于D 项,α与β可能相交,如图所示,故D 项不正确,故选C .6.已知m ,n 为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,给出下列命题:①⎭⎪⎬⎪⎫m ⊥αm ⊥n ⇒n ∥α;②⎭⎪⎬⎪⎫m ⊥βn ⊥β⇒m ∥n ;③⎭⎪⎬⎪⎫m ⊥αm ⊥β⇒α∥β;④⎭⎪⎬⎪⎫m ⊂αn ⊂βα∥β⇒m ∥n .其中所有正确命题的序号是( B )A .③④B .②③C .①②D .①②③④解析 ①不正确,n 可能在α内.②正确,垂直于同一平面的两直线平行.③正确,垂直于同一直线的两平面平行.④不正确,m ,n 可能为异面直线.故选B .二、填空题7.如图,在正方体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 的长度等于解析 因为直线EF ∥平面AB 1C ,EF ⊂平面ABCD ,且平面AB 1C ∩平面ABCD =AC ,所以EF∥AC ,又E 是DA 的中点,所以F 是DC 的中点,由中位线定理可得EF =12AC ,又在正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,AB =2,所以AC =22,所以EF = 2.8.(xx·北京模拟)设α,β,γ是三个不同平面,a ,b 是两条不同直线,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__①③__(把所有正确的题号填上).解析 ①可以,由a ∥γ得a 与γ没有公共点,由b ⊂β,α∩β=a ,b ⊂γ知,a ,b 在面β内,且没有公共点,故平行.②a ∥γ,b ∥β不可以.举出反例如下:使β∥γ,b ⊂γ,a ⊂β,则此时能有a ∥γ,b ∥β,但不一定a ∥b .这些条件无法确定两直线的位置关系.③可以,由b ∥β,α∩β=a 知,a ,b 无公共点,再由a ⊂γ,b ⊂γ,可得两直线平行.9.在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为菱形,∠BAD =60°,Q 为AD 的中点,点M 在线段PC 上,PM =tPC ,PA ∥平面MQB ,则实数t =__13__.解析 连接AC 交BQ 于N ,交BD 于O , 连接MN ,如图,则O 为BD 的中点.又∵BQ 为△ABD 边AD 上中线, ∴N 为正△ABD 的中心. 令菱形ABCD 的边长为a , 则AC =3a ,AN =33a . ∵PA ∥平面MQB ,PA ⊂平面PAC , 平面PAC ∩平面MQB =MN ∴PA ∥MN ,∴PM ∶PC =AN ∶AC , 即PM =13PC ,∴t =13.三、解答题10.如图,P 是△ABC 所在平面外一点,A ′,B ′,C ′分别是△PBC ,△PCA ,△PAB 的重心.求证:平面 A ′ B ′ C ′∥平面 ABC .证明连接PA′,PC′并延长,分别交BC,AB于M,N. ∵A′,C′分别是△PBC,△PAB的重心,∴M,N分别是BC,AB的中点.连接MN,由PA′PM=PC′PN=23知A′C′∥MN,∵MN⊂平面ABC,∴A′C′∥平面ABC.同理,A′B′∥平面ABC,而A′C′和A′B′是平面A′B′C′内的相交直线,∴平面A′B′C′∥平面ABC.11.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是棱DD1的中点,在棱C1D1上是否存在一点F,使B1F∥平面A1BE?证明你的结论.解析当点F为棱C1D1中点时,可使B1F∥平面A1BE,证明如下:分别取C1D1和CD的中点F,G,连接EG,BG,CD1,FG,因为A1D1∥B1C1∥BC,且A1D1=BC,所以四边形A1BCD1为平行四边形,因此D1C∥A1B,又E,G分别为D1D,CD的中点,所以EG∥D1C,从而EG∥A1B,这说明A1,B,G,E共面,所以BG⊂平面A1BE.