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1、
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2、 1
課時作業(yè)45 直線、平面平行的判定及其性質(zhì)
一、選擇題
1.若直線l不平行于平面α,且l?α,則( )
A.α內(nèi)的所有直線與l異面
B.α內(nèi)不存在與l平行的直線
C.α與直線l至少有兩個公共點
D.α內(nèi)的直線與l都相交
解析:因為l?α,直線l不平行于平面α,所以直線l只能與平面α相交,于是直線l與平面α只有一個公共點,所以平面α內(nèi)不存在與l平行的直線.
3、
答案:B
2.已知直線a和平面α,那么a∥α的一個充分條件是( )
A.存在一條直線b,a∥b且b?α
B.存在一條直線b,a⊥b且b⊥α
C.存在一個平面β,a?β且α∥β
D.存在一個平面β,a∥β且α∥β
解析:在A,B,D中,均有可能a?α,錯誤;在C中,兩平面平行,則其中一個平面內(nèi)的任一條直線都平行于另一平面,故C正確.
答案:C
3.平面α∥平面β,點A,C∈α,點B,D∈β,則直線AC∥直線BD的充要條件是( )
A.AB∥CD B.AD∥CB
C.AB與CD相交 D.A,B,C,D四點共面
解析:充分性:A,B,C,D四點共面,由平面與平面平
4、行的性質(zhì)知AC∥BD.必要性顯然成立.
答案:D
4.一條直線l上有相異三個點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上任意點到α的距離都相等;l?α?xí)r,直線l上所有的點到α的距離都是0;l⊥α?xí)r,直線l上有兩個點到α距離相等;l與α斜交時,也只能有兩個點到α距離相等.故選D.
答案:D
5.已知不重合的兩條直線l,m和不重合的兩個平面α,β,下列命題正確的是( )
A.l∥m,l∥β,則m∥β
B.α∩β=m,l?α,則l∥β
C.α⊥β,l⊥
5、α,則l∥β
D.l⊥m,m⊥β,l⊥α,則α⊥β
解析:對于選項A,m可能在β內(nèi),故A錯;對于選項B,l可能與β相交,故B錯;對于選項C,l可能在β內(nèi),故C錯,所以選D.
答案:D
6.如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn)分別為棱AB,CC1的中點,在平面ADD1A1內(nèi)且與平面D1EF平行的直線( )
A.有無數(shù)條
B.有2條
C.有1條
D.不存在
解析:因為平面D1EF與平面ADD1A1有公共點D1,所以兩平面有一條過D1的交線l,在平面ADD1A1內(nèi)與l平行的任意直線都與平面D1EF平行,這樣的直線有無數(shù)條.
答案:A
二、填空題
7.在正方體
6、ABCD-A1B1C1D1中,E是DD1的中點,則BD1與平面ACE的位置關(guān)系為________.
解析:如圖,
連接AC,BD交于O點,連接OE,因為OE∥BD1,而OE?平面ACE,BD1?平面ACE,所以BD1∥平面ACE.
答案:平行
8.如圖,已知三個平面α,β,γ互相平行,a,b是異面直線,a與α,β,γ分別交于A,B,C三點,b與α,β,γ分別交于D,E,F(xiàn)三點,連接AF交平面β于G,連接CD交平面β于H,則四邊形BGEH必為________.
解析:由題意知,直線a與直線AF確定平面ACF,由面面平行的性質(zhì)定理,可得BG∥CF,同理有HE∥CF,所以BG∥HE
7、.同理BH∥GE,所以四邊形BGEH為平行四邊形.
答案:平行四邊形
9.在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,O為底面ABCD的中心,P是DD1的中點,設(shè)Q是CC1上的點,則點Q滿足條件________時,有平面D1BQ∥平面PAO.
解析:
如圖,假設(shè)Q為CC1的中點,因為P為DD1的中點,所以QB∥PA.連接DB,因為P,O分別是DD1,DB的中點,所以D1B∥PO,又D1B?平面PAO,QB?平面PAO,所以D1B∥平面PAO,QB∥平面PAO,又D1B∩QB=B,所以平面D1BQ∥平面PAO.故Q滿足條件Q為CC1的中點時,有平面D1BQ∥平面PAO.
