线面 面面平行及性质练习题
线面平行、面面平行的判定及性质练习
直线与平面、平面与平面平行的判定及其性质练习一、选择题:1.下列命题中为真命题的是()A.平行于同一条直线的两个平面平行B.垂直于同一条直线的两个平面平行C.若—个平面内至少有三个不共线的点到另—个平面的距离相等,则这两个平面平行.D.若三直线a、b、c两两平行,则在过直线a的平面中,有且只有—个平面与b,c均平行. 2.平面α∥平面β,直线aα,P∈β,则过点P的直线中()A.不存在与α平行的直线 B.不一定存在与α平行的直线C.有且只有—条直线与a平行 D.有无数条与a平行的直线3.下列命题中,正确的是个数是( )①若两个不同平面不相交,那么它们平行。
②空间的两个相等的角所在的平面也平行。
③若一个平面内无数条直线都平行于另一个平面,则这两个平面平行A.0个 B.1个 C.2个 D.3个4.若夹在两个平面间的三条平行线段相等,则这两个平面位置关系是( )A.平行 B.相交 C.相交或平行 D.以上答案都不对∈,那么过点P且平行于α的直线()5.已知直线a∥平面α,PαA.只有一条,不在平面α内 B.有无数条,不一定在α内C.只有一条,且在平面α内 D.有无数条,一定在α内6.若夹在两个平面间的三条平行线段相等,则这两个平面位置关系是 ( )A.平行 B.相交 C.相交或平行 D.以上答案都不对 7.下列结论中正确的是 ( )①α∥β,β∥γ,则α∥γ;②过平面外一条直线有且只有一个平面与已知平面平行;③平面外的两条平行线中,如果有一条和平面平行,那么另一条也和这个平面平行;④如果一条直线与两个平行平面中一个相交,那么它与另一个必相交。
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④8.a,b是两条异面直线,A是不在a,b上的点,则下列结论成立的是()A.过A且平行于a和b的平面可能不存在B.过A有且只有一个平面平行于a和bC .过A 至少有一个平面平行于a 和bD .过A 有无数个平面平行于a 和b 9.下列四个命题中,正确的是( )①夹在两条平行线间的平行线段相等;②夹在两条平行线间的相等线段平行; ③如果一条直线和一个平面平行,那么夹在这条直线和平面间的平行线段相等; ④如果一条直线和一个平面平行,那么夹在这条直线和平面间的相等线段平行 A .①③B .①②C .②③D .③④10.a ,b 是两条异面直线,A 是不在a ,b 上的点,则下列结论成立的是 A .过A 有且只有一个平面平行于a ,b B .过A 至少有一个平面平行于a ,b C .过A 有无数个平面平行于a ,bD .过A 且平行a ,b 的平面可能不存在 二、填空题:11.一条直线和一个平面平行,过此直线和这个平面平行的平面有________个。
(完整word版)线线平行面面平行判定与性质习题
线面、面面平行的判断与性质定理知识梳理线面平行判判定理________________________ 符号:性质定理 ________________________ 符号:面面平行判判定理________________________ 符号:性质定理 ________________________ 符号:联系线线平行线面平行面面平行1、在正方体ABCD A1B1C 1D 1中,E、F分别为BC、C1D1的中点。
求证: EF ∥平面BB1D1D。
2、在正方形ABCD A1 B1C1D1中,P、Q分别为 AD1、BD的中点。
证明: PQ ∥平面DCC1D1;3、正方体中ABCD A1 B1C1D1中,M,N,E,F分别是棱 A1B1, A1D1, B1C1, C1 D1的中点。
求证:平面AMN ∥平面 EFDB 。
4、三棱柱ABC A1 B1C1中,D为线段 A1C1中点。
求证: BC1∥平面 AB1 D5、四棱锥 P-ABCD 中, E、 F 分别在 PA、 BD 上,且有PE:EA=BF:FD,证明:6.正方形 ABCD与正方形 ABEF所在平面订交于 AB,在 AE、BD上各有一点 P、Q,且 AP求证: PQ∥平面 BCE.7.以以下图,正方体ABCD—A1B1C1D1中,侧面对角线AB1, BC1上分别有两点E, F,且求证: EF∥平面 ABCD.8、如图, E 、H分别是空间四边形A B C D的边A B、A D 的中点,平面α过E H分别交 BC 、CD 于 F、G.求证: EH∥ FG..9、求证:一条直线与两个订交平面都平行,那么这条直线与这两个订交平面的交线平行:如图 ,a∥ α,a∥β, α∩β,=b求证: a∥ b.。
(完整版)线线、线面、面面平行练习题(含答案)
直线、平面平行的判断及其性质测试题A一、选择题1.以下条件中 ,能判断两个平面平行的是 ( )A .一个平面内的一条直线平行于另一个平面 ;B .一个平面内的两条直线平行于另一个平面C .一个平面内有无数条直线平行于另一个平面D .一个平面内任何一条直线都平行于另一个平面2. E ,F , G 分别是四周体 ABCD 的棱 BC , CD , DA 的中点,则此四周体中与过E ,F ,G 的截面平行的棱的条数是A .0B .1C . 2D . 3 3. 直线 a , b, c 及平面,,使 a // b 建立的条件是()A . a // , bB . a // , b //C . a // c ,b // cD . a // , Ib4.若直线 m 不平行于平面,且 m ,则以下结论建立的是()A . 内的全部直线与 m 异面B . 内不存在与 m 平行的直线C . 内存在独一的直线与m 平行D .内的直线与 m 都订交5.以下命题中,假命题的个数是( )① 一条直线平行于一个平面,这条直线就和这个平面内的任何直线不订交;② 过平面外一点有且只有一条直线和这个平面平行; ③ 过直线外一点有且只有一个平面和这条直线平行;④平行于同一条直线的两条直线和同一平面平行;⑤a 和 b异面,则经过 b 存在独一一个平面与平行A . 4B . 3C . 2D . 16.已知空间四边形 ABCD中, M, N 分别是 AB,CD 的中点,则以下判断正确的选项是( )A .MN1 AC BD B . MN 1 AC BD22C .MN1 AC BDD.MN1ACBD22二、填空题7.在四周体 ABCD 中, M , N 分别是面 △ ACD ,△ BCD 的重心,则 四周体的四个面中与 MN 平行的是 ________.8.以以下图所示,四个正方体中, A ,B 为正方体的两个极点,M ,N ,P分别为其所在棱的中点,能获得 AB// 面 MNP 的图形的序号的是①② ③ ④9.正方体 ABCD -A 1B 1C 1D 1 中,E 为 DD 1 中点,则 BD 1 和平面 ACE 地点关系是 .三、解答题10.如图,正三棱柱 ABCA 1B 1C 1 的底面边长是 2,侧棱长是3,D 是 AC 的中点 .求证: B 1C // 平面 A 1 BD .C 1A 1B 1CDAB11.如图,在平行六面体 ABCD -A B C D中, E ,M ,N ,G 分别是 AA , CD , CB ,1 11 11CC 的中点,求证:( 1)MN//B D1;( 2)AC //平面 EB D 1;(3)平面 EB D //平面11111 1BDG .1B一、选择题1.,β是两个不重合的平面,a,b 是两条不一样直线,在以下条件下,可判断∥β的是()A .,β都平行于直线a, bB .内有三个不共线点到β的距离相等C. a, b 是内两条直线,且a∥ β, b∥ βD . a, b 是两条异面直线且a∥,b∥,a∥ β,b∥β2.两条直线a, b 知足 a∥ b, b,则a与平面的关系是()A . a∥B. a 与订交C. a 与不订交D. a3.设a, b表示直线,,表示平面,P是空间一点,下边命题中正确的选项是()A .a,则a //B. a // , b,则 a // bC .// , a, b,则 a // bD .P a, P, a // , // ,则 a4.一条直线若同时平行于两个订交平面,那么这条直线与这两个平面的交线的地点关系是()A. 异面B. 订交C.平行D. 不可以确立5.以下四个命题中,正确的选项是()①夹在两条平行线间的平行线段相等;②夹在两条平行线间的相等线段平行;③假如一条直线和一个平面平行,那么夹在这条直线和平面间的平行线段相等;④假如一条直线和一个平面平行,那么夹在这条直线和平面间的相等线段平行A .①③B.①②C.②③ D .③④6. a,b 是两条异面直线, A 是不在 a, b 上的点,则以下结论建立的是A .过 A 有且只有一个平面平行于a, bB .过 A 起码有一个平面平行于a, bC.过A有无数个平面平行于a,bD.过A 且平行,的平面可能不存在a b二、填空题7. a,b,c为三条不重合的直线,α,β,γ为三个不重合的平面,直线均不在平面内,给出六个命题:①a∥c a ∥ b;②a∥∥c∥ ;a ∥ b; ③b∥ c b∥∥ c④∥ ca∥ ;⑤∥∥a ∥∥∥ ⑥a∥ c a∥此中正确的命题是 ________________.(将正确的序号都填上)8.设平面∥ β,A,C∈, B, D ∈β,直线 AB 与 CD 交于 S,若 AS=18 , BS=9 ,CD=34 ,则 CS=_____________.9.如图,正四棱柱 ABCD-A B C D中, E,F, G,H 分1111别是棱 CC1,C1D 1,DD 1,DC 中点, N 是 BC 中点,点 M在四边形 EFGH 及其内部运动,则M 知足时,有 MN∥平面 B1BD D 1.三、解答题10.如图,在正四棱锥P ABCD 中, PA AB a ,点E在棱 PC 上.问点 E 在哪处时,PA //平面EBD,并加以证明 .PED CA B11.以以下图,设P 为长方形ABCD 所在平面外一点,M, N 分别为 AB, PD 上的点,且AM=DN,求证:直线 MN ∥平面 PBC.MB NP2参照答案A一、选择题1. D【提示】当l 时,内有无数多条直线与交线l 平行,同时这些直线也与平面平行 . 故 A , B , C 均是错误的2. C【提示】棱 AC ,BD 与平面 EFG 平行,共 2 条 .3. C【提示】 a // , b, 则 a // b 或 a, b 异面;所以 A 错误;a // , b // , 则 a // b 或 a,b异面或 a,b 订交,所以 B 错误; a //, Ib, 则 a // b 或 a, b 异面,所以 D 错误;a // c,b //c ,则 a // b ,这是公义 4,所以 C 正确 .4. B【提示】若直线 m 不平行于平面 ,且 m,则直线 m 于平面订交,内不存在与 m 平行的直线 .5. B【提示】②③④错误 .②过平面外一点有且只有一个平面和这个平面平行,有无数多条直线与它平行 .③过直线外一点有无数个平面和这条直线平行④平行于同一条直线的两条直线和同一平面平行或此中一条在平面上 .6. D【提示】此题可利用空间中的平行关系,结构三角形的两边之和大于第三边 .二、填空题7.平面 ABC ,平面 ABD【提示】连结 AM 并延伸,交 CD 于 E ,连结 BN 并延伸交 CD 于 F ,由重心性质可知, E 、 F 重合为一点,且该点为 CD 的中点 E ,由EM =EN = 1得 MN ∥AB.所以,MA NB 2MN ∥平面 ABC 且 MN ∥平面 ABD .8. ①③【提示】关于①,面 MNP// 面 AB, 故 AB// 面 MNP.关于③, MP//AB, 故 AB// 面 MNP, 关于②④,过 AB 找一个平面与平面 MNP 订交, AB 与交线明显不平行,故②④不可以推证 AB// 面 MNP.9.平行【提示】连结 BD 交 AC 于 O ,连 OE ,∴ OE ∥ B D 1 ,OEC 平面 ACE ,∴ B D 1 ∥平面 ACE.三、解答题10.证明 :设 AB 1 与 A 1B 订交于点 P ,连结 PD ,则 P 为 AB 1 中点,D 为 AC 中点,PD// B 1C .又PD平面 A 1B D , B 1C //平面 A 1B D11.证明 :( 1) M 、N 分别是 CD 、 CB 的中点,MN//BD又 BB 1 // DD 1, 四边形 BB 1D 1D 是平行四边形 .所以 BD//B 1D 1 .又 MN//BD ,进而 MN//B 1D 1( 2)(法 1)连 A 1C 1,A 1C 1 交 B 1D 1 与 O 点四边形 A 1B 1C 1D 1 为平行四边形,则O 点是 A 1C 1 的中点E 是AA1 的中点,EO 是 AA C 的中位线, EO//AC .111AC 1 面 EB 1D 1 , EO 面 EB 1D 1,所以 AC 1//面 EB 1D 1(法 2)作 BB 1 中点为 H 点,连结 AH 、 C 1H ,E 、 H 点为 AA 1 、BB 1 中点,所以 EH //C1D 1,则四边形 EHC 1D 1 是平行四边形,所以ED 1//HC 1又因为 EA // B 1H ,则四边形 EAHB 1 是平行四边形,所以EB 1//AHAHHC =H , 面 AHC //面 EB D 1.而 AC1面 AHC1,所以 AC //面 EB D111111 ( 3)因为 EA // B 1H ,则四边形 EAHB 1 是平行四边形,所以 EB 1//AH因为 AD // HG ,则四边形 ADGH 是平行四边形,所以 DG//AH ,所以 EB 1//DG又 BB 1// DD 1, 四边形 BB 1D 1D 是平行四边形 .所以 BD//B 1D 1.3BD DG=G,面EB1D1//面BDGB一、选择题1. D【提示】 A 错,若 a∥ b,则不可以判定∥ β;B错,若A,B,C三点不在β的同一如图( 2),由∥ β知AC∥BD,∴ SA=SC=SC,即18=SC.SB SD CD SC934 SC ∴SC=68.39.M HF侧,则不可以判定∥ β; C 错,若 a∥ b,则不可以判定∥ β;D正确.2. C【提示】若直线a, b 知足 a∥ b, b,则a∥或a3. D【提示】依据面面平行的性质定理可推证之.4. C【提示】设∩β=l,a∥,a∥β,过直线a作与α、β都订交的平面γ,记∩γ=b,β∩γ=c,则 a∥b 且 a∥ c,∴ b∥ c.又 b,∩β=l,∴ b∥ l.∴ a∥l .5. A 【提示】易证平面 NHF ∥平面 BD D 1 B1, M 为两平面的公共点,应在交线三、解答题10.解:当 E 为 PC 中点时, PA // 平面 EBD .证明:连结 AC,且AC I BD O,因为四边形ABCD 为正方形,FD∴ O 为 AC 的中点,又 E 为中点,∴ OE 为△ ACP 的中位线,∴ PA// EO ,又PA平面 EBD ,∴PA //平面EBD .A11.证法一:过 N 作 NR∥DC 交 PC 于点 R,连结 RB,依题HF 上.PECOB【提示】6. D【提示】过点 A 可作直线a′∥ a,b′∥b,则 a′∩b′=A,∴ a′,b′可确立一个平面,记为.假如 a,b,则a∥,b∥.因为平面可能过直线a、b 之一,所以,过 A 且平行于a、 b 的平面可能不存在.二、填空题7. ①④⑤⑥688.68 或3【提示】如图(1),由∥ β可知BD∥AC,∴ SB=SD,即9=SC34,∴SC=68.SA SC18SCSD BB DSAAC C(1)(2)意得 DC NR=DN= AM=AB MB=DC MB NR=MB .∵NR∥ DC∥ AB,∴NR NP MB MB MB四边形 MNRB 是平行四边形 .∴ MN ∥RB.又∵ RB平面PBC,∴直线MN∥平面PBC.证法二:过 N 作 NQ∥ AD 交 PA 于点 Q,连结 QM,∵AM=DN=AQ,∴ QM∥PB.MB NP QP 又 NQ∥AD ∥BC,∴平面MQN ∥平面 PBC.∴直线 MN ∥平面 PBC.4。