因为四边形C1CDD1与B1BCC1都为正方形,F,G分别为C1D1和CD的中点,所以FG∥C1C∥B1B,且FG=C1C=B1B,因此四边形B1BGF为平行四边形,所以B1F∥BG,而B1F⊄平面A1BE,BG⊂平面A1BE,故B1F∥平面A1BE.12.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,Q是CC1的中点,F是侧面BCC1B1内的动点,且A1F∥平面D1AQ,求A1F与平面BCC1B1所成角的正切值的取值范围.解析 设平面AD 1Q 与直线BC 交于点G ,连接AG ,QG ,则G 为BC 的中点.分别取B 1B ,B 1C 1的中点M ,N ,连接A 1M ,MN ,A 1N ,如图所示.∵A 1M ∥D 1Q ,A 1M ⊄平面D 1AQ ,D 1Q ⊂平面D 1AQ ,∴A 1M ∥平面D 1AQ .同理可得MN ∥平面D 1AQ .∵A 1M ,MN 是平面A 1MN 内的两条相交直线,∴平面A 1MN ∥平面D 1AQ .由此结合A 1F ∥平面D 1AQ ,可得直线A 1F ⊂平面A 1MN ,即点F 是线段MN 上的动点. 设直线A 1F 与平面BCC 1B 1所成角为θ,移动点F 并加以观察,可得当点F 与M (或N )重合时,A 1F 与平面BCC 1B 1所成角等于∠A 1MB 1,此时所成角θ达到最小值,满足tan θ=A 1B 1B 1M=2;当点F 与MN 的中点重合时,A 1F 与平面BCC 1B 1所成角达到最大值,满足tan θ=A 1B 122B 1M =2 2.∴A 1F 与平面BCC 1B 1所成角的正切值的取值范围为[2,22].。
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第4讲直线、平面平行的判定与性质1.已知m,n表示两条不同直线,α表示平面,下列说法正确的是() A.若m∥α,n∥α,则m∥nB.若m⊥α,n⊂α,则m⊥nC.若m⊥α,m⊥n,则n∥αD.若m∥α,m⊥n,则n⊥α2.(2017年河北唐山模拟)若m,n表示不同的直线,α,β表示不同的平面,则下列结论中正确的是( )A.若m∥α,m∥n,则n∥αB.若m⊂α,n⊂β,m∥β,n∥α,则α∥βC.若α⊥β,m∥α,n∥β,则m∥nD.若α∥β,m∥α,n∥m,n⊄β,则n∥β3.如图X8 4.1,已知l是过正方体ABCD.A1B1C1D1的顶点的平面AB1D1与下底面ABCD所在平面的交线,下列结论错误的是( )图X8 4.1A.D1B1∥l B.BD∥平面AD1B1C.l∥平面A1D1B1 D.l⊥B1C14.(2015年北京)设α,β是两个不同的平面,m是直线且m⊂α.“m ∥β”是“α∥β”的()A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件5.设α,β,γ是三个不重合的平面,m,n是两条不重合的直线,则下列说法正确的是()A.若α⊥β,β⊥γ,则α∥γ B.若α⊥β,m∥β,则m⊥αC.若m⊥α,n⊥α,则m∥n D.若m∥α,n∥α,则m∥n6.如图X8。
