平面与空间直线练习题

第一章 1.4.1 空间中直线与平面的垂直A 级——基础过关练1．若直线l 的方向向量为(2,1，m )，平面α的法向量为⎝⎛⎭⎫1，12，2，且l ⊥α，则m 的值为( )A ．1B ．2C ．4D ．－4【答案】C 【解析】因为l ⊥α，所以直线l 的方向向量与平面α的法向量是共线向量，所以21＝112＝m2，解得m ＝4.2．若平面α，β的法向量分别为n 1＝(2，－3,5)，n 2＝(－3,1，－4)，则( ) A ．α∥βB ．α⊥βC ．α，β相交但不垂直D ．以上均不正确【答案】C 【解析】因为n 1·n 2＝(2，－3,5)·(－3,1，－4)＝2×(－3)＋(－3)×1＋5×(－4)＝－29≠0，所以n 1与n 2不垂直，显然n 1与n 2不平行，所以α，β相交但不垂直．3．四棱锥P －ABCD 中，底面ABCD 是平行四边形，AB →＝(2，－1，－4)，AD →＝(4,2,0)，AP →＝(－1,2，－1)，则直线P A 与底面ABCD 的关系是( )A ．平行B ．垂直C ．在平面内D ．成60°角【答案】B 【解析】因为AB →＝(2，－1，－4)，AD →＝(4,2,0)，AP →＝(－1,2，－1)，所以AP →·AB →＝(－1)×2＋2×(－1)＋(－1)×(－4)＝0，AP →·AD →＝(－1)×4＋2×2＋(－1)×0＝0.所以AP →⊥AB →，AP →⊥AD →，即AP ⊥AB ，AP ⊥AD ．又因为AB ∩AD ＝A ，所以直线P A ⊥平面ABCD ．4．已知直线l 1的方向向量a ＝(2，－2，x )，直线l 2的方向向量b ＝(2，y ，－2)，若|a |＝3，且l 1⊥l 2，则x －y 的值是( )A ．－4或0B ．4或1C ．－4D ．0【答案】A 【解析】因为|a |＝22＋－22＋x 2＝3，所以x ＝±1.又因为l 1⊥l 2，所以a ⊥b ，所以a·b ＝2×2－2y －2x ＝0，所以y ＝2－x .当x ＝1时，y ＝1；当x ＝－1时，y ＝3.所以x －y ＝0或x －y ＝－4.5．平面α与平面β的法向量分别是m ，n ，直线l 的方向向量是a ，给出下列论断： ①m ∥n ⇒α∥β；②m ⊥n ⇒α⊥β；③a ⊥m ⇒l ∥α；④a ∥m ⇒l ⊥α.其中正确的论断为________(把正确论断的序号填在横线上)．【答案】①②④ 【解析】法向量平行的两个平面互相平行，①正确；法向量垂直的两个平面互相垂直，②正确；直线的方向向量与平面的法向量垂直时，直线与平面平行或在平面内，③错误；直线的方向向量与平面的法向量共线，则直线与平面垂直，④正确．6．已知A (0,0,0)，B (－1,0，－1)，C (1,2,1)，点P (x ，y,1)，若P A ⊥平面ABC ，则点P 的坐标为________．【答案】(－1,0,1) 【解析】由已知得P A →＝(－x ，－y ，－1)，AB →＝(－1,0，－1)，AC →＝(1,2,1)．若P A ⊥平面ABC ，则⎩⎪⎨⎪⎧P A →·AB →＝0，P A →·AC →＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧x ＋1＝0，－x －2y －1＝0，解得x ＝－1，y ＝0.故点P 的坐标为(－1,0,1)．7．已知单位向量a ，b 的夹角为45°，k a －b 与a 垂直，则k ＝____________. 【答案】22 【解析】由题意可得a ·b ＝1×1×cos 45°＝22，由向量垂直的充分必要条件可得(k a －b )·a ＝0，即k ×a 2－a ·b ＝k －22＝0，解得k ＝22. 8．已知三棱锥P －ABC 中，P A ⊥平面ABC ，AB ⊥AC ，P A ＝AC ＝12AB ，N 为AB 上一点，AB ＝4AN ，M ，S 分别为PB ，BC 的中点．求证：CM ⊥SN .证明：设P A ＝1，以点A 为原点，AB ，AC ，AP 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系如图．则P (0,0,1)，C (0,1,0)，B (2,0,0)，M ⎝⎛⎭⎫1，0，12，N ⎝⎛⎭⎫12，0，0，S ⎝⎛⎭⎫1，12，0. CM →＝⎝⎛⎭⎫1，－1，12，SN →＝⎝⎛⎭⎫－12，－12，0， 因为CM →·SN →＝－12＋12＋0＝0，所以CM ⊥SN .9．在棱长为1的正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，M 为棱BB 1的中点，在棱DD 1上是否存在点P 使MD ⊥平面P AC?解：如图，建立空间直角坐标系，则A (1,0,0)，C (0,1,0)，D (0，0,0)，M ⎝⎛⎭⎫1，1，12.假设存在P (0,0，a )满足条件， 则P A →＝(1,0，－a )，AC →＝(－1,1,0)， 设平面P AC 的法向量n ＝(x 1，y 1，z 1)． 由⎩⎪⎨⎪⎧P A →·n ＝0，AC →·n ＝0，得⎩⎪⎨⎪⎧x 1－az 1＝0，－x 1＋y 1＝0，令x 1＝1，得y 1＝1，z 1＝1a ，所以n ＝⎝⎛⎭⎫1，1，1a . 若MD ⊥平面P AC ，则MD →∥n .因为MD →＝⎝⎛⎭⎫－1，－1，－12，所以a ＝2. 又因为0≤a ≤1，所以不存在点P 使MD ⊥平面P AC ．B 级——能力提升练10．如图，在长方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，AB ＝2，AA 1＝3，AD ＝22，P 为C 1D 1的中点，M 为BC 的中点，则△APM 的面积为( )A ．2B ．3C ．22D ．23【答案】B 【解析】以点D 为原点，分别以DA ，DC ，DD 1所在直线为x 轴、y 轴、z 轴，建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz .依题意得D (0,0,0)，P (0,1，3)，C (0,2,0)，A (22，0,0)，M (2，2,0)，所以PM →＝(2，1，－3)，AM →＝(－2，2,0)．所以PM →·AM →＝(2，1，－3)·(－2，2,0)＝0，即PM →⊥AM →，所以AM ⊥PM .又|AM →|＝－22＋22＋02＝6，|PM →|＝22＋12＋－32＝ 6.所以S △APM ＝12|AM →|·|PM →|＝12×6×6＝3.11．(多选)四边形ABCD 是菱形，P A ⊥平面ABCD ，则下列等式成立的是( ) A ．P A →·AB →＝0 B ．