高中数学必修二2.2-直线、平面平行的判定及其性质课堂练习及答案
2.2.直线、平面平行的判定及其性质2.2.1 直线与平面平行的判定●知识梳理1、直线与平面平行的判定定理:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。
简记为:线线平行,则线面平行。
符号表示:a αb β => a∥αa∥b●知能训练一.选择题1.已知m,n是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,下列命题中正确的是()A.若m∥α,n∥α,则m∥n B.若α⊥γ,β⊥γ,则α∥βC.若m∥α,m∥β,则α∥βD.若m⊥α,n⊥α,则m∥n2.若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则()A.α内存在直线与l异面B.α内存在与l平行的直线C.α内存在唯一的直线与l平行D.α内的直线与l都相交3.如图,M是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱DD1的中点,给出下列命题①过M点有且只有一条直线与直线AB、B1C1都相交;②过M点有且只有一条直线与直线AB、B1C1都垂直;③过M点有且只有一个平面与直线AB、B1C1都相交;④过M点有且只有一个平面与直线AB、B1C1都平行.其中真命题是()A.②③④B.①③④C.①②④D.①②③4.正方体ABCD-A1B1C1D1中M,N,Q分别是棱D1C1,A1D1,BC的中点.P在对角线BD1上,且BP=BD1,给出下面四个命题:(1)MN∥面APC;(2)C1Q∥面APC;(3)A,P,M三点共线;(4)面MNQ∥面APC.正确的序号为()A.(1)(2)B.(1)(4)C.(2)(3)D.(3)(4)5.在正方体ABCD-A1B1C1D1的各个顶点与各棱中点共20个点中,任取两点连成直线,所连的直线中与A1BC1平行的直线共有()A.12条B.18条C.21条D.24条6.直线a∥平面α,P∈α,那么过P且平行于a的直线()A.只有一条,不在平面α内B.有无数条,不一定在平面α内C.只有一条,且在平面α内D.有无数条,一定在平面α内7.如果直线a∥平面α,那么直线a与平面α内的()A.一条直线不相交B.两条直线不相交C.无数条直线不相交D.任意一条直线不相交8.如图在正方体ABCD-A1B1C1D1中,与平面AB1C平行的直线是()A.DD1B.A1D1C.C1D1D.A1D9.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,点D为AC的中点,点D1是A1C1上的一点,若BC1∥平面AB1D1,则等于()A.1/2B.1 C.2 D.310.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.①②B.①④C.②③D.③④11.如图,正方体的棱长为1,线段B′D′上有两个动点E,F,EF=,则下列结论中错误的是()A.AC⊥BEB.EF∥平面ABCDC.三棱锥A-BEF的体积为定值D.异面直线AE,BF所成的角为定值二.填空题12.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H,M分别是棱AD,DD1,D1A1,A1A,AB的中点,点N在四边形EFGH的四边及其内部运动,则当N只需满足条件时,就有MN⊥A1C1;当N只需满足条件时,就有MN∥平面B1D1C.13.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,点E为AD的中点,点F在CD上,若EF∥平面AB1C,则线段EF的长度等于.三.解答题14.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,AB⊥BC,D为AC的中点,AA1=AB=2.(1)求证:AB 1∥平面BC1D;(2)若BC=3,求三棱锥D-BC1C的体积.2.2.2 平面与平面平行的判定●知识梳理1、两个平面平行的判定定理:一个平面内的两条交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行。
线面平行与面面平行的性质测试题
线面平行与面面平行的性质1.已知直线l∥平面α,直线m⊂α,则直线l和m的位置关系是(D)(A)相交(B)平行(C)异面(D)平行或异面2.已知直线l∥平面α,l⊂平面β,α∩β=m,则直线l,m的位置关系是(B)(A)相交或平行(B)平行(C)平行或异面(D)相交或异面3.过平面α外的直线l,作一组平面与α相交,如果所得的交线为a、b、c…则这些交线的位置关系为(D)(A)都平行(B)都相交且一定交于同一点(C)都相交但不一定交于同一点(D)都平行或交于同一点4.如果直线a∥平面α,则()(A)平面α内有且只有一条直线与a平行(B)平面α内有无数条直线与a平行(C)平面α内不存在与a垂直的直线(D)平面α内有且只有一条与a垂直的直线5.一个平面内有无数条直线平行于另一个平面,那么这两个平面(C)(A)平行(B)相交(C)平行或相交(D)重合6.已知平面α∥平面β,a⊂α,B∈β,则在β内过点B的所有直线中(D)(A)不一定存在与a平行的直线(B)只有两条与a平行的直线(C)存在无数条与a平行的直线(D)存在唯一一条与a平行的直线7.已知平面α∥平面β,过平面α内的一条直线a的平面γ,与平面β相交,交线为直线b,则a、b的位置关系是(A)(A)平行(B)相交(C)异面(D)不确定8.下列命题中不正确的是()(A)两个平面α∥β,一条直线a平行于平面α,则a一定平行于平面β(B)平面α∥平面β,则α内的任意一条直线都平行于平面β(C)一个三角形有两条边所在的直线平行于一个平面,那么三角形所在的平面与这个平面平行(D)分别在两个平行平面内的两条直线只能是平行直线或异面直线1.已知三条直线a、b、c和平面β,则下列推论中正确的是()A.若a∥b,b⊂β,则a∥βB.若a、b与β所成的角相等,则a∥bC.若a⊂β,b∥β,a,b共面,则a∥bD.若a⊥c,b⊥c,则a∥b解析:A项错误,a∥b,b⊂β,也可能有a⊂β;B项错误,若a,b与β所成角相等可推出a,b平行,相交,异面.D项错误,a⊥c,b⊥c,可推出a,b平行,相交,异面.答案:C2.(2010·湖南衡阳调研)平面α∥平面β的一个充分条件是()A.存在一条直线a,a∥α,a∥βB.存在一条直线a,a⊂α,a∥βC.存在两条平行直线a,b,a⊂α,b⊂β,a∥β,b∥αD.存在两条异面直线a,b,a⊂α,b⊂β,a∥β,b∥α解析:根据平面平行的条件,只有D项符合.答案:D3.已知m,n是两条不同直线,α、β、γ是三个不同平面.下列命题中正确的是()A.若m∥α,n∥α,则m∥nB.若α⊥γ,β⊥γ,则α∥βC.若m∥α,m∥β,则α∥βD.若m⊥α,n⊥α,则m∥n解析:举反例,如下图所示.D是线面垂直的一个性质,故选D项.答案:D4.(2009·河北衡水模拟)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()A.BD∥平面EFGH,且EFGH是矩形B.EF∥平面BCD,且EFGH是梯形C.HG∥平面ABD,且EFGH是菱形D.EH∥平面ADC,且EFGH是平行四边形解析:由AE∶EB=AF∶FD=1∶4知,EF綊15BD,∴EF∥面BCD;又H、G分别为BC、CD的中点,∴HG綊12BD;∴EF∥HG且EF≠BD,∴EFGH是梯形,故选B项. 答案:B5.如图所示,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 .解析:连接AM 并延长,交CD 于E ,连接BN ,并延长交CD 于F ,由重心性质可知, E 、F 重合为一点,且该点为CD 的中点E ,由EM MA =EN NB =12,得MN ∥AB .因此,MN ∥平面ABC 且MN ∥平面ABD . 答案:平面ABC 、平面ABD6.(2009·黑龙江哈尔滨模拟)如图,ABCD 是空间四边形,E 、F 、G 、H 分别 是四边上的点,它们共面,并且AC ∥平面EFGH ,BD ∥平面EFGH , AC =m ,BD =n ,当EFGH是菱形时,AE ∶EB = .9.在正方体ABCDA 1B 1C 1D 1中,平面A 1BD∩平面A 1B 1C 1D 1=l ,则直线l 与B 1D 1的位置关系是________. 11.如图,在三棱柱ABCA 1B 1C 1中,过AA 1作一平面交平面BCC 1B 1于EE 1. 求证:AA 1∥EE 1. 10.已知平面α 平行于平面β,若两条直线m 、n 分别在平面α、β内,则m 、n 的关系不可能是______.解析:如图所示,设AE=a ,EB=b ,由EF ∥AC 可得EF=bma +b.同理EH=ana +b. ∵EF=EH ,∴bm a +b =an a +b ,于是a b =mn. 答案:mn7.(2009·郑州12月份调研)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),∵AC ∩BD =P ,∴经过直线AC 与BD 可确定平面PCD , ∵α∥β,α∩平面PCD =AB ,β∩平面PCD =CD ,∴AB ∥CD .∴PA AC =PB BD ,即69=8-BD BD . ∴BD =245.如图(2),同理可证AB ∥CD .∴PA PC =PB PD ,即63=BD -88,∴BD =24,综上所述,BD =245或24.答案:245或241.(2010·创新情景题)有一木块如图所示,点P 在平面A ′C ′内,棱BC 平 行平面A ′C ′,要经过P 和棱BC 将木料锯开,锯开的面必须平整, 有N 种锯法,N 为( )A.0种B.1种C.2种D.无数种解析:∵BC ∥平面B ′A ′C ′,BC ∥B ′C ′,∴平面A ′C ′上过P 作EF ∥B ′C ′, 则EF ∥BC ,所以过EF 、BC 所确定的平面锯开即可, 又由于此平面唯一确定,∴只有一种方法,选B 项. 答案:B2.(★★★★)如图所示,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 、F 、G 、H 分别 是棱CC 1、C 1D 1、D 1D 、CD 的中点,N 是BC 的中点,动点M 在四边 形EFGH 及其内部运动,则M 满足条件 时,有MN ∥平面 B 1BDD 1.解析:因为HN ∥BD ,HF ∥DD 1,所以平面NHF ∥平面B 1BDD 1,故线段FH 上任意 点M 与N 相连,都有MN ∥平面B 1BDD 1. 答案:M ∈线段FH8.(2010·广东惠州调研)如图所示,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是正方 形,侧棱PD ⊥底面ABCD ,PD =4,DC =3,E 是PC 的中点.证明:PA ∥平面BDE .证明:连接A ,C 交BD 于O ,连接EO∵ABCD 是正方形,∴O 为AC 中点,E 为PC 的中点,∴OE ∥PA , 又∵OE ⊂平面BDE ,PA ⊄平面BDE ,PA ∥平面BDE .9.(2010·改编题)如图所示,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,O 为底面ABCD 的中心,P 是DD 1的中点,设Q 是CC 1上的点,问:当点Q 在什么位置 时,平面D 1BQ ∥平面PAO ?解:当Q 为CC 1的中点时,平面D 1BQ ∥平面PAO . ∵Q 为CC 1的中点,P 为DD 1的中点,∴QB ∥PA . ∵P 、O 分别为DD 1、DB 的中点,∴D 1B ∥PO .又PO ∩PA =P ,D 1B ∩QB =B ,D 1B ∥平面PAO ,QB ∥平面PAO , ∴平面D 1BQ ∥平面PAO .10.如图,B 为△ACD 所在平面外一点,M 、N 、G 分别为△ABC 、△ABD、12.如图,平面四边形ABCD 的四个顶点A 、B 、C 、D 均在平行四边形A ′B ′C ′D ′所确定一个平面α外,且AA ′、BB ′、CC ′、DD ′互相平行.求证:四边形ABCD 是平行四边形.△BCD 的重心.(1)求证:平面MNG ∥平面ACD ; (2)求S △MNG ∶S △ADC .证明:(1)连接BM 、BN 、BG 并延长交AC 、AD 、CD 分别于P 、F 、H . ∵M 、N 、G 分别为△ABC 、△ABD 、△BCD 的重心,则有BM MP =BN NF =BGGH =2.连接PF 、FH 、PH 有MN ∥PF ,又PF ⊂平面ACD ,MN ⊂平面ACD ,∴MN ∥平面ACD .同理,MG ∥平面ACD ,又MG ∩MN =M ,∴平面MNG ∥平面ACD .(2)解:由(1)可知MG PH =BG BH =23,∴MG =23PH .又PH =12AD ,∴MG =13AD .同理,NG =13AC ,MN =13CD .∴△MNG ∽△ACD ,其相似比为1∶3. ∴S △MNG ∶S △ADC =1∶9.。
线面平行性质定理(经典)
如图:当点 在两平面之外即在 延长线上时,
因为平面 平面 ,平面 平面 ,平面 平面 ,
所以 ,
所以 ,
因为 , , ,
所以 ,解得 ,
如图:当点 在两平面之间即在线段 上时,
因为平面 平面 ,平面 平面 ,平面 平面 ,
所以 ,
所以 ,
因为 , , ,
所以 ,解得 ,
所以 ,
综上所述: 的长为 或 ,
【详解】
如下图所示,分别取棱 的中点 ,连接 ,连接 ,
因为 为所在棱的中点,所以 ,所以 ,
又 平面 平面 ,所以 平面 ;
因为 ,所以四边形 为平行四边形,
所以 ,又 平面 , 平面 ,所以 平面 ,
又 ,所以 平面 ,
因为 是侧面 内一点,且 平面 ,则 必在线段 上,
在直角 中, ,
同理,在直角 中,求得 ,所以 为等腰三角形,
(1)连接 ,易知 为 的中点,进而得 ,再结合线面平行的判定定理即可证明;
(2)由题知 平面 ,进而根据线面平行的性质定理即可证明 ;
(3))假设在棱 上存在点 (异于点 ),使得 平面 ,进而在平面 中,过点 作 的平行线 ,交 于 ,故平面 平面 ,进而得 ,另一方面,在平行四边形 中, 与 不平行,矛盾,故不存在.