学习资料专题第4节直线、平面平行的判定与性质【选题明细表】1.平面α∥平面β的一个充分条件是( D )(A)存在一条直线a,a∥α,a∥β(B)存在一条直线a,a⊂α,a∥β(C)存在两条平行直线a,b,a⊂α,b⊂β,a∥β,b∥α(D)存在两条异面直线a,b,a⊂α,b⊂β,a∥β,b∥α解析:若α∩β=l,a∥l,a⊄α,a⊄β,则a∥α,a∥β,故排除A.若α∩β=l,a⊂α,a∥l,则a ∥β,故排除B.若α∩β=l,a⊂α,a∥l,b⊂β,b∥l,则a∥β,b∥α,故排除C.故选D. 2.已知α,β是两个不同的平面,给出下列四个条件:①存在一条直线a,a⊥α,a⊥β;②存在一个平面γ,γ⊥α,γ⊥β;③存在两条平行直线a,b,a⊂α,b⊂β,a∥β,b∥α;④α内存在两条相交直线a,b,a∥β,b∥β.可以推出α∥β的是( C )(A)①③ (B)②④(C)①④ (D)②③解析:对于②,平面α与β还可以相交;对于③,当a∥b时,不一定能推出α∥β,所以②③是错误的,易知①④正确,故选C.3.(2017·合肥市二模)若平面α截三棱锥所得截面为平行四边形,则该三棱锥与平面α平行的棱有( C )(A)0条(B)1条(C)2条(D)1条或2条解析:如图所示,四边形EFGH为平行四边形,则EF∥GH.因为EF⊄平面BCD,GH⊂平面BCD,所以EF∥平面BCD.因为EF⊂平面ACD,平面BCD∩平面ACD=CD,所以EF∥CD,所以CD∥平面EFGH.同理AB∥平面EFGH.故选C.,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的是( A )(A)①② (B)①④(C)②③ (D)③④解析:由线面平行的判定定理知图①②可得出AB∥平面MNP.5.如图所示,在空间四边形ABCD中,E,F分别为边AB,AD上的点,且AE∶EB=AF∶FD=1∶4,又H,G分别为BC,CD的中点,则( B )(A)BD∥平面EFGH,且四边形EFGH是矩形(B)EF∥平面BCD,且四边形EFGH是梯形(C)HG∥平面ABD,且四边形EFGH是菱形(D)EH∥平面ADC,且四边形EFGH是平行四边形解析:由AE∶EB=AF∶FD=1∶4知EF∥BD,且EF=BD,所以EF∥平面BCD.又H,G分别为BC,CD 的中点,所以HG∥BD,且HG=BD,所以EF∥HG且EF≠HG.所以四边形EFGH是梯形.6.如图所示,在正四棱柱ABCDA1B1C1D1中,E,F,G,H分别是棱CC1,C1D1, D1D,DC的中点,N是BC 的中点,点M在四边形EFGH及其内部运动,则M满足条件时,有MN∥平面B1BDD1.解析:由题意,得HN∥平面B1BDD1,FH∥平面B1BDD1.因为HN∩FH=H,所以平面NHF∥平面B1BDD1.所以当M在线段HF上运动时,有MN∥平面B1BDD1.答案:M∈线段HF7.空间四面体ABCD的两条对棱AC,BD的长分别为5和4,则平行于两条对棱的截面四边形EFGH在平移过程中,周长的取值范围是.解析:设==k(0<k<1),所以==1-k,所以GH=5k,EH=4(1-k),所以周长=8+2k.又因为0<k<1,所以周长的范围为(8,10).答案:(8,10)8.已知平面α∥β,P∉α且P∉β,过点P的直线m与α,β分别交于A,C,过点P的直线n与α,β分别交于B,D,且PA=6,AC=9,PD=8,则BD的长为.解析:如图1,因为AC∩BD=P,所以经过直线AC与BD可确定平面PCD.因为α∥β,α∩平面PCD=AB,β∩平面PCD=CD,所以AB∥CD.所以=,即=,所以BD=.如图2,同理可证AB∥CD.所以=,即=,所以BD=24.综上所述,BD=或24.答案:或24能力提升(时间:15分钟)SABC中,△ABC是边长为6的正三角形,SA=SB=SC=15,平面DEFH 分别与AB,BC,SC,SA交于D,E,F,H,点D,E分别是AB,BC的中点,如果直线SB∥平面DEFH,那么四边形DEFH的面积为( A )(A) (B) (C)45 (D)45解析:取AC的中点G,连接SG,BG.易知SG⊥AC,BG⊥AC,故AC⊥平面SGB,所以AC⊥SB.因为SB∥平面DEFH,SB⊂平面SAB,平面SAB∩平面DEFH=HD,则SB∥HD.同理SB∥FE.又D,E分别为AB,BC的中点,则H,F也为AS,SC的中点,从而得HF∥DE,HF=DE,所以四边形DEFH为平行四边形.