PC →·BD →＝0 C ．P A →·CD →＝0D ．PC →·AB →＝0【答案】ABC 【解析】因为P A ⊥平面ABCD ，所以P A →·AB →＝0，P A →·CD →＝0成立．又PC →·BD →＝(P A →＋AB →＋AD →)·(AD →－AB →)＝P A →·(AD →－AB →)＋AD →2－AB →2＝0成立，PC →·AB →＝(P A →＋AB →＋AD →)·AB →＝P A →·AB →＋AB →2＋AD→·AB →≠0，故选项ABC 成立．12．已知AB →＝(1,5，－2)，BC →＝(3,1，z )，若AB →⊥BC →，BP →＝(x －1，y ，－3)，且BP ⊥平面ABC ．则实数x ，y ，z 分别为________．【答案】407，－157，4 【解析】由题意可知BP →⊥AB →，BP →⊥BC →，所以⎩⎪⎨⎪⎧AB →·BC →＝0，BP →·AB →＝0，BP →·BC →＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧1×3＋5×1＋－2×z ＝0，x －1＋5y ＋－3×－2＝0，3x －1＋y －3z ＝0，解得x ＝407，y ＝－157，z ＝4.13．在空间直角坐标系Oxyz 中，已知点P (2cos x ＋1，2cos 2x ＋2,0)和点Q (cos x ，－1,3)，其中x ∈[0，π]．若直线OP 与直线OQ 垂直，则x 的值为________．【答案】π2或π3 【解析】由题意得OP →⊥OQ →，所以cos x ·(2cos x ＋1)－(2cos 2x ＋2)＝0.所以2cos 2x －cos x ＝0.所以cos x ＝0或cos x ＝12.又x ∈[0，π]，所以x ＝π2或x ＝π3.14．如图，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，E 为BC 的中点．在线段AN 上是否存在点S ，使得ES ⊥平面AMN?解：如图，以点D 为坐标原点，建立空间直角坐标系．依题意，易得A (1,0,0)，M (0,0,1)，N (1,1,1)，E ⎝⎛⎭⎫12，1，0．,假设在线段AN 上存在点S ，使得ES ⊥平面AMN .,因为AN →＝(0,1,1)，可设AS →＝λAN →＝(0，λ，λ)．,又因为EA →＝⎝⎛⎭⎫12，－1，0，所以ES →＝EA →＋AS →＝⎝⎛⎭⎫12，λ－1，λ. 由ES ⊥平面AMN ，得⎩⎪⎨⎪⎧ ES →·AM →＝0，ES →·AN →＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧－12＋λ＝0，λ－1＋λ＝0， 故λ＝12，此时AS →＝⎝⎛⎭⎫0，12，12，|AS →|＝22. 经检验，当AS ＝22时，ES ⊥平面AMN . 故线段AN 上存在点S ，使得ES ⊥平面AMN .C 级——探究创新练15．在棱长为1的正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，E 为CC 1的中点，P ，Q 是正方体表面上相异两点，满足BP ⊥A 1E ，BQ ⊥A 1E .(1)若P ，Q 均在平面A 1B 1C 1D 1内，则PQ 与BD 的位置关系是________； (2)|A 1P |的最小值为________． 【答案】平行324【解析】(1)以D 为空间直角坐标系的原点，以DA ，DC ，DD 1所在的直线为x 轴、y 轴、z 轴，如图，则A 1(1,0,1)，E ⎝⎛⎭⎫0，1，12，B (1,1,0)．若P ，Q 均在平面A 1B 1C 1D 1内，所以设P (a ，b,1)，Q (m ，n,1)，A 1E →＝⎝⎛⎭⎫－1，1，－12，BP →＝(a －1，b －1,1)，BQ →＝(m －1，n －1,1)．因为BP ⊥A 1E ，BQ ⊥A 1E ，所以⎩⎨⎧BP →·A 1E →＝－a －1＋b －1－12＝0，BQ →·A 1E →＝－m －1＋n －1－12＝0，解得⎩⎨⎧b －a ＝12，n －m ＝12， PQ→＝(n －b ，n －b,0)，BD →＝(1,1,0)，所以PQ 与BD 的位置关系是平行．(2)由(1)可知b －a ＝12，|A 1P |＝a －12＋b 2＝a －12＋⎝⎛⎭⎫a ＋122＝2a 2－a ＋54＝2⎝⎛⎭⎫a －142＋98 .当a＝14时，|A 1P |有最小值，最小值为324. 16．如图，长方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，AB ＝AA 1＝1，BC ＝2，M 是AD 中点，N 是B 1C 1中点．求证：(1)NA 1∥CM ；(2)平面A 1MCN ⊥平面A 1BD 1.证明：以D 为原点，建立空间直角坐标系Dxyz .所以B (2，1,0)，A 1(2，0,1)，D 1(0,0,1)，C (0,1,0)， M ⎝⎛⎭⎫22，0，0，N ⎝⎛⎭⎫22，1，1.(1)NA 1→＝⎝⎛⎭⎫22，－1，0，CM →＝⎝⎛⎭⎫22，－1，0，所以NA 1→＝CM →，所以NA 1∥CM . (2)方法一，D 1B →＝(2，1，－1)， MN →＝(0,1,1)，CM →＝⎝⎛⎭⎫22，－1，0，所以D 1B →·MN →＝0＋1－1＝0，D 1B →·CM →＝1－1＋0＝0. 所以D 1B ⊥MN ，D 1B ⊥CM .又MN ∩CM ＝M ，所以D 1B ⊥平面A 1MCN .又D 1B ⊂平面A 1BD 1，所以平面A 1MCN ⊥平面A 1BD 1. 方法二，D 1A 1→＝(2，0,0)，D 1B →＝(2，1，－1)， MN →＝(0,1,1)，CM →＝⎝⎛⎭⎫22，－1，0，设平面A 1MCN 的法向量n ＝(x ，y ，z )， 所以⎩⎪⎨⎪⎧n ·MN →＝y ＋z ＝0，n ·CM →＝22x －y ＝0，取n ＝(2，1，－1)．设平面A 1BD 1的法向量m ＝(x 1，y 1，z 1)， 所以⎩⎪⎨⎪⎧m ·D 1A 1→＝2x 1＝0，m ·D 1B →＝2x 1＋y 1－z 1＝0，取m ＝(0,1,1)．因为n·m ＝(2，1，－1)·(0,1,1)＝0＋1－1＝0，所以n ⊥m . 所以平面A 1MCN ⊥平面A 1BD 1.。