A. B.
C. 平面 D. 平面
3.已知直线a,b和平面 ,下列命题中正确的是()
A.若 , ,则 B.若 , ,则
C.若 , ,则 D.若 , ,则 或
4.如图,在长方体 中, ,E为CD的中点,点P在棱AA1上,且 平面 ,则AP的长为()
A. B. C.1D.与AB的长有关
5.如图,已知四棱锥P﹣ABCD的底面是平行四边形,点F在棱PA上,PF=λAF,若PC∥平面BDF,则λ的值为()
第三讲 线面、面面平行的判定与性质
第三讲 线面、面面平行的判断与性质一、知识梳理:略二、题型举例考点1 直线与平面平行的判定与性质例1、已知,m n 是两条不同直线,,,αβγ是三个不同平面,下列命题中正确的是( D )A .,,m n m n αα若则‖‖‖B .,,αγβγαβ⊥⊥若则‖C .,,m m αβαβ若则‖‖‖D .,,m n m n αα⊥⊥若则‖练习1、设有直线m 、n 和平面αβ、.下列四个命题中,正确的是(D )A.若//,//m n αα,则m ∥nB.若,m n αα⊂⊂,//,//m n ββ, ,则//αβC.若αβ⊥,m α⊂,则m β⊥D.若αβ⊥,m β⊥,m α⊄,则//m α 例2、在四棱锥S —ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,E 、F 分别为AB 、SC 的中点. 求证:EF//平面SAD.练习2、在空间四边形ABCD 中,E 、F 分别为AB 、AD 的中点.求证:EF//平面BCD.例3、在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别为BC 、C 1D 1的中点.求证:EF//平面B 1D.练习3、已知P 是平行四边形ABCD 所在平面外一点,E 、F 分别为AB 、PD 的中点,求证:AF//平面PEC.例4、已知直线//a 平面α,直线//b 平面β,b αβ= .求证://a b .练习4、已知异面直线AB 、CD 都平行于平面α,且AB 、CD 在平面α的两侧,若AC 、BD 分别与平面α相交于M 、N 两点.求证:A MB NM C N D =.例5、在直四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1中,已知DC=DD 1=2AD=2AB,A D D C ⊥,AB//DC.(1)求证:11D C AC ⊥;(2)设E 是DC 上一点,试确定E 的位置使D 1E//平面A 1BD ,并说明理由.练习5、四棱锥P —ABCD 的底面是边长为a 的正方形,侧棱PA ⊥底面ABCD ,侧面PBC 内有B E P C⊥于E ,且3BE a =,试在AB 上找一点F ,使EF//平面PAD.考点2 平面与平面平行的判定与性质例6、在以下四个命题中,正确的命题是()①平面α内有两条直线与平面β平行,那么这两个平面平行;②平面α内有无数条直线与平面β平行,那么这两个平面平行;③平面α内A B C 的三个顶点到平面β的距离相等,那么这两个平面平行;④平面α内有两条相交直线与平面β内两条相交直线平行,那么这两个平面平行.A. ③④B. ②④C. ②③④D. ④练习6、在下列条件中,可判断平面α与平面β平行的是 .①平面α内有两条直线与平面β平行,那么这两个平面平行;②平面α内有无数条直线与平面β平行,那么这两个平面平行;③平面α内有一条直线与平面β平行,平面β内有一条直线与平面α平行,那么这两个平面平行; ④平面α和平面β分别平行于两异面直线.例7、在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中.(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.练习7、在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,M 、N 、P 分别是C 1C ,B 1C 1,C 1D 1的中点,求证:平面MNP//平面A 1BD.例8、在四棱锥S —ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,M 、N 、Q 分别为PA 、BD 、PD 上的点,且:::PM MA BN ND PQ QD ==.求证:平面MNQ//平面PBC.练习8、ABCD 为空间四边形,点M 、E 、F 分别为,,BAC ACD ADB 的重心.(1)求证:平面MEF//平面BCD ; (2)求M EF BC D S S 与的比值.例9、在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,面对角线AB 1,BC 1上分别有点E 、F ,且B 1E=C 1F.求证:EF//平面ABCD.练习9、在四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1的底面是梯形,侧棱与底面垂直,且AB//CD,AD D C ⊥,CD=2,DD 1=AB=1,P ,Q 分别是CC 1,C 1D 1的中点.求证:AC//平面BPQ.考点3 平行关系的综合应用例10、已知S 是正三角形ABC 所在平面外一点,且SA=SB=SC ,SG 为SA B 边AB 上的高,D 、E 、F 分别是AC 、BC 、SC 的中点.试判断SG与平面DEF的位置关系,并给以证明.练习10、在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 、F 、G 、H 分别是BC 、CC 1、C 1D 1、A 1A 的中点. 求证:(1)BF//HD 1;(2)EG//平面BB 1D 1D ;(3)平面BDF//平面B 1D 1H.。
完整版)线线、线面、面面平行练习题(含答案)
完整版)线线、线面、面面平行练习题(含答案)一、选择题1.B2.C3.B4.B5.A6.A二、填空题7.直线MN与直线BD异面。
三、解答题10.因为D是AC的中点,所以BD平分角ABC,即∠ABD=∠CBD。
又因为AB=AC,所以△ABD≌△CBD,从而BD=BD,即BD//平面ABC。
又因为A1D1//ABC,所以BD//A1D1,即BD//平面A1BD。
因此,BD//平面A1BD,即B1C1//平面A1BD,即B1C1//平面ABD。
11.1) 因为E,M,N,G分别是AA1,CD,CB,CC1的中点,所以MN//CD,MN=CD/2.又因为ABCD是平行六面体,所以BD//AC,从而△BDA≌△CDA1,即BD=AC,BD=2AC/√3.所以MN=CD/2=AC/√3=BD/2√3,即MN//B1D1.2) 因为E,M,N,G分别是AA1,CD,CB,CC1的中点,所以MN=CD/2=AC/√3,EN=CG=AC/2.又因为ABCD是平行六面体,所以BD//AC,从而△BDA≌△CDA1,即BD=AC,BD=2AC/√3.所以AE=BD/2=AC/√3,从而AE=EN,即AEEN是平行四边形,即AE//EN。
又因为XXX,所以AE//MN,即平面AEM//平面MNC。
又因为平面AEM与平面ABC的交线是直线AE,平面MNC与平面ABC的交线是直线MN,所以AE//MN//BD,即B1D1//平面AEM。
因此,AC1//平面AEM//B1D1,即AC1//平面EB1D1.3) 因为E,M,N,G分别是AA1,CD,CB,CC1的中点,所以MN=CD/2=AC/√3,EN=CG=AC/2.又因为ABCD是平行六面体,所以BD//AC,从而△BDA≌△CDA1,即BD=AC,BD=2AC/√3.又因为D1是BD的中点,所以D1C1=BC/2=AC/2√2.所以MN=CD/2=AC/√3=D1C1√2/√3,即MN//D1C1.又因为E,M,N,G分别是AA1,CD,CB,CC1的中点,所以EG=CC1/2=AC/2√2.又因为ABCD是平行六面体,所以AD//BC,从而△ABD≌△CBA1,即AD=BC,AD=2AC/√3.所以EG=CC1/2=AC/2√2=AD/2√2,即EG//AD。
04线面平行与面面平行判定与性质(经典题型+答案)
线面平行、面面平行的判定及性质一、直线与平面平行文字语言图形语言符号语言判定定理平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则直线与此平面平行.性质定理如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线就和交线平行.二、平面与平面平行文字语言图形语言符号语言判定定理一个平面内有两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行性质定理如果两个平行平面时与第三个平面相交,那么它们的交线平行A.一个平面内的一条直线平行于另一个平面B.一个平面内的两条直线平行于另一个平面C.一个平面内有无数条直线平行于另一个平面D.一个平面内任何一条直线都平行于另一个平面解:由面面平行的定义可知选D.例2:若直线a平行于平面α,则下列结论错误的是()A.a平行于α内的所有直线B.α内有无数条直线与a平行C.直线a上的点到平面α的距离相等D.α内存在无数条直线与a垂直解:A错误,a与α内的直线平行或异面.例3:已知不重合的直线a,b和平面α,①若a∥α,b⊂α,则a∥b;②若a∥α,b∥α,则a∥b;③若a∥b,b⊂α,则a∥α;④若a∥b,a∥α,则b∥α或b⊂α,上面命题中正确的是________(填序号)。
解:①中a与b可能异面;②中a与b可能相交、平行或异面;③中a可能在平面α内,④正确。
例4:已知α、β是平面,m 、n 是直线,给出下列命题:①若m ⊥α,m ⊂β,则α⊥β.②若m ⊂α,n ⊂α,m ∥β,n ∥β,则α∥β.③如果m ⊂α,n ⊄α,m 、n 是异面直线,那么n 与α相交.④若α∩β=m ,n ∥m ,且n ⊄α,n ⊄β,则n ∥α且n ∥β其中正确命题的个数是 ( ) A .1 B .2 C .3 D .4解:对于①,由定理“如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面垂直”得知,①正确;对于②,注意到直线m ,n 可能是两条平行直线,此时平面α,β可能是相交平面,因此②不正确;对于③,满足条件的直线n 可能平行于平面α,因此③不正确;对于④,由定理“如果平面外一条直线平行于平面内一条直线,那么这条直线平行于这个平面”得知,④正确.综上所述,其中正确的命题是①④,选B.例5:已知m ,n 表示两条不同直线,α,β,γ表示不同平面,给出下列三个命题:(1)⎩⎪⎨⎪⎧ m ⊥αn ⊥α⇒m ∥n ;(2)⎩⎪⎨⎪⎧ m ⊥αm ⊥n ⇒n ∥α (3)⎩⎪⎨⎪⎧m ⊥αn ∥α⇒m ⊥n 其中真命题的个数为 ( ) A .0 B .1 C .2 D .3 解:若⎩⎪⎨⎪⎧ m ⊥α,n ⊥α,则m ∥n ,即命题(1)正确;若⎩⎪⎨⎪⎧ m ⊥α,m ⊥n ,则n ∥α或n ⊂α,即命题(2)不正确;若⎩⎪⎨⎪⎧m ⊥αn ∥α,则m ⊥n ,即命题(3)正确;综上可得,真命题共有2个.选C例6:已知m 、n 、l 1、l 2表示直线,α、β表示平面.若m ⊂α,n ⊂α,l 1⊂β,l 2⊂β,l 1∩l 2=M ,则以下条件中,能推出α∥β的是 ( )A .m ∥β且l 1∥αB .m ∥β且n ∥βC .m ∥β且n ∥l 2D .m ∥l 1且n ∥l 2解:由定理“如果一个平面内有两条相交直线分别与另一个平面平行,那么这两个平面平行”可得,由选项D 可推知α∥β.例7:在下列条件中,可判断平面α与β平行的是( ).A. α、β都平行于直线lB. α内存在不共线的三点到β的距离相等C. l 、m 是α内两条直线,且l ∥β,m ∥βD. l 、m 是两条异面直线,且l ∥α,m ∥α,l ∥β,m ∥β 解:排除法,A中α、β可以是相交平面;B中三点可面平面两侧;C中两直线可以不相交.故选D,也可直接证明.例8:经过平面外的两点作该平面的平行平面可以作( ).A. 0个B. 1个C. 0个或1个D. 1个或2个解:这两点可以是在平面同侧或两侧.选C 。
数学必修线面平行面面平行的判定及性质练习
2.2 线面平行、面面平行的判定例题解析:例1.如图;ABCD 是平行四边形;S 是平面ABCD 外一点;M 为SC 的中点.求证:SA ∥平面MDB.例2.正方形ABCD 交正方形ABEF 于AB ;M 、N 在对角线AC 、FB 上;且FN AM =; 求证://MN 平面BCE 例3.已知ABCD 是平行四边形;点P 是平面ABCD 外一点;M 是PC 的中点;在DM 上取一点G;过G 和AP 作平面交平面BDM 于GH;求证:AP∥GH、例4. 如图;在空间四边形ABCD 中;P 、Q 分别是△ABC 和△BCD 的重心.求证:PQ ∥平面ACD. 例5.如图;在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中;O 为底面ABCD 的中心;P 是DD 1的中点;设Q 是CC 1上的点;问:当点Q 在什么位置时;平面D 1BQ ∥平面P AO巩固练习:1.若α//l ;α∈A ;则下列说法正确的是A.过A 在平面α内可作无数条直线与l 平行B.过A 在平面α内仅可作一条直线与l 平行C.过A 在平面α内可作两条直线与l 平行D.与A 的位置有关2.若直线a∥直线b;且a∥平面α;则b 与a 的位置关系是A 、一定平行B 、不平行C 、平行或相交D 、平行或在平面内3. 如图在四面体中;若直线EF 和GH 相交;则它们的交点一定 .A.在直线DB 上B.在直线AB 上C.在直线CB 上D.都不对4.一条直线若同时平行于两个相交平面;则这条直线与这两个平面的交线A .异面B .相交C .平行D .不确定5.已知平面α、β和直线m ;给出条件:①m ∥α;②m ⊥α;③m α;④α⊥β;⑤α∥β.为使m ∥β;应选择下面四个选项中的A .①④B .①⑤C .②⑤D .③⑤6.若直线l 与平面α的一条平行线平行;则l 和α的位置关系是A. α⊂lB. α//lC. αα//l l 或⊂D. 相交和αl7若直线a 在平面α内;直线a;b 是异面直线;则直线b 和α平面的位置关系是A .相交 B.平行 C.相交或平行 D.相交且垂直8.若直线l 上有两点P 、Q 到平面α的距离相等;则直线l 与平面α的位置关系是A.平行B.相交C.平行或相交D.平行、相交或在平面α内9.下列命题正确的个数是1若直线l 上有无数个点不在α内;则l ∥α2若直线l 与平面α平行;l 与平面α内的任意一直线平行3两条平行线中的一条直线与平面平行;那么另一条也与这个平面平行4若一直线a 和平面α内一直线b 平行;则a ∥αA.0个B.1个C.2个D.3个 A B D CE F M N。
