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- 2021-06-30 发布
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课时作业42 直线、平面平行的判定和性质
[基础达标]
一、选择题
1.[2019·全国卷Ⅱ]设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是( )
A.α内有无数条直线与β平行
B.α内有两条相交直线与β平行
C.α,β平行于同一条直线
D.α,β垂直于同一平面
解析:对于A,α内有无数条直线与β平行,当这无数条直线互相平行时,α与β可能相交,所以A不正确;对于B,根据两平面平行的判定定理与性质知,B正确;对于C,平行于同一条直线的两个平面可能相交,也可能平行,所以C不正确;对于D,垂直于同一平面的两个平面可能相交,也可能平行,如长方体的相邻两个侧面都垂直于底面,但它们是相交的,所以D不正确.综上可知选B.
答案:B
2.[2020·浙江绍兴一中模拟]对于空间中的两条直线m,n和一个平面α,下列命题中是真命题的是( )
A.若m∥α,n∥α,则m∥n
B.若m∥α,n⊂α,则m∥n
C.若m∥α,n⊥α,则m∥n
D.若m⊥α,n⊥α,则m∥n
解析:对于A,直线m,n可能平行、异面或相交,故A错误;对于B,直线m,n可能平行,也可能异面,故B错误;对于C,m与n垂直而非平行,故C错误;对于D,垂直于同一平面的两直线平行,故D正确.
答案:D
3.
[2020·陕西西北工大附中调考]如图,四边形EFGH为四面体ABCD的一个截面,若==,则与平面EFGH平行的直线有( )
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A.0条 B.1条
C.2条 D.3条
解析:∵=,∴EF∥AB.又EF⊂平面EFGH,AB⊄平面EFGH,∴AB∥平面EFGH.同理,由=,可证CD∥平面EFGH.∴与平面EFGH平行的直线有2条.故选C.
答案:C
4.[2020·湖北荆州中学模拟]如图,L,M,N分别为正方体棱的中点,则平面LMN与平面PQR的位置关系是( )
A.垂直 B.相交但不垂直
C.平行 D.重合
解析:如图,分别取正方体另三条棱的中点为A,B,C,将平面LMN延展为平面正六边形AMBNCL,易知PQ∥AL,PR∥AM,且PQ与PR相交,AL与AM相交,所以平面PQR∥平面AMBNCL,即平面LMN∥平面PQR.故选C.
答案:C
5.[2020·山东聊城模拟]下列四个正方体中,A,B,C为所在棱的中点,则能得出平面ABC∥平面DEF的是( )
解析:在B中,如图,连接MN,PN,
6
∵A,B,C为正方体所在棱的中点,
∴AB∥MN,AC∥PN,
∵MN∥DE,PN∥EF,
∴AB∥DE,AC∥EF,
∵AB∩AC=A,DE∩EF=E,
AB、AC⊂平面ABC,DE、EF⊂平面DEF,
∴平面ABC∥平面DEF.故选B.
答案:B
二、填空题
6.已知平面α∥平面β,P是α,β外一点,过P点的两条直线AC,BD分别交α于A,B,交β于C,D,且PA=6,AC=9,AB=8,则CD的长为________.
解析:若P在α,β的同侧,由于平面α∥平面β,故AB∥CD,则==,可求得CD=20;若P在α,β之间,则==,可求得CD=4.
答案:20或4
7.[2020·广州高三调研]正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,点M为CC1的中点,点N为线段DD1上靠近D1的三等分点,平面BMN交AA1于点Q,则线段AQ的长为________.
解析:如图所示,在线段DD1上靠近点D处取一点T,使得DT=,因为N是线段DD1上靠近D1的三等分点,故D1N=,故NT=2--=1,因为M为CC1的中点,故CM=1,连接TC,由NT∥CM,且CM=NT=1,知四边形CMNT为平行四边形,故CT∥MN,同理在AA1上靠近A处取一点Q′,使得AQ′=,连接BQ′,TQ′,则有BQ′∥CT∥MN,故BQ′与MN共面,即Q
6
′与Q重合,故AQ=.
答案:
8.
[2020·福建泉州模拟]如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O为底面ABCD的中心,P是DD1的中点,设Q是CC1上的点,当点Q________时,平面D1BQ∥平面PAO.
①与C重合
②与C1重合
③为CC1的三等分点
④为CC1的中点
解析:在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
∵O为底面ABCD的中心,P是DD1的中点,
∴PO∥BD1,
当点Q为CC1的中点时,
连接PQ,则PQ綊AB,∴四边形ABQP是平行四边形,
∴AP∥BQ,
∵AP∩PO=P,BQ∩BD1=B,
AP、PO⊂平面PAO,BQ、BD1⊂平面D1BQ,
∴平面D1BQ∥平面PAO.故选④.
答案:④
三、解答题
9.[2020·四川八校联考]如图,平面PAD⊥平面ABCD,∠ABC=∠BCD=90°,PA=PD=AD=AB=2CD=2,H为PB的中点.
(1)求证:CH∥平面PAD;
6
(2)求点C到平面PAB的距离.
解析:(1)取PA的中点E,连接HE,DE,则EH綊AB.
又CD綊AB,
∴EH綊CD,四边形CDEH为平行四边形,∴CH∥DE,
又DE⊂平面PAD,CH⊄平面PAD,
∴CH∥平面PAD.
(2)取AD的中点F,连接PF,FB,AH,则∠PFB=90°,PF=,BF=,PB=,AH=,
S△PAB=××=,连接AC,则V三棱锥C-PAB=V三棱锥P-ABC,设点C到平面PAB的距离为h,
∴××h=××2×,
∴h==.
∴点C到平面PAB的距离为.
10.
[2020·河北唐山质检]如图,四边形ABCD与四边形ADEF都为平行四边形,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.
解析:(1)设DF与GN交于点O,连接AE,则AE必过点O,且O为AE的中点,连接MO,
则MO为△ABE的中位线,所以BE∥MO.
因为BE⊄平面DMF,MO⊂平面DMF,
所以BE∥平面DMF.
(2)因为N,G分别为AD,EF的中点,四边形ADEF为平行四边形,
所以DE∥GN.
因为DE⊄平面MNG,GN⊂平面MNG,
6
所以DE∥平面MNG.
因为M为AB的中点,N为AD的中点,
所以MN为△ABD的中位线,所以BD∥MN.
因为BD⊄平面MNG,MN⊂平面MNG,
所以BD∥平面MNG.
因为DE∩BD=D,BD,DE⊂平面BDE,
所以平面BDE∥平面MNG.
[能力挑战]
11.平面内两正方形ABCD与ABEF,点M,N分别在对角线AC,FB上,且AM:MC=FN:NB,沿AB折起,使得∠DAF=90°.
(1)证明:折叠后MN∥平面CBE;
(2)若AM:MC=2:3,在线段AB上是否存在一点G,使平面MGN∥平面CBE?若存在,试确定点G的位置;若不存在,请说明理由.
解析:
(1)证明:如图,设直线AN与直线BE交于点H,连接CH,
因为△ANF∽△HNB,所以=.
又=,所以=,所以MN∥CH.
又MN⊄平面CBE,CH⊂平面CBE,
所以MN∥平面CBE.
(2)存在,过M作MG⊥AB,垂足为G,连接GN,则MG∥BC,所以MG∥平面CBE.
又MN∥平面CBE,MG∩MN=M,所以平面MGN∥平面CBE.
所以点G在线段AB上,且AG:GB=AM:MC=2:3.
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