专题08 空间直线与平面、平面与平面的垂直一、考情分析二、考点梳理考点一直线与平面垂直(1)直线和平面垂直的定义如果一条直线l与平面α内的任意直线都垂直，就说直线l与平面α互相垂直.(2)判定定理与性质定理考点二平面与平面垂直(1)平面与平面垂直的定义两个平面相交，如果它们所成的二面角是直二面角，就说这两个平面互相垂直.(2)判定定理与性质定理考点三知识拓展1.两个重要结论(1)若两平行线中的一条垂直于一个平面，则另一条也垂直于这个平面.(2)若一条直线垂直于一个平面，则它垂直于这个平面内的任何一条直线(证明线线垂直的一个重要方法).2.使用线面垂直的定义和线面垂直的判定定理，不要误解为“如果一条直线垂直于平面内的无数条直线，就垂直于这个平面”.四、题型分析重难点题型突破1 线面垂直例1. （河北省石家庄二中2019届期中）已知m，n是空间中两条不同的直线，α，β为空间中两个互相垂直的平面，则下列命题正确的是( )A.若m⊂α，则m⊥βB.若m⊂α，n⊂β，则m⊥nC.若m⊄α，m⊥β，则m∥αD.若α∩β＝m ，n ⊥m ，则n ⊥α 【答案】C【解析】对于A ：若m ⊂α，则m 与平面β可能平行或相交，所以A 错误；对于B ：若m ⊂α，n ⊂β，则m 与n 可能平行、相交或异面，所以B 错误；对于C ：若m ⊄α，m ⊥β，则m ∥α，C 正确；对于D ：α∩β＝m ，n ⊥m ，则n 不一定与平面α垂直，所以D 错误.【变式训练1-1】、设m ，n 是两条不同的直线，α，β是两个不同的平面，下列命题中正确的是( )A.若α⊥β，m ∥α，n ∥β，则m ⊥nB.若m ⊥α，m ∥n ，n ∥β，则α⊥βC.若m ⊥n ，m ⊂α，n ⊂β，则α⊥βD.若α∥β，m ⊂α，n ⊂β，则m ∥n 【答案】B【解析】若α⊥β，m ∥α，n ∥β，则m 与n 相交、平行或异面，故A 错误； ∵m ⊥α，m ∥n ，∴n ⊥α，又∵n ∥β，∴α⊥β，故B 正确； 若m ⊥n ，m ⊂α，n ⊂β，则α与β的位置关系不确定，故C 错误； 若α∥β，m ⊂α，n ⊂β，则m ∥n 或m ，n 异面，故D 错误.例2.如图所示，在四棱锥PABCD 中，AB ⊥平面PAD ，AB ∥CD ，PD ＝AD ，E 是PB 的中点，F 是DC 上的点，且DF ＝12AB ，PH 为△PAD 中AD 边上的高．求证：(1) PH ⊥平面ABCD ； (2) EF ⊥平面PAB.【证明】 (1) 因为AB ⊥平面PAD ，PH ⊂平面PAD ，所以PH ⊥AB. 因为PH 为△PAD 中边AD 上的高，所以PH ⊥AD.因为AB∩AD ＝A ，AB ⊂平面ABCD ，AD ⊂平面ABCD ，所以PH ⊥平面ABCD. (2) 如图，取PA 的中点M ，连结MD ，ME.因为E 是PB 的中点，所以ME ＝12AB ，ME ∥AB.又因为DF ＝12AB ，DF ∥AB ，所以ME ＝DF ，ME ∥DF ，所以四边形MEFD 是平行四边形，所以EF ∥MD.因为PD＝AD，所以MD⊥PA.因为AB⊥平面PAD，所以MD⊥AB.因为PA∩AB＝A，PA⊂平面PAB，AB⊂平面PAB，所以MD⊥平面PAB，所以EF⊥平面PAB.重难点题型突破2 面面垂直例3. （安徽省合肥三中2019届高三质检）如图，在正四面体P­ABC中，D，E，F分别是AB，BC，CA的中点，下面四个结论不成立的是( )A．BC∥平面PDFB．DF⊥平面PAEC．平面PDF⊥平面PAED．平面PDE⊥平面ABC【答案】D【解析】因为BC∥DF，DF⊂平面PDF，BC⊄平面PDF，所以BC∥平面PDF，故选项A正确；在正四面体中，AE⊥BC，PE⊥BC，AE∩PE＝E，且AE，PE⊂平面PAE，所以BC⊥平面PAE，因为DF∥BC，所以DF⊥平面PAE，又DF⊂平面PDF，从而平面PDF⊥平面PAE.因此选项B，C均正确．【变式训练3-1】、（江西鹰潭一中2019届高三调研）如图，边长为a的等边三角形ABC的中线AF与中位线DE交于点G，已知△A′DE是△ADE绕DE旋转过程中的一个图形，则下列命题中正确的是( )①动点A′在平面ABC上的射影在线段AF上；②BC∥平面A′DE；③三棱锥A′­FED的体积有最大值．A．①B．①②C．①②③D．②③【答案】C【解析】①中由已知可得平面A′FG⊥平面ABC，所以点A′在平面ABC上的射影在线段AF上．②BC∥DE，根据线面平行的判定定理可得BC∥平面A′DE.③当平面A′DE⊥平面ABC时，三棱锥A′­FED的体积达到最大，故选C.例4．（上海格致中学2019届高三模拟）如图1，矩形ABCD中，AB＝12，AD＝6，E，F分别为CD，AB 边上的点，且DE＝3，BF＝4，将△BCE沿BE折起至△PBE的位置(如图2所示)，连接AP，PF，其中PF＝2 5.(1)求证：PF⊥平面ABED；(2)求点A到平面PBE的距离．【解析】(1)证明：在题图2中，连接EF，由题意可知，PB＝BC＝AD＝6，PE＝CE＝CD－DE＝9，在△PBF中，PF2＋BF2＝20＋16＝36＝PB2，所以PF⊥BF.在题图1中，连接EF，作EH⊥AB于点H，利用勾股定理，得EF＝62＋（12－3－4）2＝61，在△PEF中，EF2＋PF2＝61＋20＝81＝PE2，所以PF⊥EF，因为BF∩EF＝F，BF⊂平面ABED，EF⊂平面ABED，所以PF⊥平面ABED.(2)如图，连接AE，由(1)知PF⊥平面ABED，所以PF 为三棱锥P ­ABE 的高． 设点A 到平面PBE 的距离为h ，因为V A ­PBE ＝V P ­ABE ，即13×12×6×9×h ＝13×12×12×6×25，所以h ＝853，即点A 到平面PBE 的距离为853. 【变式训练4-1】、 (2018·北京高考)如图，在四棱锥P ­ABCD 中，底面ABCD 为矩形，平面PAD ⊥平面ABCD ，PA ⊥PD ，PA ＝PD ，E ，F 分别为AD ，PB 的中点．(1)求证：PE ⊥BC ；(2)求证：平面PAB ⊥平面PCD ； (3)求证：EF ∥平面PCD .证明：(1)因为PA ＝PD ，E 为AD 的中点， 所以PE ⊥AD .因为底面ABCD 为矩形， 所以BC ∥AD ，所以PE ⊥BC .(2)因为底面ABCD 为矩形，所以AB ⊥AD .又因为平面PAD ⊥平面ABCD ，平面PAD ∩平面ABCD ＝AD ，AB ⊂平面ABCD ， 所以AB ⊥平面PAD ，因为PD ⊂平面PAD ，所以AB ⊥PD . 又因为PA ⊥PD ，AB ∩PA ＝A ， 所以PD ⊥平面PAB . 因为PD ⊂平面PCD ， 所以平面PAB ⊥平面PCD .(3)如图，取PC 的中点G ，连接FG ，DG . 因为F ，G 分别为PB ，PC 的中点， 所以FG ∥BC ，FG ＝12BC .因为四边形ABCD 为矩形，且E 为AD 的中点， 所以DE ∥BC ，DE ＝12BC .所以DE ∥FG ，DE ＝FG .所以四边形DEFG 为平行四边形． 所以EF ∥DG .又因为EF ⊄平面PCD ，DG ⊂平面PCD ， 所以EF ∥平面PCD .。