线面平行的判定与性质练习(整理)
线面平行的判定与性质练习1.下列命题正确的是 ( )A 一直线与平面平行,则它与平面内任一直线平行B 一直线与平面平行,则平面内有且只有一个直线与已知直线平行C 一直线与平面平行,则平面内有无数直线与已知直线平行,它们在平面内彼此平行D 一直线与平面平行,则平面内任意直线都与已知直线异面2.若直线l 与平面α的一条平行线平行,则l 和α的位置关系是 ( )A α⊂lB α//lC αα//l l 或⊂D 相交和αl3.若直线a 在平面α内,直线a,b 是异面直线,则直线b 和α平面的位置关系是 ( )A .相交B 。
平行C 。
相交或平行D 。
相交且垂直4.下列各命题:(1) 经过两条平行直线中一条直线的平面必平行于另一条直线;(2) 若一条直线平行于两相交平面,则这条直线和交线平行;(3) 空间四边形中三条边的中点所确定平面和这个空间四边形的两条对角线都平行。
其中假命题的个数为 ( )A 0B 1C 2D 35.E 、F 、G 分别是四面体ABCD 的棱BC 、CD 、DA 的中点,则此四面体中与过E 、F 、G 的截面平行的棱的条数是A .0B 1C 2 D36.直线与平面平行的充要条件是A .直线与平面内的一条直线平行B 。
直线与平面内的两条直线不相交C .直线与平面内的任一直线都不相交D 。
直线与平行内的无数条直线平行7.若直线上有两点P 、Q 到平面α的距离相等,则直线l 与平面α的位置关系是 ( )A 平行B 相交C 平行或相交D 或平行、或相交、或在内8.a,b 为两异面直线,下列结论正确的是 ( )A 过不在a,b 上的任何一点,可作一个平面与a,b 都平行B 过不在a,b 上的任一点,可作一直线与a,b 都相交C 过不在a,b 上任一点,可作一直线与a,b 都平行D 过a 可以并且只可以作一个平面与b 平行9.判断下列命题是否正确:(1)过平面外一点可作无数条直线与这个平面平行 ( )(2)若直线α⊄l ,则l 不可能与α内无数条直线相交 ( )(3)若直线l 与平面α不平行,则l 与α内任一直线都不平行 ( )(4)经过两条平行线中一条直线的平面平行于另一条直线 ( )(5)若平面α内有一条直线和直线l 异面,则α⊄l ( )10.过直线外一点和这条直线平行的平面有 个。
高中数学立体几何之线面平行的判定与性质讲义及练习
线面平行的判定与性质练习一、基本内容 1.线面平行的判定2.线面平行的性质二、练习题题型一:概念性习题1.下列命题正确的是 ( ) A 一直线与平面平行,则它与平面内任一直线平行B 一直线与平面平行,则平面内有且只有一个直线与已知直线平行C 一直线与平面平行,则平面内有无数直线与已知直线平行,它们在平面内彼此平行D 一直线与平面平行,则平面内任意直线都与已知直线异面2.若直线l 与平面α的一条平行线平行,则l 和α的位置关系是 ( ) A. α⊂l B.α//l C.αα//l l 或⊂ D.相交和αl3.若直线a 在平面α内,直线a,b 是异面直线,则直线b 和α平面的位置关系是 ( ) A .相交 B.平行 C.相交或平行 D.相交且垂直4.下列各命题中假命题的个数为 ( )(1) 经过两条平行直线中一条直线的平面必平行于另一条直线; (2) 若一条直线平行于两相交平面,则这条直线和交线平行;(3) 空间四边形中三条边的中点所确定平面和这个空间四边形的两条对角线都平行。
A 0B 1C 2D 35.若直线上有两点P 、Q 到平面α的距离相等,则直线l 与平面α的位置关系是 ( ) A 平行 B 相交 C 平行或相交 D 或平行、或相交、或在内 6.a,b 为两异面直线,下列结论正确的是 ( ) A 过不在a,b 上的任何一点,可作一个平面与a,b 都平行 B 过不在a,b 上的任一点,可作一直线与a,b 都相交 C 过不在a,b 上任一点,可作一直线与a,b 都平行 D 过a 可以并且只可以作一个平面与b 平行 7.判断下列命题是否正确:(1)过平面外一点可作无数条直线与这个平面平行 ( )(2)若直线α⊄l ,则l 不可能与α内无数条直线相交 ( ) (3)若直线l 与平面α不平行,则l 与α内任一直线都不平行 ( ) (4)经过两条平行线中一条直线的平面平行于另一条直线 ( )(5)若平面α内有一条直线和直线l 异面,则α⊄l ( ) 题型二:证明题8.P 为平行四边形ABCD 外一点,E 是PA 的中点,O 是AC 和BD 的交点,求证:OE//平面PBC 。
线面平行判定定理测试题(含答案)
线面平行判定定理测试题1.如图,四棱锥P-ABCD的底面是矩形,PA⊥平面ABCD,E,F分别是AB,PD的中点,且PA=AD.(1)求证:AF∥平面PEC;(2)求证:平面PEC⊥平面PCD.2.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形.点E是棱PC的中点,平面ABE与棱PD交于点F.(1)求证:AB∥EF;(2)若PA=AD,且平面PAD⊥平面ABCD,求证:AF⊥平面PCD.3.如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD//BC,AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M为线段AD上一点,AM=2MD,N为PC的中点.(Ⅰ)证明MN//平面PAB;(Ⅱ)求四面体N-BCM的体积.4.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.(Ⅰ)求证:PE⊥BC;(Ⅱ)求证:平面PAB⊥平面PCD;(Ⅲ(Ⅱ))求证:EF∥平面PCD.5.如图:ABCD是平行四边形,AP⊥平面ABCD,BE∥AP,AB=AP=2,BE=BC=1,∠CBA=60°(1)求证:EC∥平面PAD;(2)求证:平面PAC⊥平面EBC;(3)求直线PC与平面PABE所成角的正弦值.AD.6.如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥CD,AD∥BC,∠ADC=∠PAB=90°,BC=CD=12(I)M为PD的中点,试证明:直线CM∥平面PAB;(II)证明:平面PAB⊥平面PBD.7.如图,在直三棱柱ABC-A1B l C1中,AC=BC=√2,∠ACB=90°.AA1=2,D为AB的中点.(Ⅰ)求证:AC⊥BC1;(Ⅱ)求证:AC1∥平面B1CD:(Ⅲ)求异面直线AC1与B1C所成角的余弦值.答案和解析1.【答案】证明:(1)取PC的中点G,连结FG、EG,∴FG为△CDP的中位线,FG∥CD,FG=1CD.2∵四边形ABCD为矩形,E为AB的中点,∴AE∥CD,CD.AE=12∴FG=AE,FG∥AE,∴四边形AEGF是平行四边形,∴AF∥EG又EG⊂平面PCE,AF⊄平面PCE,∴AF∥平面PCE;(2)∵PA=AD.∴AF⊥PDPA⊥平面ABCD,∴PA⊥CD,又因为CD⊥AB,AP∩AB=A,∴CD⊥面APD∴CD⊥AF,且PD∩CD=D,∴AF⊥面PDC由(Ⅰ)得EG∥AF,∴EG⊥面PDC又EG⊂平面PCE,∴平面PEC⊥平面PCD.【解析】本题考查了空间线面平行、面面垂直的判定,属于中档题.(1)取PC的中点G,连结FG、EG,AF∥EG又EG⊂平面PCE,AF⊄平面PCE,AF∥平面PCE;(2)由(Ⅰ)得EG∥AF,只需证明AF⊥面PDC,即可得到平面PEC⊥平面PCD.2.【答案】解:(1)证明:∵底面ABCD是正方形,∴AB∥CD ,又∵AB⊄平面PCD,CD⊂平面PCD,∴AB∥平面PCD ,又∵A,B,E,F四点共面,且平面ABEF∩平面PCD=EF,∴AB∥EF ;(2)证明:在正方形ABCD中,CD⊥AD ,又∵平面PAD⊥平面ABCD,且平面PAD∩平面ABCD=AD,CD⊂平面ABCD,CD⊄平面PAD∴CD⊥平面PAD ,又∵AF⊂平面PAD ,∴CD⊥AF ,由(1)可知,AB∥EF,又∵AB∥CD,C,D,E,F在同一平面内,∴CD∥EF ,∵点E是棱PC中点,∴点F是棱PD中点,在△PAD中,∵PA=AD,∴AF⊥PD ,又∵PD∩CD=D,PD、CD⊂平面PCD,∴AF⊥平面PCD.【解析】(1)证明AB∥平面PCD,即可得AB∥EF;(2)利用平面PAD⊥平面ABCD,证明CD⊥AF,PA=AD,所以AF⊥PD,即可证明AF⊥平面PCD;本题考查线面平行的性质,平面与平面垂直的性质,考查线面垂直,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.3.【答案】证明:(Ⅰ)取BC中点E,连结EN,EM,∵N为PC的中点,∴NE是△PBC的中位线∴NE//PB,又∵AD//BC,∴BE//AD,∵AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M为线段AD上一点,AM=2MD,∴BE=12BC=AM=2,∴四边形ABEM是平行四边形,∴EM//AB,∴平面NEM//平面PAB,∵MN⊂平面NEM,∴MN//平面PAB.解:(Ⅱ)取AC中点F,连结NF,∵NF是△PAC的中位线,∴NF//PA,NF=12PA=2,又∵PA⊥面ABCD,∴NF⊥面ABCD,如图,延长BC至G,使得CG=AM,连结GM,∵AM=//CG,∴四边形AGCM是平行四边形,∴AC=MG=3,又∵ME=3,EC=CG=2,∴△MEG的高h=√5,∴S△BCM=12×BC×ℎ=12×4×√5=2√5,∴四面体N-BCM的体积V N-BCM=13×S△BCM×NF=13×2√5×2=4√53.【解析】(Ⅰ)取BC中点E,连结EN,EM,得NE是△PBC的中位线,推导出四边形ABEM是平行四边形,由此能证明MN//平面PAB.(Ⅱ)取AC中点F,连结NF,NF是△PAC的中位线,推导出NF⊥面ABCD,延长BC至G,使得CG=AM,连结GM,则四边形AGCM是平行四边形,由此能求出四面体N-BCM的体积.本题考查线面平行的证明,考查四面体的体积的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.4.【答案】证明:(Ⅰ)PA=PD,E为AD的中点,可得PE⊥AD,底面ABCD为矩形,可得BC∥AD,则PE⊥BC(Ⅱ)∵底面为矩形,∴.∵平面平面,∴平面PAD.∴.又,∵平面,PD平面PCD∴平面平面.(Ⅲ)如图,取中点,连接.分别为和的中点,∴,且.∵四边形为矩形,且为的中点,∴,∴,且,∴四边形为平行四边形,∴.又平面,平面,∴平面.【解析】(1)由等腰三角形的三线合一性质和矩形的对边平行性质,即可得证;(2)作出平面PAB和平面PCD的交线,注意运用公理4,再由面面垂直的性质和两个平面所成角的定义,即可得证;(3)取PC的中点H,连接DH,FH,运用中位线定理和平行四边形的判断和性质,结合线面平行的判定定理,即可得证.本题考查线面和面面的位置关系,考查线面平行、垂直的判定和性质,以及面面垂直的判断和性质,注意运用转化思想,考查推理能力和空间想象能力,属于中档题.5.【答案】(1)证明:因为BE∥PA,BE⊄平面PAD,PA⊂平面PAD,所以BE∥平面PAD,同理BC∥平面PAD,所以平面PAD∥平面EBC,因为EC⊂平面EBC,所以EC∥平面PAD…(4分)(2)证明:因为AB=2,BC=1,∠CBA=60°,由余弦定理得,AC=√3,所以由勾股定理逆定理∠BCA=90°,所以AC⊥BC,又因为BE⊥平面ABCD,所以BE⊥AC,则有AC⊥平面EBC,AC⊂平面PAC所以平面BEC⊥平面PAC.…(8分)(3)解:作CH⊥AB于H,连结PH,又因为CH⊥PA,所以CH⊥平面PABE,所以∠HPC即为线面角,∴sin∠HPC=HCPC =√2114.…(13分)【解析】(1)由已知条件推导出平面PAD∥平面EBC,由此能证明EC∥平面PAD.(2)由余弦定理得AC=,由勾股定理得AC⊥BC,由线面垂直得BE⊥AC,由此能证明平面BEC⊥平面PAC.(3)作CH⊥AB于H,连结PH,由题设知∠HPC即为线面角,由此能求出直线PC与平面PABE所成角的正弦值.本题考查直线与平面平行的证明,考查平面与平面垂直的证明,考查直线与平面所成角的正弦值的求法,解题时要注意空间思维能力的培养.6.【答案】证明:(I)M为PD的中点,直线CM∥平面PAB.取AD的中点E,连接CM,ME,CE,则ME∥PA,∵ME⊄平面PAB,PA⊂平面PAB,∴ME∥平面PAB.∵AD∥BC,BC=AE,∴ABCE是平行四边形,∴CE∥AB.∵CE⊄平面PAB,AB⊂平面PAB,∴CE∥平面PAB.∵ME ∩CE =E ,∴平面CME ∥平面PAB , ∵CM ⊂平面CME , ∴CM ∥平面PAB ;(II )∵PA ⊥CD ,∠PAB =90°,AB 与CD 相交, ∴PA ⊥平面ABCD , ∵BD ⊂平面ABCD , ∴PA ⊥BD ,由(I )及BC =CD =12AD ,可得∠BAD =∠BDA =45°, ∴∠ABD =90°,∴BD ⊥AB , ∵PA ∩AB =A , ∴BD ⊥平面PAB , ∵BD ⊂平面PBD ,∴平面PAB ⊥平面PBD . 【解析】(I )M 为PD 的中点,直线CM ∥平面PAB .取AD 的中点E ,连接CM ,ME ,CE ,则ME ∥PA ,证明平面CME ∥平面PAB ,即可证明直线CM ∥平面PAB ; (II )证明:BD ⊥平面PAB ,即可证明平面PAB ⊥平面PBD .本题主要考查了直线与平面平行的判定,平面与平面垂直的判定,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,属于中档题.7.【答案】解:(I )证明:∵CC 1⊥平面ABC ,AC ⊂平面ABC ,∠ACB =90°, ∴CC 1⊥AC ,AC ⊥BC ,又BC ∩CC 1=C ,∴AC ⊥平面BCC 1,BC 1⊂平面BCC 1, ∴AC ⊥BC 1.(II )证明:如图,设CB 1∩C 1B =E ,连接DE , ∵D 为AB 的中点,E 为C 1B 的中点,∴DE ∥AC 1, ∵DE ⊂平面B 1CD ,AC 1⊄平面B 1CD , ∴AC 1∥平面B 1CD .(III )解:由DE ∥AC 1,∠CED 为AC 1与B 1C 所成的角,在△CDE 中,DE =12AC 1=12√AC 2+CC 12=√62, CE =12B 1C =12√BC 2+BB 12=√62,CD =12AB =12√AC 2+BC 2=1,cos ∠CED =CE 2+DE 2−CD 22×CE×DE=32+32−12×√62×√62=23,∴异面直线AC 1与B 1C 所成角的余弦值为23. 【解析】(I )先证线面垂直,再由线面垂直证明线线垂直即可;(II)作平行线,由线线平行证明线面平行即可;(III)先证明∠CED为异面直线所成的角,再在三角形中利用余弦定理计算即可.本题考查线线垂直的判定、线面平行的判定、异面直线及其所成的角.。