又AC⊥SB,SB∥HD,DE∥AC,所以DE⊥HD,所以四边形DEFH为矩形,其面积S=HF·HD=(AC)·(SB)=.10.如图,在四面体ABCD中,截面PQMN是正方形,且PQ∥AC,则下列命题中,错误的是( C )(A)AC⊥BD(B)AC∥截面PQMN(C)AC=BD(D)异面直线PM与BD所成的角为45°解析:由题意可知PQ∥AC,QM∥BD,PQ⊥QM,所以AC⊥BD,故A正确;由PQ∥AC可得AC∥截面PQMN,故B正确;由PN∥BD可知,异面直线PM与BD所成的角等于PM与PN所成的角,又四边形PQMN为正方形,所以∠MPN=45°,故D正确;而AC=BD没有论证来源.11.四边形ABCD是边长为1的正方形,MD⊥平面ABCD,NB⊥平面ABCD,且MD=NB=1,G为MC的中点.则下列结论中不正确的是( C )(A)MC⊥AN(B)GB∥平面AMN(C)平面CMN⊥平面AMN(D)平面DCM∥平面ABN解析:把该几何体放置到正方体中(如图),作AN的中点H,连接HB,MH,GB,则MC∥HB,又HB⊥AN,所以MC⊥AN,所以选项A正确;由题意易得GB∥MH,又GB⊄平面AMN,MH⊂平面AMN,所以GB ∥平面AMN,所以选项B正确;因为AB∥CD,DM∥BN,且AB∩BN=B,CD∩DM=D,所以平面DCM∥平面ABN,所以选项D正确.,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为a,点P是棱AD上一点,且AP=,过B1,D1,P的平面交底面ABCD于PQ,Q在直线CD上,则PQ= .解析:因为平面A1B1C1D1∥平面ABCD,而平面B1D1P∩平面ABCD=PQ,平面B1D1P∩平面A1B1C1D1=B1D1,所以B1D1∥PQ.又因为B1D1∥BD,所以BD∥PQ,设PQ∩AB=M,因为AB∥CD,所以△APM∽△DPQ.所以==2,即PQ=2PM.又知△APM∽△ADB,所以==,所以PM=BD,又BD=a,所以PQ= a.答案: a13.如图,ABCD与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,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与BD为平面BDE内的两条相交直线,所以平面BDE∥平面MNG.14.(2017·湖北荆州1月质检)如图,四边形ABCD是梯形,四边形CDEF是矩形,且平面ABCD ⊥平面CDEF,∠BAD=∠CDA=90°,AB=AD=DE=CD=2,M是线段AE上的动点.(1)试确定点M的位置,使AC∥平面MDF,并说明理由;(2)在(1)的条件下,求平面MDF将几何体ADEBCF分成的上下两部分的体积之比.解:(1)当M是线段AE的中点时,AC∥平面MDF.证明如下:连接CE,交DF于N,连接MN,由于M,N分别是AE,CE的中点,所以MN∥AC,由于MN⊂平面MDF,又AC⊄平面MDF,所以AC∥平面MDF.(2)如图,将几何体ADEBCF补成三棱柱ADEB1CF,则几何体ADEBCF的体积三棱锥FDEM的体积==,故两部分的体积之比为∶(-)=.。
课时分层训练(四十三) 直线、平面平行的
判定及其性质
(对应学生用书第245页)
A 组 基础达标
(建议用时:30分钟)
一、选择题
1.(2017·合肥模拟)在空间四边形ABCD 中,E ,F 分别是AB 和BC 上的点,若AE ∶EB =CF ∶FB =1∶2,则对角线AC 和平面DEF 的位置关系是( )
A .平行
B .相交
C .在平面内
D .不能确定
A [如图,由AE E
B =CF FB 得A
C ∥EF .又因为EF ⊂平面DEF ,AC ⊄平面DEF ,所以AC ∥平面DEF .]