判断下列命题的正误 1、平行于同一直线的两直线平行 2、平行于同一直线的两平面平行 3、平行于同一平面的两直线平行 4、平行于同一平面的两平面平行 5、垂直于同一直线的两直线平行 6、垂直于同一直线的两平面平行 7、垂直于同一平面的两直线平行 8、垂直于同一平面的两平面平行
例题1、如图，在正方体
D1 A1 B1OC1 B1 NhomakorabeaC
B
OC1 ∥面EFG
面 ∥面
线 ∥面
变形3:如图,在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中， A1 E,F,M,N分别为A1B1, A1D1, B1C1, C1D1 的 中点 A
F
D1
E
N
C1 B1
M
D B
C
求证：面AEF∥面BDMN
例题2、四面体ABCD中，面ADC⊥面BCD，
面ABD ⊥面BCD，设DE是BC边上的高， 求证： 平面ADE ⊥面ABC
A1C⊥BD 同理: A1C⊥BC1 BD∩BC1=B
D A B
C
A1C⊥面BDC1
面AB1D1 ∥面BDC1
同理: A1C⊥面AB1D1
变形2:若O为BD上的点 D1 变形1:如图，在正方体 E F 求证：OC1 ∥面EFG ABCD-A1B1C1D1 中， A1 E,F,G分别为A1D1, A1B1,G A1A的中点 由上知 求证：面EFG∥面BDC1 A 面EFG∥面BDC1 OC1 面BDC1 D
C1
ABCD-A1B1C1D1 中，
求证：面AB1D1∥面BDC1 证明：
BD∥B1D1 A BD 面BDC1 B1D1∥面BDC1 B1D1 面BDC1 同理：AB1∥面BDC1 B1D1∩AB1=B1
D B

8.5空间直线、平面的平行8.5.1直线与直线平行例1如图8.5-3，空间四边形ABCD 中，E ，F ，G ，H 分别是边AB ，BC ，CD ，DA 的中点.求证：四边形EFGH 是平行四边形.分析：要证明四边形EFGH 是平行四边形，只需证明它的一组对边平行且相等.而EH ，FG 分别是ABD △和CBD 的中位线，从而它们都与BD 平行且等于BD 的一半.应用基本事实4，即可证明EH FG .证明：连接BD .∵EH 是ABD △的中位线，∴//EH BD ，且12EH BD =.同理//FG BD ，且12FG BD =.∴EH FG ∴四边形EFGH 为平行四边形.练习1.如图，把一张矩形纸片对折几次，然后打开，得到的折痕互相平行吗？为什么？【答案】互相平行，理由见解析【解析】【分析】根据对折可知：每对折一次，把矩形纸片分成的部分翻倍，形状还是全等的矩形，即可得到结论.【详解】互相平行，因为根据对折可知：每对折一次，把矩形纸片分成的部分翻倍，形状还是全等的矩形，所有的折痕都与矩形的边平行，故打开后所有折痕是互相平行.【点睛】本题考查了图形的变化，解题的关键是：根据对折把矩形纸片分成的部分翻倍，形状还是矩形，属于基础题.2.如图，在长方体ABCD A B C D ''''-中，与棱AA '平行的棱共有几条？分别是什么？【答案】共3条，分别是,,BB CC DD '''.【解析】【分析】根据图形，AA '是长方体的高的棱，找出其它的表示高的棱即可.【详解】如图，与棱AA '平行的棱有,,BB CC DD '''，共3条.【点睛】本题考查了对长方体的认识，明确表示长的棱，表示宽的棱，表示高的棱是解题的关键，属于基础题.3.如图，,,AA BB CC '''不共面，且//AA BB ''，//BB CC ''，求证：'ABC A B C ''≅ .【答案】证明见解析【解析】【分析】由已知条件推导出四边形ABB A ''是平行四边形，四边形ACC A ''为平行四边形，由此能证明ABC A B C '''∆≅∆.【详解】//AA '' ，∴四边形ABB A ''是平行四边形，AB A B ''∴=.同理'BC B C '=.'//,//AA BB BB CC ''' .//AA CC ''∴.,AA BB BB CC ''''== .AA CC ''∴=.∴四边形ACC A ''是平行四边形，AC A C ''∴=，ABC A B C '''∴∆≅∆.【点睛】本题考查三角形全等的证明，解题时要认真审题，注意空间思维能力的培养，属于基础题.4.如图，在四面体A BCD -中，E F G ，，分别为AB AC AD ，，上的点.若//EF BC ，//FG CD ，则EFG 和BCD △有什么关系？为什么？【答案】EFG BCD ∽，证明见解析【解析】【分析】利用线线平行，再利用等角定理即可得到EFG BCD ∆∆∽.【详解】EFG BCD ∽，证明如下：//EF BC ，AE AF EF AB AC BC∴==.//FG CD ，AF AG FG AC AD CD ∴==，AE AG AB AD∴=，//EG BD ∴.由等角定理可得,,EFG BCD FGE CDB GEF DBC ∠=∠∠=∠∠=∠，EFG BCD ∴ ∽.【点睛】本题考查线线平行，平行线分线段成比例，属于基础题.8.5.2直线与平面平行例2求证：空间四边形相邻两边中点的连线平行于经过另外两边的平面.已知：如图8.5-7，空间四边形ABCD 中，E ，F 分别是AB ，AD 的中点.求证：//EF 平面BCD .证明：连接BD .∵AE EB =，AFFD =，∴//EF BD .又EF ⊄平面BCD ，BD ⊂平面BCD ，∴//EF 平面BCD .例3如图8.5-10（1）所示的一块木料中，棱BC 平行于面A C ''.（1）要经过面A C ''内的一点P 和棱BC 将木料锯开，在木料表面应该怎样画线？（2）所画的线与平面AC 是什么位置关系？分析：要经过面A C ''内的一点P 和棱BC 将木料锯开，实际上是经过BC 及BC 外一点P 作截面，也就需要找出所作的截面与相关平面的交线.我们可以依据直线与平面平行的性质定理、基本事实4和推论1画出所需要的线段.解：（1）如图8.5-10（2），在平面A C ''内，过点P 作直线EF ，使//EF B C ''，并分别交棱A B ''，DC '于点E ，F ，连接BE ，CF ，则EF ，BE ，CF 就是应画的线.（2）因为棱BC 平行于平面A C ''，平面BC '与平面A C ''相交于B C ''，所以//BC B C '''.由（1）知，//EF B C ''，所以//EF BC .而BC 在平面AC 内，EF 在平面AC 外，所以//EF 平面AC .显然，BE ，CF 都与平面AC 相交.