线面、面面平行的判断与性质(教师版)
典型练习题1. (08·湖南)若有直线m、n和平面α、β,下列四个命题中,正确的是(D)A.若m∥α,n∥α,则m∥nB.若m⊂α,n⊂α,m∥β,n∥β,则α∥βC.若α⊥β,m⊂α,则m⊥βD.若α⊥β,m⊥β,m⊄α,则m∥α2.(2010·浙江理)设m,l是两条不同的直线,α是一个平面,则下列命题正确的是(B)A.若l⊥m,m⊂α,则l⊥αB.若l⊥α,l∥m,则m⊥αC.若l∥α,m⊂α,则l∥mD.若l∥α,m∥α,则l∥m3.(2010·山东文,4)在空间,下列命题正确的是(D)A.平行直线的平行投影重合B.平行于同一直线的两个平面平行C.垂直于同一平面的两个平面平行D.垂直于同一平面的两条直线平行4.(文)已知两条直线m、n,两个平面α、β.给出下面四个命题:①m∥n,m⊥α⇒n⊥α;②α∥β,m⊂α,n⊂β⇒m∥n;③m∥n,m∥α⇒n∥α;④α∥β,m∥n,m⊥α⇒n⊥β.其中正确命题的序号是(C)A.①③B.②④C.①④D.②③5. (理)(2010·胶州三中)已知有m、n为两条不同的直线,α、β为两个不同的平面,则下列命题中正确的命题是(D)A.若m⊂α,n⊂α,m∥β,n∥β,则α∥βB.若m⊂α,n⊂β,α∥β,则m∥nC.若m⊥α,m⊥n,则n∥αD.若m∥n,n⊥α,则m⊥α6.(文)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∥βB.存在一条直线a,a⊂α,a∥βC.存在两条平行直线a、b,a⊂α、b⊂β、a∥β、b∥αD.存在两条异面直线a、b,a⊂α、b⊂β、a∥β、b∥α7. (理)对于任意的直线l与平面α,在平面α内必有直线m,使m与l(C)A .平行B .相交C .垂直D .互为异面直线8.下列命题正确的是( C )A 一直线与平面平行,则它与平面内任一直线平行B 一直线与平面平行,则平面内有且只有一个直线与已知直线平行C 一直线与平面平行,则平面内有无数直线与已知直线平行,它们在平面内彼此平行D 一直线与平面平行,则平面内任意直线都与已知直线异面9.若直线l 与平面α的一条平行线平行,则l 和α的位置关系是( C )A α⊂lB α//lC αα//l l 或⊂D 相交和αl10.若直线a 在平面α内,直线a,b 是异面直线,则直线b 和α平面的位置关系是 ( C )A .相交 B. 平行 C. 相交或平行 D. 相交且垂直11.下列各命题:①经过两条平行直线中一条直线的平面必平行于另一条直线;②若一条直线平行于两相交平面,则这条直线和交线平行;③空间四边形中三条边的中点所确定平面和这个空间四边形的两条对角线都平行。
高中数学(人教版必修2)直线、平面平行的判定及其性质配套练习(有答案)
§2.2直线、平面平行的判定及其性质2.2.1直线与平面平行的判定一、基础过关1.直线m∥平面α,直线n∥m,则() A.n∥αB.n与α相交C.n⊂αD.n∥α或n⊂α2.棱台的一条侧棱所在的直线与不含这条侧棱的侧面所在的平面的位置关系是() A.平行B.相交C.平行或相交D.不相交3.已知a,b是两条相交直线,a∥α,则b与α的位置关系是() A.b∥αB.b与α相交C.b⊂αD.b∥α或b与α相交4.一条直线l上有相异三个点A、B、C到平面α的距离相等,那么直线l与平面α的位置关系是() A.l∥αB.l⊥αC.l与α相交但不垂直D.l∥α或l⊂α5. 如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1的面中:(1)与直线AB平行的平面是______;(2)与直线AA1平行的平面是______;(3)与直线AD平行的平面是______.6.已知不重合的直线a,b和平面α.①若a∥α,b⊂α,则a∥b;②若a∥α,b∥α,则a∥b;③若a∥b,b⊂α,则a∥α;④若a∥b,a∥α,则b∥α或b⊂α,其中正确命题的个数是________.7.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1的中点,求证:BD1∥平面AEC.8. 如图,四棱锥A—DBCE中,O为底面正方形DBCE对角线的交点,F为AE的中点.求证:AB∥平面DCF.二、能力提升9.在空间四边形ABCD中,E、F分别是AB和BC上的点,若AE∶EB=EF∶FB=1∶3,则对角线AC和平面DEF的位置关系是()A.平行B.相交C.在内D.不能确定10.过直线l外两点,作与l平行的平面,则这样的平面() A.不存在B.只能作出一个C.能作出无数个D.以上都有可能11.过平行六面体ABCD-A1B1C1D1任意两条棱的中点作直线,其中与平面DBB1D1平行的直线共有________条.12.如图,在平行四边形ABCD中,E为线段AB的中点,将△ADE沿直线DE翻折成△A′DE,F为线段A′C的中点.求证:BF∥平面A′DE.三、探究与拓展13. 正方形ABCD与正方形ABEF所在平面相交于AB,在AE,BD上各有一点P,Q,且AP=DQ.求证:PQ∥平面BCE.(用两种方法证明)答案1.D 2.B 3.D 4.D5.(1)平面A1C1和平面DC1(2)平面BC1和平面DC1(3)平面B1C和平面A1C1 6.17.证明如图,连接BD交AC于F,连接EF.因为F为正方形ABCD对角线的交点,所以F为AC、BD的中点.在三角形DD1B中,E、F分别为DD1、DB的中点,所以EF∥D1B.又EF⊂平面AEC,BD1⊄平面AEC,所以BD1∥平面AEC.8.证明连接OF,∵O为正方形DBCE对角线的交点,∴BO=OE,又AF=FE,∴AB∥OF,⎭⎬⎫AB⊄平面DCFOF⊂平面DCFAB∥OF⇒AB∥平面DCF.9.A10.D11.1212.证明取A′D的中点G,连接GF,GE,由条件易知FG∥CD,FG=12CD,BE∥CD,BE=12CD,所以FG∥BE,FG=BE,故四边形BEGF为平行四边形,所以BF∥EG.因为EG⊂平面A′DE,BF⊄平面A′DE,所以BF∥平面A′DE.13.证明如图所示,连接AQ并延长交BC于K,连接EK.∵KB∥AD,∴DQBQ=AQQK.∵AP=DQ,AE=BD,∴BQ=PE.∴DQBQ=APPE.∴AQQK=APPE.∴PQ∥EK.又PQ⊄平面BCE,EK⊂平面BCE,∴PQ∥平面BCE.2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系一、基础过关1.分别在两个平面内的两条直线间的位置关系是( )A .异面B .平行C .相交D .以上都有可能2.若AB ∥A ′B ′,AC ∥A ′C ′,则有( )A .∠BAC =∠B ′A ′C ′ B .∠BAC +∠B ′A ′C ′=180°C .∠BAC =∠B ′A ′C ′或∠BAC +∠B ′A ′C ′=180°D .∠BAC >∠B ′A ′C ′3.空间四边形的两条对角线相互垂直,顺次连接四边中点的四边形一定是 ( )A .空间四边形B .矩形C .菱形D .正方形4.“a 、b 为异面直线”是指:①a ∩b =∅,且aD \∥b ;②a ⊂面α,b ⊂面β,且a ∩b =∅;③a ⊂面α,b ⊂面β,且α∩β=∅;④a ⊂面α,b ⊄面α;⑤不存在面α,使a ⊂面α,b ⊂面α成立. 上述结论中,正确的是( )A .①④⑤B .①③④C .②④D .①⑤5.如果两条直线a 和b 没有公共点,那么a 与b 的位置关系是________. 6.已知正方体ABCD —A ′B ′C ′D ′中: (1)BC ′与CD ′所成的角为________; (2)AD 与BC ′所成的角为________.7.如图所示,四边形ABEF 和ABCD 都是直角梯形,∠BAD =∠F AB=90°,BC 綊12AD ,BE 綊12F A ,G 、H 分别为F A 、FD 的中点.(1)证明:四边形BCHG 是平行四边形; (2)C 、D 、F 、E 四点是否共面?为什么?8.如图,正方体ABCD -EFGH 中,O 为侧面ADHE 的中心,求:(1)BE 与CG 所成的角; (2)FO 与BD 所成的角. 二、能力提升9.如图所示,已知三棱锥A -BCD 中,M 、N 分别为AB 、CD 的中点,则下列结论正确的是( )A .MN ≥12(AC +BD )B .MN ≤12(AC +BD )C .MN =12(AC +BD )D .MN <12(AC +BD )10.如果两条异面直线称为“一对”,那么在正方体的十二条棱中共有异面直线( )A .12对B .24对C .36对D .48对11.一个正方体纸盒展开后如图所示,在原正方体纸盒中有如下结论:①AB ⊥EF ;②AB 与CM 所成的角为60°; ③EF 与MN 是异面直线; ④MN ∥CD .以上结论中正确的序号为________.12.已知A 是△BCD 平面外的一点,E ,F 分别是BC ,AD 的中点,(1)求证:直线EF 与BD 是异面直线;(2)若AC ⊥BD ,AC =BD ,求EF 与BD 所成的角. 三、探究与拓展13.已知三棱锥A —BCD 中,AB =CD ,且直线AB 与CD 成60°角,点M 、N 分别是BC 、AD 的中点,求直线AB 和MN 所成的角.答案1.D 2.C 3.B 4.D 5.平行或异面 6.(1)60° (2)45°7.(1)证明 由已知FG =GA ,FH =HD ,可得GH 綊12AD .又BC 綊12AD ,∴GH 綊BC ,∴四边形BCHG 为平行四边形.(2)解 由BE 綊12AF ,G 为F A 中点知,BE 綊FG ,∴四边形BEFG 为平行四边形,∴EF ∥BG . 由(1)知BG 綊CH ,∴EF ∥CH , ∴EF 与CH 共面.又D ∈FH ,∴C 、D 、F 、E 四点共面.8.解 (1)如图,∵CG ∥BF ,∴∠EBF (或其补角)为异面直线BE 与CG 所成的角,又△BEF 中,∠EBF =45°,所以BE 与CG 所成的角为45°.(2)连接FH ,BD ,FO ,∵HD 綊EA ,EA 綊FB , ∴HD 綊FB ,∴四边形HFBD 为平行四边形, ∴HF ∥BD ,∴∠HFO (或其补角)为异面直线FO 与BD 所成的角. 连接HA 、AF ,易得FH =HA =AF , ∴△AFH 为等边三角形,又依题意知O 为AH 中点,∴∠HFO =30°,即FO 与BD 所成的角是30°.9.D 10.B 11.①③12.(1)证明 假设EF 与BD 不是异面直线,则EF 与BD 共面,从而DF 与BE 共面,即AD 与BC 共面,所以A 、B 、C 、D 在同一平面内,这与A 是△BCD 平面外的一点相矛盾.故直线EF 与BD 是异面直线.(2)解 取CD 的中点G ,连接EG 、FG ,则EG ∥BD ,所以相交直线EF 与EG 所成的角,即为异面直线EF 与BD 所成的角.在Rt △EGF 中,由EG =FG =12AC ,求得∠FEG =45°,即异面直线EF 与BD 所成的角为45°.13.解 如图,取AC 的中点P .连接PM 、PN ,则PM ∥AB ,且PM =12AB ,PN ∥CD ,且PN =12CD ,所以∠MPN 为直线AB 与CD 所成的角(或所成角的补角). 则∠MPN =60°或∠MPN =120°, 若∠MPN =60°,因为PM ∥AB ,所以∠PMN 是AB 与MN 所成的角(或所成角的补角). 又因AB =CD ,所以PM =PN ,则△PMN 是等边三角形, 所以∠PMN =60°,即AB 与MN 所成的角为60°.若∠MPN =120°,则易知△PMN 是等腰三角形.所以∠PMN =30°, 即AB 与MN 所成的角为30°.故直线AB 和MN 所成的角为60°或30°.2.1.3空间中直线与平面之间的位置关系2.1.4平面与平面之间的位置关系一、基础过关1.已知直线a∥平面α,直线b⊂α,则a与b的位置关系是() A.相交B.平行C.异面D.平行或异面2.直线l与平面α不平行,则() A.l与α相交B.l⊂αC.l与α相交或l⊂αD.以上结论都不对3.如果直线a∥平面α,那么直线a与平面α内的() A.一条直线不相交B.两条直线不相交C.无数条直线不相交D.任意一条直线不相交4.