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1、 精品資料
第4講 直線、平面平行的判定及其性質(zhì)
一、選擇題
1.若直線m?平面α,則條件甲:“直線l∥α”是條件乙:“l(fā)∥m”的( ).
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
答案 D
2.若直線a∥直線b,且a∥平面α,則b與α的位置關(guān)系是( )
A.一定平行 B.不平行
C.平行或相交
2、 D.平行或在平面內(nèi)
解析 直線在平面內(nèi)的情況不能遺漏,所以正確選項(xiàng)為D.
答案 D
3.一條直線l上有相異三個點(diǎn)A、B、C到平面α的距離相等,那么直線l與平面α的位置關(guān)系是 ( ).
A.l∥α B.l⊥α
C.l與α相交但不垂直 D.l∥α或l?α
解析 l∥α?xí)r,直線l上任意點(diǎn)到α的距離都相等;l?α?xí)r,直線l上所有的點(diǎn)到α的距離都是0;l⊥α?xí)r,直線l上有兩個點(diǎn)到α距離相等;l與α斜交時,也只能有兩個點(diǎn)到α距離相等.
答案 D
4.設(shè)m,n是平面α內(nèi)的兩條不同直線;l1,l2是平面β內(nèi)的兩條相交直線,則α∥β的一個充分而不必要條件是
3、 ( ).
A.m∥β且l1∥α B.m∥l1且n∥l2
C.m∥β且n∥β D.m∥β且n∥l2
解析 對于選項(xiàng)A,不合題意;對于選項(xiàng)B,由于l1與l2是相交直線,而且由l1∥m可得l1∥α,同理可得l2∥α故可得α∥β,充分性成立,而由α∥β不一定能得到l1∥m,它們也可以異面,故必要性不成立,故選B;對于選項(xiàng)C,由于m,n不一定相交,故是必要非充分條件;對于選項(xiàng)D,由n∥l2可轉(zhuǎn)化為n∥β,同選項(xiàng)C,故不符合題意,綜上選B.
答案 B
5.已知α1,α2,α3是三個相互平行的平面,平面α1,α2之間的距離為d1
4、,平面α2,α3之間的距離為d2.直線l與α1,α2,α3分別相交于P1,P2,P3.那么“P1P2=P2P3”是“d1=d2”的 ( ).
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
解析 如圖所示,由于α2∥α3,同時被第三個平面P1P3N所截,故有P2M∥P3N.再根據(jù)平行線截線段成比例易知選C.
答案 C
6.下列四個正方體圖形中,A、B為正方體的兩個頂點(diǎn),M、N、P分別為其所在棱的中點(diǎn),能得出AB∥平面MNP的圖形的序號是( ).
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
解析 對于圖
5、形①:平面MNP與AB所在的對角面平行,即可得到AB∥平面MNP,對于圖形④:AB∥PN,即可得到AB∥平面MNP,圖形②、③都不可以,故選C.
答案 C
二、填空題
7.過三棱柱ABC-A1B1C1的任意兩條棱的中點(diǎn)作直線,其中與平面ABB1A1平行的直線共有________條.
解析 過三棱柱ABC-A1B1C1的任意兩條棱的中點(diǎn)作直線,記AC,BC,A1C1,B1C1的中點(diǎn)分別為E,F(xiàn),E1,F(xiàn)1,則直線EF,E1F1,EE1,F(xiàn)F1,E1F,EF1均與平面ABB1A1平行,故符合題意的直線共6條.
答案 6
8.α、β、γ是三個平面,a、b是兩條直線,有下列三個條件:①a∥
6、γ,b?β;②a∥γ,b∥β;③b∥β,a?γ.如果命題“α∩β=a,b?γ,且________,則a∥b”為真命題,則可以在橫線處填入的條件是________(把所有正確的題號填上).
解析 ①中,a∥γ,a?β,b?β,β∩γ=b?a∥b(線面平行的性質(zhì)).③中,b∥β,b?γ,a?γ,β∩γ=a?a∥b(線面平行的性質(zhì)).
答案?、佗?
9.若m、n為兩條不重合的直線,α、β為兩個不重合的平面,則下列命題中真命題的序號是________.
①若m、n都平行于平面α,則m、n一定不是相交直線;
②若m、n都垂直于平面α,則m、n一定是平行直線;
③已知α、β互相平行,m、n互相平
7、行,若m∥α,則n∥β;
④若m、n在平面α內(nèi)的射影互相平行,則m、n互相平行.
解析?、贋榧倜},②為真命題,在③中,n可以平行于β,也可以在β內(nèi),故是假命題,在④中,m、n也可能異面,故為假命題.
答案?、?
10.對于平面α與平面β,有下列條件:①α、β都垂直于平面γ;②α、β都平行于平面γ;③α內(nèi)不共線的三點(diǎn)到β的距離相等;④l,m為兩條平行直線,且l∥α,m∥β;⑤l,m是異面直線,且l∥α,m∥α;l∥β,m∥β,則可判定平面α與平面β平行的條件是________(填正確結(jié)論的序號).