练习5.如图，在长方体ABCD A B C D ''''-的六个面所在的平面中，（1）与AB 平行的平面是______；（2）与AA '平行的平面是______；（3）与AD 平行的平面是______.【答案】①.平面A B C D ''''，平面DCC D ''②.平面BCC B ''，平面DCC D ''③.平面A B C D ''''，平面BCC B ''【解析】【分析】（1）根据线面平行的判定定理填写出正确结论.（2）根据线面平行的判定定理填写出正确结论.（3）根据线面平行的判定定理填写出正确结论.【详解】（1）由于''//AB A B ，AB ⊂/平面''''A B C D ，''A B ⊂平面''''A B C D ，所以//AB 平面''''A B C D .同理证得//AB 平面''DCC D .（2）由于''//AA BB ，'AA ⊂平面''BCC B ，'BB ⊂平面''BCC B ，所以'//AA 平面''BCC B .同理证得'//AA 平面''DCC D .（3）由于''//AD A D ，AD ⊂平面''''A B C D ，''A D ⊂平面''''A B C D ，所以//AD 平面''''A B C D .同理证得//AD 平面''BCC B .故答案为：(1).平面A B C D ''''，平面DCC D ''；(2).平面BCC B ''，平面DCC D ''；(3).平面A B C D ''''，平面BCC B ''.【点睛】本小题主要考查线面平行的判定定理，属于基础题.6.如图，在正方体1111ABCD A B C D -中，E 为1DD 的中点，判断1BD 与平面AEC 的位置关系，并说明理由.【答案】1//BD 平面AEC .见解析【解析】【分析】通过三角形的中位线以及线面平行的判定定理，证得1//BD 平面AEC .【详解】1//BD 平面AEC 理由如下：如图，在正方体1111ABCD A B C D -中，连接BD 交AC 于点F ，则F 为BD 中点.连接EF ，又∵E 为1DD 的中点，∴EF 是1B D D ∆的中位线，1//EF BD ∴.1BD ⊄ 平面AEC ，EF ⊂平面AEC ，1//BD ∴平面AEC .【点睛】本小题主要考查线面平行的证明，考查空间想象能力和逻辑推理能力，属于基础题.7.判断下列命题是否正确，正确的在括号内画“√”，错误的画“×”.（1）如果直线//a b ，那么a 平行于经过b 的任何平面.（）（2）如果直线a 与平面α满足//a α，那么a 与α内的任何直线平行.（）（3）如果直线a b ，和平面α满足//a α，//b α，那么//a b .（）（4）如果直线a b ，和平面α满足//a b ，//a α，b α⊄，那么//b α.（）【答案】①.×②.×③.×④.√【解析】【分析】（1）根据“a 在以,a b 确定的平面内”，由此判断（1）错误.（2）根据a 与α内直线可能异面，判断（2）错误.（3）根据,a b 可能平行、相交或异面，判断（3）错误.（4）根据线面平行的性质定理和判定定理，以及平行公理，证得//b α，由此判断（4）正确.【详解】（1）α不平行于同时过a b ，这两条直线的平面.（2）a 与α内的直线有平行和异面两种位置关系.（3）a 与b 可能出现三种位置关系：平行、相交、异面.（4）已知//a α，//a b ，b α⊄，过a 作平面β交α于直线c ，则//a c ，所以//b c ，所以//b a .故答案为：（1）×（2）×（3）×（4）√【点睛】本小题主要考查线线、线面平行的有关命题真假性的判断，属于基础题.8.如图，a αβ⋂=，b α⊂，c β⊂，//b c ，求证////a b c .【答案】见解析【解析】【分析】首先根据线面平行的判定定理，证得b β//；再根据线面平行的性质定理证得//b a ，由平行公理证得//a c ，从而证得////a b c .【详解】,b a ααβ⊂⋂= ，b β∴⊄.//,,//b c c b ββ⊂∴ ，,b a ααβ⊂⋂=，//,//b a a c ∴∴，////a b c ∴.【点睛】本小题主要考查线面平行的判定定理和性质定理，考查平行公理，属于基础题.8.5.3平面与平面平行例4已知正方体1111ABCD A B C D -（图8.5-16），求证：平面11//AB D 平面1BC D .证明：∵1111ABCD A B C D -为正方体，∴1111D C A B ，11AB A B .∴11D C AB .∴四边形11D C BA 为平行四边形.∴11//D A C B .又1D A ⊄平面1BC D ，1C B ⊂平面1BC D ，∴1//D A 平面1BC D .同理11//D B 平面1BC D .又1111D A D B D ⋂=，∴平面11//AB D 平面1BC D .例5求证：夹在两个平行平面间的平行线段相等.如图8.5-19，//αβ，//AB CD ，且A α∈，C α∈，B β∈，D β∈，求证AB CD =.证明：过平行线AB ，CD 作平面γ，与平面α和β分别相交于AC 和BD .∵//αβ，∴//BD AC .又//AB CD ，∴四边形ABDC 是平行四边形.∴AB CD =.练习9.判断下列命题是否正确.若正确，则说明理由；若错误，则举出反例.（1）已知平面,αβ和直线m n ，，若m α⊂，n ⊂α，//m β，//n β则//αβ.（2）若一个平面α内两条不平行的直线都平行于另一个平面β，则//αβ.（3）平行于同一条直线的两个平面平行.（4）平行于同一个平面的两个平面平行.（5）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.【答案】（1）×（2）√（3）×（4）√（5）√.【解析】【分析】（1）缺少条件：m n P = ；（2）符合判定定理；（3）两个平面也可以相交；（4）（5）均符合.【详解】解：（1）已知平面,αβ和直线m n ，，若m α⊂，n ⊂α，//m β，//n β则//αβ，缺少条件：m n P = ，故错误；（2）若一个平面α内两条不平行的直线都平行于另一个平面β，则//αβ，符合平面与平面平行的判定定理，故正确；（3）平行于同一条直线的两个平面平行，次两个平面也可以相交，故错误；（4）平行于同一个平面的两个平面平行，正确；（5）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；正确.【点睛】本题主要考查直线与平面平行的判定与性质、平面与平面平行的判定与性质，注意灵活运用定理进行判断.10.平面α与平面β平行的充分条件可以是（）A.α内有无穷多条直线都与β平行B.