如果平面α外有两点A、B,它们到平面α的距离都是a,则直线AB和平面α的位置关系一定是() A.平行B.相交C.平行或相交D.AB⊂α5.直线a⊂平面α,直线b⊄平面α,则a,b的位置关系是________.6.若a、b是两条异面直线,且a∥平面α,则b与α的位置关系是________.7.平面α内有无数条直线与平面β平行,那么α∥β是否正确?说明理由.8. 如图,直线a∥平面α,a⊂β,α∩β=b,求证:a∥b.二、能力提升9.下列命题正确的是() A.若直线a在平面α外,则直线a∥αB.若直线a与平面α有公共点,则a与α相交C.若平面α内存在直线与平面β无交点,则α∥βD.若平面α内的任意直线与平面β均无交点,则α∥β10.教室内有一根直尺,无论怎样放置,在地面上总有这样的直线与直尺所在的直线() A.异面B.相交C.平行D.垂直11.若不在同一条直线上的三点A、B、C到平面α的距离相等,且A、B、CD/∈α,则面ABC 与面α的位置关系为________.12. 如图,平面α、β、γ满足α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b,判断a与b、a与β的关系并证明你的结论.三、探究与拓展13.正方体ABCD—A1B1C1D1中,点Q是棱DD1上的动点,判断过A、Q、B1三点的截面图形的形状.答案1.D2.C3.D4.C5.平行、相交或异面6.b⊂α,b∥α或b与α相交7.解不正确.如图,设α∩β=l,则在α内与l平行的直线可以有无数条,如a1,a2,…,a n,它们是一组平行线,这时a1,a2,…,a n与平面β平行,但此时α与β不平行,α∩β=l.8.证明∵直线a∥平面α,∴直线a与平面α无公共点.∵α∩β=b,∴b⊂α,b⊂β.∴直线a与b无公共点.∵a⊂β,∴a∥b.9.D10.D11.平行或相交12.解由α∩γ=a知a⊂α且a⊂γ,由β∩γ=b知b⊂β且b⊂γ,∵α∥β,a⊂α,b⊂β,∴a、b无公共点.又∵a⊂γ且b⊂γ,∴a∥b.∵α∥β,∴α与β无公共点,又a⊂α,∴a与β无公共点,∴a∥β.13.解由点Q在线段DD1上移动,当点Q与点D1重合时,截面图形为等边三角形AB1D1,如图(1)所示;当点Q与点D重合时,截面图形为矩形AB1C1D,如图(2)所示;图(1)图(2)当点Q不与点D,D1重合时,截面图形为等腰梯形AQRB1,如图(3)所示.图(3)2.2.2平面与平面平行的判定一、基础过关1.直线l∥平面α,直线m∥平面α,直线l与m相交于点P,且l与m确定的平面为β,则α与β的位置关系是() A.相交B.平行C.异面D.不确定2.平面α与平面β平行的条件可以是() A.α内的一条直线与β平行B.α内的两条直线与β平行C.α内的无数条直线与β平行D.α内的两条相交直线分别与β平行3.给出下列结论,正确的有()①平行于同一条直线的两个平面平行;②平行于同一平面的两个平面平行;③过平面外两点,不能作一个平面与已知平面平行;④若a,b为异面直线,则过a与b平行的平面只有一个.A.1个B.2个C.3个D.4个4.若正n边形的两条对角线分别与面α平行,则这个正n边形所在的平面一定平行于平面α,那么n的取值可能是() A.12 B.8 C.6 D.55.已知平面α、β和直线a、b、c,且a∥b∥c,a⊂α,b、c⊂β,则α与β的关系是________.6.有下列几个命题:①平面α内有无数个点到平面β的距离相等,则α∥β;②α∩γ=a,α∩β=b,且a∥b(α,β,γ分别表示平面,a,b表示直线),则γ∥β;③平面α内一个三角形三边分别平行于平面β内的一个三角形的三条边,则α∥β;④平面α内的一个平行四边形的两边与平面β内的一个平行四边形的两边对应平行,则α∥β.其中正确的有________.(填序号)7.如图所示,矩形ABCD和梯形BEFC所在平面互相垂直,BE∥CF,求证:AE∥平面DCF.8. 在长方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F、E1、F1分别是AB、CD、A1B1、C1D1的中点.求证:平面A1EFD1∥平面BCF1E1.二、能力提升9.α、β是两个不重合的平面,a、b是两条不同的直线,在下列条件下,可判定α∥β的是() A.α,β都平行于直线a、bB.α内有三个不共线的点到β的距离相等C.a,b是α内两条直线,且a∥β,b∥βD.a、b是两条异面直线,且a∥α,b∥α,a∥β,b∥β10. 正方体EFGH—E1F1G1H1中,下列四对截面中,彼此平行的一对截面是()A.平面E1FG1与平面EGH1B.平面FHG1与平面F1H1GC.平面F1H1H与平面FHE1D.平面E1HG1与平面EH1G11. 如图所示,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F、G、H分别是棱CC1、C1D1、D1D、CD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________时,有MN∥平面B1BDD1.12.已知在正方体ABCD—A1B1C1D1中,M、E、F、N分别是A1B1、B1C1、C1D1、D1A1的中点.求证:(1)E、F、D、B四点共面;(2)平面AMN∥平面EFDB.三、探究与拓展13.如图所示,B为△ACD所在平面外一点,M、N、G分别为△ABC、△ABD、△BCD的重心.(1)求证:平面MNG∥平面ACD;(2)求S△MNG∶S△ADC.答案1.B 2.D 3.B 4.D 5.相交或平行 6.③7.证明 由于AB ∥CD ,BE ∥CF ,故平面ABE ∥平面DCF .而直线AE 在平面ABE 内,根据线面平行的定义,知AE ∥平面DCF . 8.证明 ∵E 、E 1分别是AB 、A 1B 1的中点,∴A 1E 1∥BE 且A 1E 1=BE .∴四边形A 1EBE 1为平行四边形. ∴A 1E ∥BE 1.∵A 1E ⊄平面BCF 1E 1, BE 1⊂平面BCF 1E 1. ∴A 1E ∥平面BCF 1E 1. 同理A 1D 1∥平面BCF 1E 1, A 1E ∩A 1D 1=A 1,∴平面A 1EFD 1∥平面BCF 1E 1. 9.D 10.A 11.M ∈线段FH12.证明 (1)∵E 、F 分别是B 1C 1、C 1D 1的中点,∴EF 綊12B 1D 1,∵DD 1綊BB 1,∴四边形D 1B 1BD 是平行四边形, ∴D 1B 1∥BD . ∴EF ∥BD ,即EF 、BD 确定一个平面,故E 、F 、D 、B 四点共面. (2)∵M 、N 分别是A 1B 1、A 1D 1的中点, ∴MN ∥D 1B 1∥EF . 又MN ⊄平面EFDB , EF ⊂平面EFDB . ∴MN ∥平面EFDB .连接NE ,则NE 綊A 1B 1綊AB . ∴四边形NEBA 是平行四边形.∴AN ∥BE .又AN ⊄平面EFDB ,BE ⊂平面EFDB .∴AN ∥平面EFDB . ∵AN 、MN 都在平面AMN 内,且AN ∩MN =N , ∴平面AMN ∥平面EFDB .13.(1)证明 连接BM 、BN 、BG 并延长交AC 、AD 、CD 分别于P 、F 、H .∵M 、N 、G 分别为△ABC 、△ABD 、△BCD 的重心,则有BM MP =BN NF =BGGH =2.连接PF 、FH 、PH ,有MN ∥PF . 又PF ⊂平面ACD ,MN ⊄平面ACD , ∴MN ∥平面ACD .同理MG ∥平面ACD ,MG ∩MN =M , ∴平面MNG ∥平面ACD .(2)解 由(1)可知MG PH =BG BH =23,∴MG =23PH .又PH =12AD ,∴MG =13AD .同理NG =13AC ,MN =13CD .∴△MNG ∽△DCA ,其相似比为1∶3, ∴S △MNG ∶S △ADC =1∶9.2.2.3 直线与平面平行的性质一、基础过关1.a ,b 是两条异面直线,P 是空间一点,过P 作平面与a ,b 都平行,这样的平面( ) A .只有一个 B .至多有两个 C .不一定有D .有无数个2. 如图,在四面体ABCD 中,若截面PQMN 是正方形,则在下列命题中,错误的为( )A .AC ⊥BDB .AC ∥截面PQMNC .AC =BDD .异面直线PM 与BD 所成的角为45°3. 如图所示,长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别是棱AA 1和BB 1的中点,过EF 的平面EFGH 分别交BC 和AD 于G 、H ,则HG 与AB 的位置关系是( )A .平行B .相交C .异面D .平行和异面4.直线a ∥平面α,α内有n 条直线交于一点,则这n 条直线中与直线a 平行的直线( ) A .至少有一条 B .至多有一条 C .有且只有一条D .没有5.设m 、n 是平面α外的两条直线,给出三个论断:①m ∥n ;②m ∥α;③n ∥α.以其中的两个为条件,余下的一个为结论,构造三个命题,写出你认为正确的一个命题:______________.(用序号表示)6. 如图所示,ABCD —A 1B 1C 1D 1是棱长为a 的正方体,M 、N 分别是下底面的棱A 1B 1、B 1C 1的中点,P 是上底面的棱AD 上的一点,AP =a3,过P ,M ,N 的平面交上底面于PQ ,Q 在CD 上,则PQ =________.7. ABCD 是平行四边形,点P 是平面ABCD 外一点,M 是PC 的中点,在DM 上取一点G ,过G 和AP 作平面交平面BDM 于GH ,求证:AP ∥GH .8. 如图所示,三棱锥A —BCD 被一平面所截,截面为平行四边形EFGH .求证:CD∥平面EFGH.二、能力提升9.如图所示,平面α∩β=l1,α∩γ=l2,β∩γ=l3,l1∥l2,下列说法正确的是()A.l1平行于l3,且l2平行于l3B.l1平行于l3,且l2不平行于l3C.l1不平行于l3,且l2不平行于l3D.l1不平行于l3,但l2平行于l310.如图所示,已知A、B、C、D四点不共面,且AB∥平面α,CD∥α,AC∩α=E,AD∩α=F,BD∩α=H,BC∩α=G,则四边形EFHG的形状是________.10题图11题图11.如图所示,在空间四边形ABCD中,E、F、G、H分别是四边上的点,它们共面,并且AC∥平面EFGH,BD∥平面EFGH,AC=m,BD=n,当四边形EFGH是菱形时,AE∶EB =________.12. 如图所示,P为平行四边形ABCD所在平面外一点,M、N分别为AB、PC的中点,平面P AD∩平面PBC=l.(1)求证:BC∥l;(2)MN与平面P AD是否平行?试证明你的结论.三、探究与拓展13.如图所示,三棱柱ABC—A1B1C1,D是BC上一点,且A1B∥平面AC1D,D1是B1C1的中点,求证:平面A1BD1∥平面AC1D.答案1.C 2.C 3.A 4.B5.①②⇒③(或①③⇒②) 6.223a7.证明 如图所示,连接AC 交BD 于O ,连接MO ,∵ABCD 是平行四边形,ABCD 是平行四边形,点P 是平面ABCD 外一点,M 是PC 的中点,在DM 上取一点G ,过G 和AP 作平面交平面BDM 于GH ,求证:AP ∥GH .∴O 是AC 中点,又M 是PC 的中点, ∴AP ∥OM .根据直线和平面平行的判定定理, 则有P A ∥平面BMD .∵平面P AHG ∩平面BMD =GH , 根据直线和平面平行的性质定理, 则有AP ∥GH .8.证明 ∵四边形EFGH 为平行四边形, ∴EF ∥GH .又GH ⊂平面BCD ,EF ⊄平面BCD . ∴EF ∥平面BCD .而平面ACD ∩平面BCD =CD ,EF ⊂平面ACD ,∴EF ∥CD . 而EF ⊂平面EFGH ,CD ⊄平面EFGH , ∴CD ∥平面EFGH . 9.A 10.平行四边形 11.m ∶n12.(1)证明 因为BC ∥AD ,AD ⊂平面P AD ,BC ⊄平面P AD ,所以BC ∥平面P AD .又平面P AD ∩平面PBC =l ,BC ⊂平面PBC ,所以BC ∥l . (2)解 MN ∥平面P AD . 证明如下:如图所示,取PD 中点E . 连接EN 、AE .又∵N 为PC 中点,∴EN 綊12AB∴EN綊AM,∴四边形ENMA为平行四边形,∴AE∥MN.又∵AE⊂平面P AD,MN⊄平面P AD,∴MN∥平面P AD.13.证明连接A 1C交AC1于点E,∵四边形A1ACC1是平行四边形,∴E是A1C的中点,连接ED,∵A1B∥平面AC1D,平面A1BC∩平面AC1D=ED,∴A1B∥ED,∵E是A1C的中点,∴D是BC的中点.又∵D1是B1C1的中点,∴BD1∥C1D,又∵C1D⊂平面AC1D,BD1⊄平面AC1D,∴BD1∥平面AC1D,又A1B∩BD1=B,∴平面A1BD1∥平面AC1D.2.2.4 平面与平面平行的性质一、基础过关1.已知平面α∥平面β,过平面α内的一条直线a 的平面γ,与平面β相交,交线为直线b ,则a 、b 的位置关系是( ) A .平行B .相交C .异面D .不确定2.已知a 、b 表示直线,α、β表示平面,下列推理正确的是( )A .α∩β=a ,b ⊂α⇒a ∥bB .α∩β=a ,a ∥b ⇒b ∥α且b ∥βC .a ∥β,b ∥β,a ⊂α,b ⊂α⇒α∥βD .α∥β,α∩γ=a ,β∩γ=b ⇒a ∥b3. 如图所示,P 是三角形ABC 所在平面外一点,平面α∥平面ABC ,α分别交线段P A 、PB 、PC 于A ′、B ′、C ′,若P A ′∶AA ′=2∶3,则S △A ′B ′C ′∶S △ABC 等于( )A .2∶25B .4∶25C .2∶5D .4∶54.α,β,γ为三个不重合的平面,a ,b ,c 为三条不同的直线,则有下列命题,不正确的是( )①⎭⎪⎬⎪⎫a ∥c b ∥c ⇒a ∥b; ② ⎭⎪⎬⎪⎫a ∥γb ∥γ⇒a ∥b ; ③⎭⎪⎬⎪⎫α∥c β∥c ⇒α∥β; ④ ⎭⎪⎬⎪⎫α∥γβ∥γ⇒α∥β;⑤⎭⎪⎬⎪⎫α∥c a ∥c ⇒α∥a; ⑥⎭⎪⎬⎪⎫α∥γa ∥γ⇒a ∥α. A .