2.(2017·湖南长沙二模)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 .m ∥α,n ∥α,则m ∥n
B .m ∥n ,m ∥α,则n ∥α
C .m ⊥α,m ⊥β,则α∥β
D .α⊥γ,β⊥γ,则α∥β
C [对于A ,平行于同一平面的两条直线可能相交,可能平行,也可能异面,故A 不正确;
对于B ,m ∥n ,m ∥α,则n ∥α或n ⊂α,故B 不正确;
对于C ,利用垂直于同一直线的两个平面平行,可知C 正确;
对于D,因为垂直于同一平面的两个平面的位置关系是相交或平行,故D 不正确.故选C.]
3.(2017·豫西五校4月联考)已知m,n,l1,l2表示不同直线,α、β表示不同平面,若m⊂α,n⊂α,l1⊂β,l2⊂β,l1∩l2=M,则α∥β的一个充分条件是() A.m∥β且l1∥αB.m∥β且n∥β
C.m∥β且n∥l2D.m∥l1且n∥l2
D[对于选项A,当m∥β且l1∥α时,α,β可能平行也可能相交,故A不是α∥β的充分条件;对于选项B,当m∥β且n∥β时,若m∥n,则α,β可能平行也可能相交,故B不是α∥β的充分条件;对于选项C,当m∥β且n∥l2时,α,β可能平行也可能相交,故C不是α∥β的充分条件;对于选项D,当m∥l1,n∥l2时,由线面平行的判定定理可得l1∥α,l2∥α,又l1∩l2=M,由面面平行的判定定理可以得到α∥β,但α∥β时,m∥l1且n∥l2不一定成立,故D是α∥β的一个充分条件.故选D.]
4.(2017·山东济南模拟)如图7-4-5所示的三棱柱ABC-A1B1C1中,过A1B1的平面与平面ABC交于DE,则DE与AB的位置关系是()
【导学号:97190238】
图7-4-5
A.异面
B.平行
C.相交
D.以上均有可能
B[在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB∥A1B1.
∵AB⊂平面ABC,A1B1⊄平面ABC,
∴A1B1∥平面ABC.
∵过A1B1的平面与平面ABC交于DE,
∴DE∥A1B1,∴DE∥AB.]
5.(2018·合肥二检)若平面α截三棱锥所得截面为平行四边形,则该三棱锥与平面α平行的棱有()
A.0条B.1条
C.2条D.0条或2条
C[如图设平面α截三棱锥所得的四边形EFGH是
平行四边形,则EF∥GH,EF⊄平面BCD,GH⊂平面
BCD,所以EF∥平面BCD,又EF⊂平面ACD,平面
ACD∩平面BCD=CD,则EF∥CD,EF⊂平面EFGH,
CD⊄平面EFGH,则CD∥平面EFGH,同理AB∥平面EFGH,所以该三棱锥与平面α平行的棱有2条,故选C.]
二、填空题
6.如图7-4-6,α∥β,△P AB所在的平面与α,β分别交于CD,AB,若PC =2,CA=3,CD=1,则AB=________.
图7-4-6
5
2[∵α∥β,∴CD∥AB,
则PC
P A=
CD
AB,∴AB=
P A×CD
PC=
5×1
2=
5
2.]
7.如图7-4-7所示,正方体ABCD-A1B1C1D1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________.
图7-4-7
2 [在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =2,
∴AC =2 2.
又E 为AD 中点,EF ∥平面AB 1C ,EF ⊂平面ADC ,
平面ADC ∩平面AB 1C =AC ,
∴EF ∥AC ,∴F 为DC 中点,∴EF =12AC = 2.]
8.如图7-4-8,在四面体ABCD 中,M ,N 分别是△ACD ,△BCD 的重心,则四面体的四个面中与MN 平行的是________.