答案:Q為CC
8、1的中點
三、解答題
10.如圖,ABCD與ADEF均為平行四邊形,M,N,G分別是AB,AD,EF的中點.
(1)求證:BE∥平面DMF;
(2)求證:平面BDE∥平面MNG.
證明:(1)連接AE,則AE必過DF與GN的交點O,連接MO,則MO為△ABE的中位線,
所以BE∥MO,
又BE?平面DMF,MO?平面DMF,
所以BE∥平面DMF.
(2)因為N,G分別為平行四邊形ADEF的邊AD,EF的中點,所以DE∥GN,
又DE?平面MNG,GN?平面MNG,
所以DE∥平面MNG.
又M為AB的中點,所以MN為△ABD的中位線,所以BD∥MN,
又MN
9、?平面MNG,BD?平面MNG,
所以BD∥平面MNG,
又DE,BD?平面BDE,DE∩BD=D,
所以平面BDE∥平面MNG.
11.(20xx·山東卷)在如圖所示的幾何體中,D是AC的中點,EF∥DB.
(Ⅰ)已知AB=BC,AE=EC.求證:AC⊥FB;
(Ⅱ)已知G,H分別是EC和FB的中點,求證:GH∥平面ABC.
證明:(Ⅰ)因為EF∥DB,所以EF與DB確定平面BDEF.連接DE.
因為AE=EC,D為AC的中點,所以DE⊥AC.
同理可得BD⊥AC.
又BD∩DE=D,所以AC⊥平面BDEF,
因為FB?平面BDEF,所以AC⊥FB.
(Ⅱ)設(shè)
10、FC的中點為I,連接GI,HI.
在△CEF中,因為G是CE的中點,
所以GI∥EF.
又EF∥DB,所以GI∥DB.
在△CFB中,因為H是FB的中點,
所以HI∥BC,
又HI∩GI=I,
所以平面GHI∥平面ABC.
因為GH?平面GHI,
所以GH∥平面ABC.
1.(20xx·河南三市聯(lián)考)如圖所示,側(cè)棱與底面垂直,且底面為正方形的四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1=2,AB=1,M、N分別在AD1、BC上移動,始終保持MN∥平面DCC1D1,設(shè)BN=x,MN=y(tǒng),則函數(shù)y=f(x)的圖象大致是( )
解析:過M作MQ∥DD1,交AD于
11、Q,連QN.∵MN∥平面DCC1D1,MQ∥平面DCC1D1,MN∩MQ=M,∴平面MNQ∥平面DCC1D1,又QN?平面MNQ,∴NQ∥平面DCC1D1,∴NQ∥DC,∵AQ=BN=x,DD1=AA1=2,AD=AB=1,∴MQ=2x.在Rt△MQN中,MN2=MQ2+QN2,即y2=4x2+1.∴y2-4x2=1(x≥0,y≥1),∴函數(shù)y=f(x)的圖象為焦點在y軸上的雙曲線上支的一部分.故選C.
答案:C
2.(20xx·新課標全國卷Ⅱ)α,β是兩個平面,m,n是兩條直線,有下列四個命題:
①如果m⊥n,m⊥α,n∥β,那么α⊥β.
②如果m⊥α,n∥α,那么m⊥n.
③如果
12、α∥β,m?α,那么m∥β.
④如果m∥n,α∥β,那么m與α所成的角和n與β所成的角相等.
其中正確的命題有________.(填寫所有正確命題的編號)
解析:對于命題①,可運用長方體舉反例證明其錯誤:如圖,不妨設(shè)AA′為直線m,CD為直線n,ABCD所在的平面為α,ABC′D′所在的平面為β,顯然這些直線和平面滿足題目條件,但α⊥β不成立.
命題②正確,證明如下:設(shè)過直線n的某平面與平面α相交于直線l,則l∥n,由m⊥α知m⊥l,從而m⊥n,結(jié)論正確.
由平面與平面平行的定義知命題③正確.
由平行的傳遞性及線面角的定義知命題④正確.
答案:②③④
3.空間四邊形ABCD
13、的兩條對棱AC、BD的長分別為5和4,則平行于兩條對棱的截面四邊形EFGH在平移過程中,周長的取值范圍是________.
解析:設(shè)==k,
∴==1-k,
∴GH=5k,EH=4(1-k),
∴周長=8+2k.
又∵0