④⑥ B .②③⑥ C .②③⑤⑥ D .②③5.分别在两个平行平面的两个三角形.(填“相似”“全等”) (1)若对应顶点的连线共点,那么这两个三角形具有______关系; (2)若对应顶点的连线互相平行,那么这两个三角形具有________关系.6.已知平面α∥β∥γ,两条直线l 、m 分别与平面α、β、γ相交于点A 、B 、C 与D 、E 、F .已知AB =6,DE DF =25,则AC =______.7.如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,M 是A 1C 1的中点,平面AB 1M ∥平面BC 1N ,AC ∩平面BC 1N =N .求证:N 为AC 的中点.8. 如图所示,在底面是平行四边形的四棱锥P -ABCD 中,点E 在PD 上,且PE ∶ED =2∶1,在棱PC 上是否存在一点F ,使BF ∥平面AEC ?并证明你的结论.二、能力提升9.设α∥β,A ∈α,B ∈β,C 是AB 的中点,当A 、B 分别在平面α、β内运动时,得到无数个AB 的中点C ,那么所有的动点C( )A .不共面B .当且仅当A 、B 分别在两条直线上移动时才共面C .当且仅当A 、B 分别在两条给定的异面直线上移动时才共面D .不论A 、B 如何移动,都共面10.已知平面α∥平面β,P 是α,β外一点,过点P 的直线m 与α,β分别交于点A ,C ,过点P 的直线n 与α,β分别交于点B ,D ,且P A =6,AC =9,PD =8,则BD 的长为( )A .16B .24或245 C .14 D .2011.对于不重合的两个平面α与β,给定下列条件:①存在平面γ,使得α、β都垂直于γ;②存在平面γ,使α、β都平行于γ;③α内有不共线的三点到β的距离相等;④存在异面直线l ,m ,使得l ∥α,l ∥β,m ∥α,m ∥β.其中可以判断两个平面α与β平行的条件有________个.12. 如图所示,平面α∥平面β,△ABC 、△A ′B ′C ′分别在α、β内,线段AA ′、BB ′、CC ′共点于O ,O 在α、β之间,若AB =2,AC =1,∠BAC =90°,OA ∶OA ′=3∶2. 求△A ′B ′C ′的面积.三、探究与拓展13.如图所示,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1B1的中点是P,过点A1作与截面PBC1平行的截面,能否确定截面的形状?如果能,求出截面的面积.§2.3直线、平面垂直的判定及其性质2.3.1直线与平面垂直的判定一、基础过关1.已知直线a∥b,平面α∥β,a⊥α,则b与β的位置关系是() A.b⊥βB.b∥βC.b⊂βD.b⊂β或b∥β2.直线a⊥直线b,b⊥平面β,则a与β的关系是() A.a⊥βB.a∥βC.a⊂βD.a⊂β或a∥β3.空间四边形ABCD的四边相等,则它的两对角线AC、BD的关系是() A.垂直且相交B.相交但不一定垂直C.垂直但不相交D.不垂直也不相交4.如图所示,定点A和B都在平面α内,定点P∉α,PB⊥α,C是平面α内异于A和B的动点,且PC⊥AC,则△ABC为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.无法确定5. 在正方体ABCD-A 1B1C1D1中,(1)直线A1B与平面ABCD所成的角是________;(2)直线A1B与平面ABC1D1所成的角是________;(3)直线A1B与平面AB1C1D所成的角是______.6. 如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N分别是棱AA1和AB上的点,若∠B1MN是直角,则∠C1MN=______.7.如图所示,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F分别是棱B1C1、B1B的中点.求证:CF⊥平面EAB.8. 如图所示,在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是矩形,侧棱P A垂直于底面,E、F分别是AB、PC的中点,P A=AD.求证:(1)CD⊥PD;(2)EF⊥平面PCD.二、能力提升9. 如图所示,P A⊥平面ABC,△ABC中BC⊥AC,则图中直角三角形的个数为()A.4 B.3 C.2 D.110.已知矩形ABCD,AB=1,BC=2,将△ABD沿矩形的对角线BD所在的直线进行翻折,在翻折过程中() A.存在某个位置,使得直线AC与直线BD垂直B.存在某个位置,使得直线AB与直线CD垂直C.存在某个位置,使得直线AD与直线BC垂直D.对任意位置,三对直线“AC与BD”,“AB与CD”,“AD与BC”均不垂直11.在直三棱柱ABC—A1B1C1中,BC=CC1,当底面A1B1C1满足条件________时,有AB1⊥BC1(注:填上你认为正确的一种条件即可,不必考虑所有可能的情况).12. 如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为DD1的中点,O为ABCD的中心,求证:B1O⊥平面P AC.三、探究与拓展13.已知平面α外两点A、B到平面α的距离分别为1和2,A、B两点在α内的射影之间距离为3,求直线AB和平面α所成的角.答案1.A 2.D 3.C 4.B 5.(1)45° (2)30° (3)90° 6.90°7.证明 在平面B 1BCC 1中, ∵E 、F 分别是B 1C 1、B 1B 的中点, ∴△BB 1E ≌△CBF , ∴∠B 1BE =∠BCF ,∴∠BCF +∠EBC =90°,∴CF ⊥BE , 又AB ⊥平面B 1BCC 1,CF ⊂平面B 1BCC 1, ∴AB ⊥CF ,又AB ∩BE =B , ∴CF ⊥平面EAB .8.证明 (1)∵P A ⊥底面ABCD , ∴CD ⊥P A .又矩形ABCD 中,CD ⊥AD ,且AD ∩P A =A ,∴CD ⊥平面P AD ,∴CD ⊥PD .(2)取PD 的中点G ,连接AG ,FG .又∵G 、F 分别是PD 、PC 的中点,∴GF 綊12CD ,∴GF 綊AE ,∴四边形AEFG 是平行四边形,∴AG ∥EF . ∵P A =AD ,G 是PD 的中点, ∴AG ⊥PD ,∴EF ⊥PD , ∵CD ⊥平面P AD ,AG ⊂平面P AD . ∴CD ⊥AG .∴EF ⊥CD .∵PD ∩CD =D ,∴EF ⊥平面PCD . 9.A 10.B 11.∠A 1C 1B 1=90°12.证明 连接AB 1,CB 1,设AB =1.∴AB 1=CB 1=2,∵AO =CO ,∴B 1O ⊥AC .连接PB1.∵OB21=OB2+BB21=32,PB21=PD21+B1D21=94,OP2=PD2+DO2=34,∴OB21+OP2=PB21.∴B1O⊥PO,又∵PO∩AC=O,∴B1O⊥平面P AC.13.解(1)如图①,当A、B位于平面α同侧时,由点A、B分别向平面α作垂线,垂足分别为A1、B1,则AA1=1,BB1=2,B1A1= 3.过点A作AH⊥BB1于H,则AB和α所成角即为∠HAB.而tan∠BAH=2-13=33.∴∠BAH=30°.(2)如图②,当A、B位于平面α异侧时,经A、B分别作AA1⊥α于A1,BB1⊥α于B1,AB∩α=C,则A1B1为AB在平面α上的射影,∠BCB1或∠ACA1为AB与平面α所成的角.∵△BCB1∽△ACA1,∴BB1AA1=B1CCA1=2,∴B1C=2CA1,而B1C+CA1=3,∴B1C=233.∴tan∠BCB1=BB1B1C=2233=3,∴∠BCB1=60°.综合(1)、(2)可知:AB与平面α所成的角为30°或60°.2.3.2平面与平面垂直的判定一、基础过关1.过两点与一个已知平面垂直的平面() A.有且只有一个B.有无数个C.一个或无数个D.可能不存在2.不能肯定两个平面一定垂直的情况是() A.两个平面相交,所成二面角是直二面角B.一个平面经过另一个平面的一条垂线C.一个平面垂直于另一个平面内的一条直线D.平面α内的直线a与平面β内的直线b是垂直的3.设有直线m、n和平面α、β,则下列结论中正确的是()①若m∥n,n⊥β,m⊂α,则α⊥β;②若m⊥n,α∩β=m,n⊂α,则α⊥β;③若m⊥α,n⊥β,m⊥n,则α⊥β.A.①②B.①③C.②③D.①②③4.设l是直线,α,β是两个不同的平面,下列结论中正确的是() A.若l∥α,l∥β,则α∥βB.若l∥α,l⊥β,则α⊥βC.若α⊥β,l⊥α,则l⊥βD.若α⊥β,l∥α,则l⊥β5.过正方形ABCD的顶点A作线段AP⊥平面ABCD,且AP=AB,则平面ABP与平面CDP 所成的二面角的度数是________.6.如图所示,已知P A⊥矩形ABCD所在的平面,图中互相垂直的平面有________对.7.在如图所示的几何体中,四边形ABCD是正方形,MA⊥平面ABCD,PD∥MA,E、G、F分别为MB、PB、PC的中点,且AD=PD=2MA.求证:平面EFG⊥平面PDC.8. 如图所示,四棱锥P—ABCD的底面ABCD是边长为1的菱形,∠BCD=60°,E是CD的中点,P A⊥底面ABCD,P A= 3.(1)证明:平面PBE⊥平面P AB;(2)求二面角A—BE—P的大小.二、能力提升9.在边长为1的菱形ABCD 中,∠ABC =60°,把菱形沿对角线AC 折起,使折起后BD =32,则二面角B -AC -D 的余弦值为( )A.13B.12C.223D.32 10.在正四面体P -ABC 中,D 、E 、F 分别是AB 、BC 、CA 的中点,下面四个结论中不成立的是( )A .BC ∥面PDFB .DF ⊥面P AEC .面PDF ⊥面ABCD .面P AE ⊥面ABC11.如图,在直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,E 、F 分别是A 1B 、A 1C 的中点,点D 在B 1C 1上,A 1D ⊥B 1C . 求证:(1)EF ∥平面ABC ; (2)平面A 1FD ⊥平面BB 1C 1C .12.如图,在三棱锥P —ABC 中,P A ⊥底面ABC ,P A =AB ,∠ABC =60°,∠BCA =90°,点D 、E 分别在棱PB 、PC 上,且DE ∥BC .(1)求证:BC ⊥平面P AC .(2)是否存在点E 使得二面角A —DE —P 为直二面角?并说明理由. 三、探究与拓展13.如图所示,三棱锥P —ABC 中,D 是AC 的中点,P A =PB =PC =5,AC =22,AB =2,BC = 6.(1)求证:PD ⊥平面ABC ; (2)求二面角P —AB —C 的正切值.答案1.C 2.D 3.B 4.B5.45°6.57.证明因为MA⊥平面ABCD,PD∥MA,所以PD⊥平面ABCD.又BC⊂平面ABCD,所以PD⊥BC.因为四边形ABCD为正方形,所以BC⊥DC.又PD∩DC=D,所以BC⊥平面PDC.在△PBC中,因为G、F分别为PB、PC的中点,所以GF∥BC,所以GF⊥平面PDC.又GF⊂平面EFG,所以平面EFG⊥平面PDC.8.(1)证明如图所示,连接BD,由ABCD是菱形且∠BCD=60°知,△BCD是等边三角形.因为E是CD的中点,所以BE⊥CD.又AB∥CD,所以BE⊥AB.又因为P A⊥平面ABCD,BE⊂平面ABCD,所以P A⊥BE.而P A∩AB=A,因此BE⊥平面P AB.又BE⊂平面PBE,所以平面PBE⊥平面P AB.(2)解由(1)知,BE⊥平面P AB,PB⊂平面P AB,所以PB⊥BE.又AB⊥BE,所以∠PBA是二面角A—BE—P的平面角.=3,则∠PBA=60°.在Rt△P AB中,tan∠PBA=P AAB故二面角A—BE—P的大小是60°.9.B 10.C11.证明(1)由E、F分别是A1B、A1C的中点知EF∥BC.因为EF⊄平面ABC,BC⊂平面ABC.所以EF∥平面ABC.(2)由三棱柱ABC—A1B1C1为直三棱柱知CC1⊥平面A1B1C1.又A1D⊂平面A1B1C1,故CC1⊥A1D.又因为A1D⊥B1C,CC1∩B1C=C,故A1D⊥平面BB1C1C,又A1D⊂平面A1FD,所以平面A1FD⊥平面BB1C1C.12.(1)证明∵P A⊥底面ABC,∴P A⊥BC.又∠BCA=90°,∴AC⊥BC.又∵AC∩P A=A,∴BC⊥平面P AC.(2)解∵DE∥BC,又由(1)知,BC⊥平面P AC,∴DE⊥平面P AC.又∵AE⊂平面P AC,PE⊂平面P AC,∴DE⊥AE,DE⊥PE.∴∠AEP 为二面角A —DE —P 的平面角. ∵P A ⊥底面ABC ,∴P A ⊥AC , ∴∠P AC =90°.∴在棱PC 上存在一点E , 使得AE ⊥PC .这时∠AEP =90°,故存在点E ,使得二面角A —DE —P 为直二面角. 13.(1)证明 连接BD ,∵D 是AC 的中点,P A =PC =5, ∴PD ⊥AC .∵AC =22,AB =2,BC =6, ∴AB 2+BC 2=AC 2.∴∠ABC =90°,即AB ⊥BC .∴BD =12AC =2=AD .∵PD 2=P A 2-AD 2=3,PB =5, ∴PD 2+BD 2=PB 2.∴PD ⊥BD . ∵AC ∩BD =D ,∴PD ⊥平面ABC .(2)解 取AB 的中点E ,连接DE 、PE ,由E 为AB 的中点知DE ∥BC , ∵AB ⊥BC ,∴AB ⊥DE . ∵PD ⊥平面ABC ,∴PD ⊥AB .又AB ⊥DE ,DE ∩PD =D ,∴AB ⊥平面PDE ,∴PE ⊥AB . ∴∠PED 是二面角P —AB —C 的平面角.在△PED 中,DE =12BC =62,PD =3,∠PDE =90°,∴tan ∠PED =PDDE = 2.∴二面角P —AB —C 的正切值为 2.2.3.3 直线与平面垂直的性质 2.3.4 平面与平面垂直的性质一、基础过关1.