图7-4-8
平面ABC ,平面ABD [连接AM 并延长交CD 于E ,则E 为CD 的中点.
由于N 为△BCD 的重心,
所以B ,N ,E 三点共线,
且EM MA =EN NB =12,所以MN ∥AB .
于是MN∥平面ABD且MN∥平面ABC.]
三、解答题
9.一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7-4-9所示.
(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.
【导学号:97190239】
图7-4-9
[解](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,
于是四边形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.
10.(2017·石家庄质检(一))如图7-4-10,四棱锥P-ABCD中,P A⊥底面ABCD,底面ABCD为梯形,AD∥BC,CD⊥BC,AD=2,AB=BC=3,P A=4,M为
AD 的中点,N 为PC 上一点,且PC =3PN .
图7-4-10
(1)求证:MN ∥平面P AB ;
(2)求点M 到平面P AN 的距离.
[解] (1)在平面PBC 内作NH ∥BC 交PB 于点H ,连接AH (图略),在△PBC
中,NH ∥BC ,且NH =13BC =1,AM =12AD =1.又AD ∥BC ,∴NH ∥AM 且NH
=AM ,
∴四边形AMNH 为平行四边形,
∴MN ∥AH ,
又AH ⊂平面P AB ,MN ⊄平面P AB ,
∴MN ∥平面P AB .
(2)连接AC ,MC ,PM (图略),平面P AN 即为平面P AC ,设点M 到平面P AC 的距离为h .
由题意可得CD =22,AC =23,∴S △P AC =12P A ·AC =43,S △AMC =12AM ·CD =2,由V M -P AC =V P -AMC ,
得13S △P AC ·h =13S △AMC ·P A ,
即43h =2×4,∴h =63,
∴点M到平面P AN的距离为
6
3.]
B组能力提升
(建议用时:15分钟)
11.如图7-4-11,在四面体ABCD中,截面PQMN是正方形,则在下列结论中,错误的是()
图7-4-11
A.AC⊥BD
B.AC∥截面PQMN
C.AC=BD
D.异面直线PM与BD所成的角为45°
C[因为截面PQMN是正方形,
所以MN∥PQ,则MN∥平面ABC,
由线面平行的性质知MN∥AC,则AC∥截面PQMN,
同理可得MQ∥BD,又MN⊥QM,
则AC⊥BD,故A,B正确.
又因为BD∥MQ,所以异面直线PM与BD所成的角等于PM与QM所成的角,即为45°,故D正确.]
12.如图7-4-12所示,棱柱ABC-A1B1C1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________. 【导学号:97190240】
图7-4-12
1[设BC1∩B1C=O,
连接OD.
∵A1B∥平面B1CD且平面A1BC1∩平面B1CD=OD,
∴A1B∥OD.
∵四边形BCC1B1是菱形,
∴O为BC1的中点,
∴D为A1C1的中点,
则A1D∶DC1=1.]
13.如图7-4-13,四棱锥P-ABCD中,AB∥CD,AB=2CD,E为PB的中点.
图7-4-13
(1)求证:CE∥平面P AD;
(2)在线段AB上是否存在一点F,使得平面P AD∥平面CEF?
若存在,证明你的结论,若不存在,请说明理由.
[解](1)证明:取P A的中点H,连接EH,DH,因为E为PB的中点,所
以EH∥AB,EH=1
2AB,
又AB ∥CD ,CD =12
AB ,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P AD ,CE ⊄平面P AD ,
因此CE ∥平面P AD .
(2)存在点F 为AB 的中点,使平面P AD ∥平面CEF ,
证明如下:
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AECD 为平行四边形,
因此CF ∥AD ,
又CF ⊄平面P AD ,
所以CF ∥平面P AD ,
由(1)可知CE ∥平面P AD ,
又CE ∩CF =C ,故平面CEF ∥平面P AD ,故存在AB 的中点F 满足要求.。