直线//a α，//a β，且直线a 不在α内，也不在β内C.直线a α⊂，直线b β⊂，且//a β，//b αD.α内的任何一条直线都与β平行【答案】D【解析】【分析】利用平面与平面平行的判定定理一一进行判断，可得正确答案.【详解】解：A 选项，α内有无穷多条直线都与β平行，并不能保证平面α内有两条相交直线与平面β平行，这无穷多条直线可以是一组平行线，故A 错误；B 选项,直线//a α，//a β，且直线a 不在α内，也不在β内,直线a 可以是平行平面α与平面β的相交直线，故不能保证平面α与平面β平行，故B 错误；C 选项,直线a α⊂，直线b β⊂，且//a β，//b α,当直线a b ∥，同样不能保证平面α与平面β平行，故C 错误；D 选项,α内的任何一条直线都与β平行,则α内至少有两条相交直线与平面β平行，故平面α与平面β平行;故选:D.【点睛】本题主要考查平面与平面平行的判断，解题时要认真审题，熟练掌握面与平面平行的判定定理，注意空间思维能力的培养.11.如图所示，正方体1111ABCD A B C D -中，M 、N 、E 、F 分别是棱11A B 、11A D 、11B C 、11C D 的中点.求证：平面//AMN 平面EFDB .【答案】证明见解析.【解析】【分析】连接MF ，由线面平行的判定可得//AM 平面EFDB ，同理可得//AN 平面EFDB ，再由面面平行的判定即可得证.【详解】证明：连接MF ，如图，∵M 、F 是11A B 、11C D 的中点，四边形1111D C B A 为正方形，∴11//MF A D 且11MF A D =，又11//A D AD 且11A D AD =，∴//MF AD 且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 ⊂平面ANM ，AN ⊂平面ANM ，AM AN A = ，∴平面//AMN 平面EFDB .12.如图，平面//,,,,//a b c c b αβγαγββ⋂=⋂=⊂.判断c 与a ，c 与α的位置关系，并说明理由.【答案】见解析.【解析】【分析】由题意//,,,,a b c αβγαγββ⋂=⋂=⊂，由平面与平面平行的性质定理可得//a b ，由//c b 可得//c a ，由直线与平面平行的判定定理可得//c α.【详解】解：//,//c a c α.理由如下：∵平面//,,,//a b a b αβγαγβ⋂=⋂=∴.又//,//c b c a ∴.又,,//a c c ααα⊂⊄∴.【点睛】本题主要考查平面与平面平行的性质定理及直线与平面平行的判定定理，需注意定理的灵活运用.习题8.5复习巩固选择题13.若直线a 不平行于平面,则下列结论成立的是A.内的所有直线都与直线a 异面 B.内不存在与a 平行的直线C.内的直线都与a 相交D.直线a 与平面有公共点【答案】D【解析】【详解】试题分析：直线不平行于，包括两种情况：或，当时，内的所有直线都与直线共面，A 错；当时，内必然有直线与直线平行，B 错；从而C 也错；当，直线和平面有无数个公共点，当，直线与平面有唯一公共点，D 正确.考点：直线和平面的位置关系.14.已知直线l 和平面α，若l ∥α，P ∈α，则过点P 且平行于l 的直线（）A.只有一条，不在平面α内B.只有一条，且在平面α内C.有无数条，一定在平面α内D.有无数条，不一定在平面α内【答案】B【解析】【分析】通过假设过点P 且平行于l 的直线有两条m 与n ，由平行公理可得//m n ，这与m n P = 矛盾.【详解】假设过点P 且平行于l 的直线有两条m 与n ，∴//m l 且//n l ，由平行公理得//m n ，这与两条直线m 与n 相交与点P 相矛盾.故选：B .15.已知平面,αβ和直线a ，b ,c ，////,,,a b c a b c αββ⊂⊂⊂，则α与β的位置关系是________.【答案】平行或相交【解析】【分析】可通过对两平面α，β位置关系分类讨论，研究符合题意的位置关系.【详解】若α//β,可以保证存在直线a ,b ,c ,且a //b //c ，a ⊂α，b ，c ⊂β，故平行关系有可能；若α∩β=l ,且a //b //c //l ,此种情况下也能保证存在直线a ,b ,c ,且a //b //c ，a ⊂α，b ，c ⊂β，故两面相交也有可能，由上讨论知，在题设条件下，α与β的关系是平行或相交，故答案为：平行或相交.【点睛】本题主要考查平面与平面的位置关系的判断，考查了分类讨论思想与空间想象能力，属于基础题.16.如图，在长方体木块1111ABCD A B C D -中，面11A C 上有一点P ，怎样过点P 画一条直线与棱CD 平行？【答案】见解析【解析】【分析】根据平行公理，只需在面11A C 内，过点P 作直线11//EF C D 即可.【详解】在面11A C 内，过点P 作直线EF ，使11//EF C D ，分别交棱1111,A D B C 于点E ，F ，因为11//CD C D ，所以//CD EF ，即EF 就是过点P 与棱CD 平行的直线.【点睛】本题主要考查平行公理的应用，考查了空间想象能力，意在考查灵活应用所学知识解答问题的能力，属于基础题.17.如图，在长方体ABCD A B C D ''''-中，E ，F 分别是AB ，BC 的中点，求证//''EF A C .【答案】见解析【解析】【分析】根据平行四边形的性质证明//A C AC ''，根据三角形中位线证明//,EF AC 再由平行公理可得结论.【详解】连接AC .∵在长方体ABCD A B C D ''''-中，//AA CC ''.∴四边形ACC A ''为平行四边形.//A C AC ''∴.又∵E ，F 分别是AB ，BC 的中点，//,//EF AC EF A C ''∴∴.【点睛】本题主要考查长方体的性质，考查了平行公理的应用，意在考查对基础知识的掌握情况，属于基础题.18.如图，在四面体D -ABC 中，E ，F ，G 分别是AB ，BC ，CD 的中点，求证：(1)//BD 平面EFG ；(2)//AC 平面EFG .【答案】（1）证明见解析（2）证明见解析【解析】【分析】（1）由三角形中位线的性质可得//FG BD ，再由线面平行的判定定理可得结论；（2）由三角形中位线的性质可得//EF AC ，再由线面平行的判定定理可得结论.【详解】（1）F ，G 分别是BC ，CD 的中点，//FG BD ∴.BD ⊄ 平面EFG ，FG ⊂平面EFG ，//BD ∴平面EFG .（2）E .F 分别是AB ，BC 的中点，//EF AC ∴,AC ⊄ 在平面EFG ，EF ⊂平面EFG ，//AC ∴平面EFG .