已知两个平面互相垂直,那么下列说法中正确的个数是( )①一个平面内的直线必垂直于另一个平面内的无数条直线;②一个平面内垂直于这两个平面交线的直线必垂直于另一个平面内的任意一条直线; ③过一个平面内一点垂直于另一个平面的直线,垂足必落在交线上; ④过一个平面内的任意一点作交线的垂线,则此直线必垂直于另一个平面. A .4B .3C .2D .1 2.在圆柱的一个底面上任取一点(该点不在底面圆周上),过该点作另一底面的垂线,则这条垂线与圆柱的母线所在直线的位置关系是( ) A .相交B .平行C .异面D .相交或平行3.若m 、n 表示直线,α表示平面,则下列命题中,正确命题的个数为( )①⎭⎪⎬⎪⎫m ∥n m ⊥α⇒n ⊥α; ② ⎭⎪⎬⎪⎫m ⊥αn ⊥α⇒m ∥n ; ③⎭⎪⎬⎪⎫m ⊥αn ∥α⇒m ⊥n; ④⎭⎪⎬⎪⎫m ∥αm ⊥n ⇒n ⊥α. A .1 B .2C .3D .4 4.在△ABC 所在的平面α外有一点P ,且P A =PB =PC ,则P 在α内的射影是△ABC 的( )A .垂心B .内心C .外心D .重心5. 如图所示,AF ⊥平面ABCD ,DE ⊥平面ABCD ,且AF =DE ,AD =6,则EF =________.6.若α⊥β,α∩β=AB ,a ∥α,a ⊥AB ,则a 与β的关系为________. 7. 如图,在三棱锥P -ABC 中,P A ⊥平面ABC ,平面P AB ⊥平面PBC .求证:BC ⊥AB .8. 如图所示,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,M 是AB 上一点,N 是A 1C 的中点,MN ⊥平面A 1DC . 求证:(1)MN ∥AD 1; (2)M 是AB 的中点.二、能力提升9. 如图所示,平面α⊥平面β,A ∈α,B ∈β,AB 与两平面α、β所成的角分别为π4和π6.过A 、B 分别作两平面交线的垂线,垂足分别为A ′、B ′,则AB ∶A ′B ′等于( )A .2∶1B .3∶1C .3∶2D .4∶310.设α-l -β是直二面角,直线a ⊂α,直线b ⊂β,a ,b 与l 都不垂直,那么( )A .a 与b 可能垂直,但不可能平行B .a 与b 可能垂直,也可能平行C .a 与b 不可能垂直,但可能平行D .a 与b 不可能垂直,也不可能平行11.直线a 和b 在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的两个不同平面内,使a ∥b 成立的条件是________.(只填序号)①a 和b 垂直于正方体的同一个面; ②a 和b 在正方体两个相对的面内,且共面; ③a 和b 平行于同一条棱;④a 和b 在正方体的两个面内,且与正方体的同一条棱垂直. 12.如图所示,在多面体P —ABCD 中,平面P AD ⊥平面ABCD ,AB ∥DC ,△P AD 是等边三角形,已知BD =2AD =8,AB =2DC =4 5. (1)设M 是PC 上的一点, 求证:平面MBD ⊥平面P AD ; (2)求四棱锥P —ABCD 的体积. 三、探究与拓展13.如图,直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AC =BC =12AA 1,D 是棱AA 1的中点,DC 1⊥BD . (1)证明:DC 1⊥BC ;(2)求二面角A 1-BD -C 1的大小.答案1.B 2.B 3.C 4.C 5.6 6.a ⊥β7.证明 在平面P AB 内,作AD ⊥PB 于D . ∵平面P AB ⊥平面PBC , 且平面P AB ∩平面PBC =PB . ∴AD ⊥平面PBC . 又BC ⊂平面PBC , ∴AD ⊥BC .又∵P A ⊥平面ABC , BC ⊂平面ABC ,∴P A ⊥BC ,∴BC ⊥平面P AB . 又AB ⊂平面P AB , ∴BC ⊥AB .8.证明 (1)∵ADD 1A 1为正方形, ∴AD 1⊥A 1D .又∵CD ⊥平面ADD 1A 1, ∴CD ⊥AD 1. ∵A 1D ∩CD =D , ∴AD 1⊥平面A 1DC . 又∵MN ⊥平面A 1DC , ∴MN ∥AD 1.(2)连接ON ,在△A 1DC 中, A 1O =OD ,A 1N =NC .∴ON 綊12CD 綊12AB ,∴ON ∥AM . 又∵MN ∥OA ,∴四边形AMNO 为平行四边形, ∴ON =AM . ∵ON =12AB ,∴AM =12AB ,∴M 是AB 的中点. 9.A 10.C 11.①②③12.(1)证明 在△ABD 中,∵AD =4,BD =8,AB =45, ∴AD 2+BD 2=AB 2.∴AD ⊥BD .又∵面P AD ⊥面ABCD ,面P AD ∩面ABCD =AD ,BD ⊂面ABCD ,∴BD ⊥面P AD ,又BD ⊂面BDM , ∴面MBD ⊥面P AD . (2)解 过P 作PO ⊥AD , ∵面P AD ⊥面ABCD , ∴PO ⊥面ABCD ,即PO 为四棱锥P —ABCD 的高. 又△P AD 是边长为4的等边三角形, ∴PO =2 3.在底面四边形ABCD 中,AB ∥DC ,AB =2DC ,∴四边形ABCD 为梯形.在Rt △ADB 中,斜边AB 边上的高为4×845=855,此即为梯形的高. ∴S 四边形ABCD =25+452×855=24. ∴V P —ABCD =13×24×23=16 3.13.(1)证明 由题设知,三棱柱的侧面为矩形.由于D 为AA 1的中点,故DC =DC 1.又AC =12AA 1,可得DC 21+DC 2=CC 21,所以DC 1⊥DC .而DC 1⊥BD ,CD ∩BD =D ,所以DC 1⊥平面BCD .因为BC ⊂平面BCD ,所以DC 1⊥BC .(2)解 DC 1⊥BC ,CC 1⊥BC ⇒BC ⊥平面ACC 1A 1⇒BC ⊥AC ,取A 1B 1的中点O ,过点O 作OH ⊥BD 于点H ,连接C 1O ,C 1H ,A 1C 1=B 1C 1⇒C 1O ⊥A 1B 1,面A 1B 1C 1⊥面A 1BD ⇒C 1O ⊥面A 1BD ,又∵DB ⊂面A 1DB ,∴C 1O ⊥BD ,又∵OH ⊥BD ,∴BD ⊥面C 1OH ,C 1H ⊂面C 1OH ,∴BD ⊥C 1H ,得点H 与点D 重合,且∠C 1DO 是二面角A 1-BD -C 的平面角,设AC =a ,则C 1O =22a ,C 1D =2a =2C 1O ⇒∠C 1DO =30°,故二面角A 1-BD -C 1的大小为30°.章末检测一、选择题1.下列推理错误的是() A.A∈l,A∈α,B∈l,B∈α⇒l⊂αB.A∈α,A∈β,B∈α,B∈β⇒α∩β=ABC.l⊄α,A∈l⇒A∉αD.A∈l,l⊂α⇒A∈α2.长方体ABCD-A1B1C1D1中,异面直线AB,A1D1所成的角等于() A.30°B.45°C.60°D.90°3.下列命题正确的是() A.若两条直线和同一个平面所成的角相等,则这两条直线平行B.若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行C.若一条直线平行于两个相交平面,则这条直线与这两个平面的交线平行D.若两个平面都垂直于第三个平面,则这两个平面平行4.在空间四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA上分别取E、F、G、H四点,如果EF,GH交于一点P,则() A.P一定在直线BD上B.P一定在直线AC上C.P一定在直线AC或BD上D.P既不在直线AC上,也不在直线BD上5.给定下列四个命题:①若一个平面内的两条直线与另一个平面都平行,那么这两个平面相互平行;②若一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面相互垂直;③垂直于同一直线的两条直线相互平行;④若两个平面垂直,那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直.其中,为真命题的是() A.①和②B.②和③C.③和④D.②和④6.已知平面α⊥平面β,α∩β=l,点A∈α,A∉l,直线AB∥l,直线AC⊥l,直线m∥α,m∥β,则下列四种位置关系中,不一定成立的是() A.AB∥m B.AC⊥m C.AB∥βD.AC⊥β7.如图(1)所示,在正方形SG1G2G3中,E,F分别是G1G2及G2G3的中点,D是EF的中点,现在沿SE,SF及EF把这个正方形折成一个四面体,使G1,G2,G3三点重合,重合后的点记为G,如图(2)所示,那么,在四面体S-EFG中必有()。
线面平行与面面平行的性质最新1
形 ABCD 是
D
A B
C
D
C
A
B
C1 A1 B1
C
A
D
B
变式、平行四边形
ABCD , 点 P 是平面 ABCD 外一点,
点 M 是 PC 的中点,在 DM 上取一点 G , 过 G 点和 AP 作平面交平面 BDM 于 GH .
求证: AP // GH .
P
M
G
D
H
O
C
A
B
2、如图所示,正方体
ABCD A1 B 1 C 1 D 1中,
2.3线线与面面平行的性质
一、直线与平面平行的性质
问1、教室内的日光灯管所在的直线与地面平行, 要想在地面上作一条直线,使之和灯管所在的 直线平行,该如何做? 问2、若直线 l //α,则直线l与平面α内的直 线b有哪几种位置关系? l与b有可能共面 吗? 问3、若直线 l //α,则过l与α相交平面有多少 个?它们与α的交线互相有什么关系?
A)
a 平行的直线
B 只有两条与 a 平行的直线 C 存在无数条与 a 平行的直线
D 存在唯一与 a 平行的直线
小结
1、线面平行的判定及其性质
2、面面平行的判定及其性质 3、基本思想:
线线平行
线面平行
面面平行
必做题、P62页:6,7,8
选做题、 P62页:3,4
1、 如 图所 示, 在 直三 棱
(1 ) 要 经 过 面 A C 内 的 一 点 P 和 棱 BC 将 木 料 锯 开 , 要 求 锯 面 平 整, 应 该 怎 ( 2 ) 所 画 的 线 与 平面 样画线?
D
AC 是 什 么 位 置 关系 。
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1、下列说法正确的是( )
A 、三点确定一个平面
B 、四边形一定是平面图形
C 、梯形一定是平面图形
D 、平面α和平面β有不同在一条直线上的三个交点
2.下列命题正确的是 ( )
A 一直线与平面平行,则它与平面内任一直线平行
B 一直线与平面平行,则平面内有且只有一个直线与已知直线平行
C 一直线与平面平行,则平面内有无数直线与已知直线平行,它们在平面内彼此平行
D 一直线与平面平行,则平面内任意直线都与已知直线异面
3. 若直线l 与平面α的一条平行线平行,则l 和α的位置关系是 ( )
A α⊂l
B α//l
C αα//l l 或⊂
D 相交和αl
4. 若直线a 在平面α内,直线a,b 是异面直线,则直线b 和α平面的位置关系是 ( )
A .相交
B 。
平行
C 。
相交或平行
D 。
相交且垂直
5.下列说法正确的是( )
A .若直线 平行于平面α内的无数条直线,则α ∥
B .若直线a 在平面α外,则a α∥
C .若直线a b ∥,b α⊂,则a α∥
D .若直线a b ∥,b α⊂,则直线a 就平行于平面内的无数条直线
6. a,b 为两异面直线,下列结论正确的是 ( )
A 过不在a,b 上的任何一点,可作一个平面与a,b 都平行
B 过不在a,b 上的任一点,可作一直线与a,b 都相交
C 过不在a,b 上任一点,可作一直线与a,b 都平行
D 过a 可以并且只可以作一个平面与b 平行
7.在空间四边形ABCD 中,AB 、BC 、CD 、DA 上分别取E 、F 、G 、H 四点,
如果GH 、EF 交于一点P ,则( )
A .P 一定在直线BD 上
B .P 一定在直线A
C 上
C .P 在直线AC 或B
D 上 D .P 既不在直线BD 上,也不在AC 上
8.下列命题正确的个数是
(1)若直线l 上有无数个点不在平面α内,则l ∥α
(2)若直线l 与平面α平行,则l 与平面α内的任意一直线平行
(3)两条平行线中的一条直线与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行
(4)若一直线a 和平面α内一直线b 平行,则a ∥α
A .0个 B.1个 C.2个 D.3个
9. b 是平面α外的一条直线,下列条件中可得出b ∥α是
A.b 与α内的一条直线不相交
B.b 与α内的两条直线不相交
C.b 与α内的无数条直线不相交 D .b 与α内的所有直线不相交
10. 已知两条相交直线a 、b ,a ∥平面α,则b 与α的位置关系
A.b ∥α
B.b 与α相交
C.b ⊂α D .b ∥α或b 与α相交
11.正方体1111ABCD A BC D -中,平面11AB D 和平面1BC D 的位置关系为
12.过直线外一点和这条直线平行的平面有 个。
13.A 是两异面直线a,b 外一点,过A 最多可作 个平面同时与a,b 平行。
14.下列条件中,不能判断两个平面平行的是 (填序号).
①一个平面内的一条直线平行于另一个平面
②一个平面内的两条直线平行于另一个平面
③一个平面内有无数条直线平行于另一个平面
15.已知矩形ABCD 所在平面外一点P , E 、F 分别是 AB 、PC 的中点. 求证:EF ∥平面PAD ;
16在长方体ABCDA 1B 1C 1D 1中,E 、F 、E 1、F 1分别是AB 、CD 、A 1B 1、C 1D 1的中点.
求证:平面A 1EFD 1∥平面BCF 1E 1.
17. 如图,E 、H 分别是空间四边形ABCD 的边AB 、AD 的中点,平面α过EH
分别交BC 、CD 于F 、G.求证:EH ∥FG .
18. 正四棱锥S ABCD -中,E 是侧棱SC 的中点.求证:
直线SA //平面BDE
A S D C
B E。