解析 由面面平行的判定定理及性質(zhì)定理知,只有②⑤能判定α∥β.
答案?、冖?
三、解答
8、題
11. 如圖,在四面體A-BCD中,F(xiàn)、E、H分別是棱AB、BD、AC的中點(diǎn),G為DE的中點(diǎn).證明:直線HG∥平面CEF.
證明 法一 如圖,連接BH,BH與CF交于K,連接EK.
∵F、H分別是AB、AC的中點(diǎn),
∴K是△ABC的重心,
∴=.
又據(jù)題設(shè)條件知,=,
∴=,∴EK∥GH.
∵EK?平面CEF,GH?平面CEF,
∴直線HG∥平面CEF.
法二 如圖,取CD的中點(diǎn)N,連接GN、HN.
∵G為DE的中點(diǎn),∴GN∥CE.
∵CE?平面CEF,GN?平面CEF,∴GN∥平面CEF.
連接FH,EN
∵F、E、H分別是棱AB、BD、AC的中點(diǎn),
∴FH
9、綉B(tài)C,EN綉B(tài)C,∴FH綉EN,
∴四邊形FHNE為平行四邊形,∴HN∥EF.
∵EF?平面CEF,HN?平面CEF,
∴HN∥平面CEF.HN∩GN=N,
∴平面GHN∥平面CEF.
∵GH?平面GHN,∴直線HG∥平面CEF.
12. 如圖,已知ABCD-A1B1C1D1是棱長為3的正方體,點(diǎn)E在AA1上,點(diǎn)F在CC1上,G在BB1上,且AE=FC1=B1G=1,H是B1C1的中點(diǎn).
(1)求證:E,B,F(xiàn),D1四點(diǎn)共面;
(2)求證:平面A1GH∥平面BED1F.
證明 (1)∵AE=B1G=1,∴BG=A1E=2,
∴BG綉A1E,∴A1G綉B(tài)E.
又同理,C1
10、F綉B(tài)1G,∴四邊形C1FGB1是平行四邊形,
∴FG綉C1B1綉D1A1,∴四邊形A1GFD1是平行四邊形.
∴A1G綉D1F,∴D1F綉EB,
故E、B、F、D1四點(diǎn)共面.
(2)∵H是B1C1的中點(diǎn),∴B1H=.
又B1G=1,∴=.
又=,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.
13.一個多面體的直觀圖及三視圖如圖所示:(其中M、N分別是AF、BC的中點(diǎn)).
(1)求證:MN∥平面CDEF;
11、
(2)求多面體A-CDEF的體積.
解 由三視圖可知:AB=BC=BF=2,DE=CF=2,∠CBF=.
(1)證明:取BF的中點(diǎn)G,連接MG、NG,由M、N分別為AF、BC的中點(diǎn)可得,NG∥CF,MG∥EF,
∴平面MNG∥平面CDEF,
又MN?平面MNG,
∴MN∥平面CDEF.
(2)取DE的中點(diǎn)H.
∵AD=AE,∴AH⊥DE,
在直三棱柱ADE-BCF中,平面ADE⊥平面CDEF,
平面ADE∩平面CDEF=DE.
∴AH⊥平面CDEF.
∴多面體A-CDEF是以AH為高,以矩形CDEF為底面的棱錐,在△ADE中,AH=.S矩形CDEF=DEEF=4,
12、∴棱錐A-CDEF的體積為V=S矩形CDEFAH=4=.
14.如圖所示,四邊形ABCD為矩形,AD⊥平面ABE,AE=EB=BC,F(xiàn)為CE上的點(diǎn),且BF⊥平面ACE.
(1)求證:AE⊥BE;
(2)設(shè)M在線段AB上,且滿足AM=2MB,試在線段CE上確定一點(diǎn)N,使得MN∥平面DAE.
(1)證明 ∵AD⊥平面ABE,AD∥BC,
∴BC⊥平面ABE,
又AE?平面ABE,則AE⊥BC.
又∵BF⊥平面ACE,AE?平面ABE,
∴AE⊥BF,
又BC∩BF=B,∴AE⊥平面BCE,
又BE?平面BCE,∴AE⊥BE.
(2)解 在△ABE中過M點(diǎn)作MG∥AE交BE于G點(diǎn),在△BEC中過G點(diǎn)作GN∥BC交EC于N點(diǎn),連接MN,則由比例關(guān)系易得CN=CE.
∵M(jìn)G∥AE,MG?平面ADE,AE?平面ADE,
∴MG∥平面ADE.
同理,GN∥平面ADE.
又∵GN∩MG=G,∴平面MGN∥平面ADE.
又MN?平面MGN,
∴MN∥平面ADE.
∴N點(diǎn)為線段CE上靠近C點(diǎn)的一個三等分點(diǎn).