【点睛】证明线面平行的常用方法：①利用线面平行的判定定理，使用这个定理的关键是设法在平面内找到一条与已知直线平行的直线，可利用几何体的特征，合理利用中位线定理、线面平行的性质或者构造平行四边形、寻找比例式证明两直线平行.②利用面面平行的性质，即两平面平行，在其中一平面内的直线平行于另一平面.19.如图，a ，b 是异面直线，画出平面α，使a α⊂，且//b α，并说明理由.【答案】见解析【解析】【分析】在直线a 上取一点O ,过点O 作'//b b ，则由a 与'b 确定的平面α即为所求，利用线面平行的判定定理可证明结论.【详解】在直线a 上取一点O ,过点O 作'//b b ，则由a 与b '确定的平面α即为所求.理由：如答图，,,//a b b b αα''⊂⊂且b α⊄，所以//b α.【点睛】本题主要考查作图能力，考查了线面平行的判定定理，意在考查灵活应用所学知识解答问题的能力，属于基础题.20.如图，,,,//CD EF AB AB αβαγβγα⋂=⋂=⋂=，求证//CD EF .【答案】证明见解析【解析】【分析】直接利用线面平行的性质定理证明//AB CD ，//AB EF ，再利用平行公理可得结论.【详解】证明：,AB AB βγβ⋂=∴⊂ .//,,//AB CD AB CD αβα⋂=∴ .同理//AB EF ，于是//CD EF .【点睛】本题主要考查线面平行的性质定理以及平行公理的应用，意在考查对基本定理掌握的熟练程度，属于中档题.21.如图，直线,,AA BB CC '''相交于点O ，',,AO AOBO B O CO C O ''===，求证：平面ABC //平面A B C '''.【答案】证明见解析【解析】【分析】利用全等三角形的性质以及平行线的判定定理可得//''AC A C ，从而由线面平行的判定定理可得//AC 平面'''A B C ，同理可证AB //平面'''A B C ，进而由面面平行的判定定理可得结论.【详解】AA ' 与'CC 相于点O ,''AOC AOC ∴∠=∠.又'',,AO AO CO C O OAC OAC ''==∴≅ .'''',//CAO C AO AC AC ∴∠=∠∴.又AC ⊄平面'''A B C ，''AC ⊂平面'''A B C .//AC ∴平面'''A B C .同理可证AB //平面'''A B C .又AB Ì平面ABC ，AC ⊂平面ABC ，AB AC A ⋂=，∴平面//ABC 平面'''A B C .【点睛】本题主要考查线面平行的判断、面面平行的判断，解答过程中一定要注意线面平行的判定定理与面面平行的判定定理的应用条件，本题属于中档题.综合运用22.如图，,'E E 分别为长方体ABCD A B C D ''''-的棱AD ，A D ''的中点，求证BEC B E C '''∠=∠.【答案】证明见解析【解析】【分析】分别利用平行四边形的性质可证明''//,//BE B E CE C E '，结合BEC B E C '''∠=∠方向相同，从而可得结论.【详解】证明：连接'EE ',E E ∵分别是,AD A D ''的中点，''//EE AA ∴.又在长方体''''ABCD A B C D -中，////AA BB CC '''.'//,//EE BB EE CC '''∴.∴四边形BEE B ''与''CEE C 都是平行四边形.'''//,//BE B E CE C E '∴.又因为BEC B E C '''∠=∠方向相同，'BEC B E C ''∴∠=∠.【点睛】本题主要考查长方体的结构特征，考查了等角定理的应用，同时考查了空间想象能力，属于基础题.23.如图//,//,,AB AC BD C D ααα∈∈，求证AC BD =.【答案】证明见解析【解析】【分析】连接CD ，则平面ABDC CD α⋂=，由线面平行的性质定理可得//AB CD ，从而得四边形ABDC 是平行四边形，进而可得结果.【详解】如图，连接CD .//,,,,AC BD A B C D ∴ 共面，C ∴∈面ABDC ，D ∈平面ABDC ，CD ⊂平面ABDC .,,C D CD ααα∈∈∴⊂ ，∴平面ABDC CD α⋂=.//,//AB AB CD α∴ ，∴四边形ABDC 是平行四边形.AC BD∴=【点睛】本题主要考查线面平行的性质定理的应用，属于基础题.应用线面平行的性质定理时，一定要注意线面平行与线线平行的转换.24.如果平面外的两条平行直线中的一条直线平行于这个平面，那么另一条直线也平行于这个平面．【答案】详见解析【解析】【分析】根据题意，利用线面平行的性质，得到线线平行，再利用线面平行的判定，可得线面平行．【详解】过两条平行直线中的一条直线a 作平面β，与平面α交于直线c ．//a α ，//a c ∴．//a b ，//b c ∴．b α⊄ ，c α⊂，//b α∴【点睛】本题考查了线面平行的性质定理和判定定理，解决相关问题时，我们常利用辅助平面把空间问题转化为平面问题．25.一木块如图所示，点P 在平面VAC 内，过点P 将木块锯开，使截面平行于直线VB 和AC ，应该怎样画线？【答案】画线见解析．【解析】【详解】试题分析：利用线面平行的判定定理去确定．试题解析：过平面内一点作直线，交于，交于；过平面内一点作直线，交于，则，所确定的截面为所求．考点：棱锥的结构特征，线面平行的判定和实际应用．26.如图，////αβγ，直线a 与b 分别交,,αβγ于点A ，B ，C 和点D ，E ，F ，求证AB DEBC EF=.【答案】见解析【解析】【分析】连接AF 交β于点M ，连接MB ，CF ，ME ，AD ，由面面平行的性质定理可得BM CF //，所以AB AM BC MF =，同理可得AM DEMF EF=，从而可得结果.【详解】证明：如图，连接AF 交β于点M ，连接MB ，CF ，ME ，AD .因为//,βγβ⋂平面ACF BM =，γI 平面ACF CF =，所以BM CF //，所以AB AMBC MF=.同理//ME AD ,且AM DEMF EF=，所以AB DEBC EF=.【点睛】本题主要考查面面平行的性质定理的应用，考查了空间想象能力，证明过程要注意线面平行的性质定理应用的条件，本题属于中档题.拓广探索27.如图，a b ，是异面直线，,//,,//a a b b αββα⊂⊂，求证：//αβ.【答案】证明见解析【解析】【分析】如图，过直线b 作平面γ，平面γ与α相交于直线c ，c 与a 交于点P .先证明//c β，又//a β且,a c P ⋂=所以//αβ得证.【详解】如图，过直线b 作平面γ，平面γ与α相交于直线c ，c 与a 交于点P .,,//,//c b b b c αγβγα⋂=⋂=∴ .又b ⊂平面,c β⊄平面β，//c β∴.又//a β且,//a c P αβ⋂=∴.【点睛】本题主要考查空间直线平面平行位置关系，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.28.如图，透明塑料制成的长方体ABCD﹣A 1B 1C 1D 1内灌进一些水，固定容器底面一边BC 于水平地面上，再将容器倾斜，随着倾斜度不同，有下面五个命题：①有水的部分始终呈棱柱形；②没有水的部分始终呈棱柱形；③水面EFGH 所在四边形的面积为定值；④棱A1D1始终与水面所在平面平行；⑤当容器倾斜如图(3)所示时，BE•BF是定值．其中所有正确命题的序号是____．【答案】①②④⑤【解析】【分析】根据题意，结合棱柱的特征进行判断，观察即可得到答案.【详解】根据棱柱的定义知，有两个面是互相平行且是全等的多边形，其余每相邻两个面的交线也互相平行，而这些面都是平行四边形，所以①②正确；因为水面EFGH所在四边形，从图2，图3可以看出，有两条对边边长不变而另外两条对边边长随倾斜度变化而变化，所以水面四边形EFGH的面积是变化的，③不对；因为棱11A D始终与BC平行，BC与水面始终平行，所以④正确；因为水的体积是不变的，高始终是BC也不变，所以底面积也不会变，即BE•BF是定值，所以⑤正确；综上知①②④⑤正确，故填①②④⑤.【点睛】本题主要考查了棱柱，棱柱的几何特征，线面平行，棱柱体积，属于中档题.变式练习题29.如图，E，F分别是长方体ABCD-A1B1C1D1的棱A1A，C1C的中点．求证：四边形B1EDF为平行四边形．【答案】证明见解析【解析】【分析】结合线线平行以及平行四边形的知识来证得结论成立.【详解】由于,E F 分别是长方体1111ABCD A B C D -的中点，设G 是1DD 的中点，连接1C G ，根据长方体的性质可知1B E DF ==且11////B E C G DF ，所以四边形1B EDF 是平行四边形.30.如图所示，OA ，OB ，OC 为不共面的三条线段，点1A ，1B ，1C 分别是OA ，OB ，OC 上的点，且111OA OB OC OA OB OC==成立.求证：111~A B C ABC .【答案】见解析【解析】【分析】根据111OA OB OC OA OB OC==,可得11A B AB ∥,11A C AC ∥,11B C BC ∥进而通过平行线得两个角111C A B CAB ∠=∠和111A B C ABC ∠=∠对应相等,即可证明111~A B C ABC ∆∆.【详解】证明；在OAB 中,因为111OA OB OA OB =,所以11A B AB ∥.同理可证11A C AC ∥,11B C BC ∥.所以111C A B CAB ∠=∠,111A B C ABC ∠=∠.所以111~A B C ABC ∆∆.【点睛】本题考查了通过线段成比例,证明线线平行,根据空间中角的两边分别平行判断两个角的关系,属于基础题.31.如图，在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，E ，F ，G 分别是BC ，CC 1，BB 1的中点，求证：EF ∥平面AD 1G.【答案】证明见解析.【解析】【分析】连接BC 1，由四边形ABC 1D 1是平行四边形，可得BC 1∥AD 1，进而EF ∥BC 1，利用线面平行的判定定理证得命题成立.【详解】连接BC 1，则由E ，F 分别是BC ，CC 1的中点，知EF ∥BC 1.又AB //A 1B 1//D 1C 1，所以四边形ABC 1D 1是平行四边形，所以BC1∥AD1，所以EF∥AD1.又EF⊄平面AD1G，AD1⊂平面AD1G，所以EF∥平面AD1G.【点睛】本题考查线面平行的判定定理,考查学生的直观想象能力与逻辑思维能力,属于基础题.32.如图所示，ABCD是平行四边形，点P是平面ABCD外一点，M是PC的中点，AP GH.在DM上取一点G，过G和AP作平面交平面BDM于GH，求证：//【答案】见解析【解析】【分析】连接AC交BD与O，可证PA//平面BDM，再利用线面平行的性质定理即可GH AP.证得//【详解】证明：如图，连接AC交BD于点O，连接MO.在△APC 中，MO 是△APC 的中位线，∴MO ∥PA又 PA ⊄平面MBD ，MO ⊂平面MBD，∴PA//平面MBD又 平面GAP∩平面BDM ＝GH ，PA ⊂平面GAP∴PA//GH33.如图所示，已知正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1.(1)求证：平面A 1BD ∥平面B 1D 1C .(2)若E ，F 分别是AA 1，CC 1的中点，求证：平面EB 1D 1∥平面FBD .【答案】（1）见解析；（2）见解析【解析】【详解】试题分析：（1）由11//BB DD ，得11//B D BD ，进而证得平面1//A BD 平面1B CD .（2）由1//AE B G ，得1//B E AG ，再由//AG DF ，则1//B E DF ，进而证得//DF 平EB D，即可得到结论.面11试题解析：BB//DD，所以四边形BB1D1D是平行四边形，(1)因为11所以B1D1∥BD，又BD⊄平面B1D1C，B1D1⊂平面B1D1C，所以BD∥平面B1D1C.同理A1D∥平面B1D1C，又A1D∩BD＝D，所以平面A1BD∥平面B1D1C.(2)由BD∥B1D1，得BD∥平面EB1D1，取BB1的中点G，连接AG，GF，易得AE∥B1G，又因为AE＝B1G，所以四边形AEB1G是平行四边形，所以B1E∥AG.易得GF∥AD.又因为GF＝AD，所以四边形ADFG是平行四边形，所以AG∥DF，所以B1E∥DF，DF⊄平面EB1D1，B1E⊂平面EB1D1，所以DF∥平面EB1D1.又因为BD∩DF＝D，所以平面EB1D1∥平面FBD.点睛：本题主要考查了平面与平面平行的判定与证明问题，其中解答中涉及到直线与平面平行的判定定理，平面与平面平行的判定定理的综合应用，此类问题的解答中要证“面面平行”只要证明“线面平行”，只要证“线线平行”，把问题最终转化为线与线的平行问题，着重考查了学生的转化思想的应用.34.如图所示，两条异面直线BA，DC与两平行平面α，β分别交于点B，A和D，MN平面αC，点M，N分别是AB，CD的中点，求证：//【答案】证明见解析【解析】【分析】过点A 作//AE CD 交α于点E ，取AE 的中点P ，连接MP ，PN ，BE ，ED ，BD ，AC ，根据面面平行的性质得到//PN α，MP//α，即可得到平面//MPN α，再利用面面平行的性质即可得到//MN 平面α。