2020年高中数学第二章平面与平面平行的性质

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文档介绍

2020年高中数学第二章平面与平面平行的性质

‎2.2.3‎‎-2.2.4 平面与平面平行的性质 ‎ [课时作业]‎ ‎[A组 基础巩固]‎ ‎1.已知直线l1,l2,平面α,l1∥l2,l1⊂α,则l2与α的位置关系是(  )‎ A.l2∥α        B.l2⊂α C.l2∥α或l2⊂α D.l2与α相交 解析:当l2⊄α时,才有l2∥α,否则l2⊂α,所以l2⊂α或l2∥α.‎ 答案:C ‎2.若线段AB,BC,CD不共面,M,N,P分别为它们的中点,则直线BD与平面MNP的位置关系为(  )‎ A.平行 B.可能相交 C.相交 D.可能垂直 解析:因为N,P分别为BC,CD的中点,所以NP∥BD.因为NP⊂平面MNP,BD⊄平面MNP,所以BD∥平面MNP.故选A.‎ 答案:A ‎3.如果直线a平行于平面α,那么下列命题正确的是(  )‎ A.平面α内有且只有一直线与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平行的直线 D.平面α内的任意直线与直线a都平行 答案:B ‎4.已知a,b,c,d是四条直线,α,β是两个不重合的平面,若a∥b∥c∥d,a⊂α,b⊂α,c⊂β,d⊂β,则α与β的位置关系是(  )‎ A.平行 B.相交 C.平行或相交 D.以上都不对 解析:根据图1和图2可知α与β平行或相交.‎ 答案:C ‎5.如图,下列正三棱柱ABCA1B‎1C1中,若M,N,P分别为其所在棱的中点,则不能得出AB 6‎ ‎∥平面MNP的是(  )‎ 解析:在图A、B中,易知AB∥A1B1∥MN,所以AB∥平面MNP;在图D中,易知AB∥PN,所以AB∥平面MNP.故选C.‎ 答案:C ‎6.如图(1)所示,已知正方形ABCD,E、F分别是AB、CD的中点,将△ADE沿DE折起,如图(2)所示,则BF与平面AED的位置关系是________.‎ 解析:由图(1)可知BF∥ED,由图(2)可知,BF⊄平面AED,ED⊂平面AED,故BF∥平面AED.‎ 答案:平行 ‎7.如图所示,长方体ABCDA1B‎1C1D1中,与BC平行的平面是________;与BC1平行的平面是________;与平面A‎1C1和平面A1B都平行的棱是________.‎ 解析:观察图形,根据判定定理可知,与BC平行的平面是平面A‎1C1与平面AD1;与BC1平行的平面是平面AD1;由于平面A‎1C1与平面A1B的交线是A1B1,所以与其都平行的棱是DC.‎ 答案:平面A‎1C1与平面AD1 平面AD1 DC ‎8.在空间四边形ABCD中,E、F分别为AB和BC上的点,且AE∶EB=CF∶FB=1∶3,则对角线AC和平面DEF的位置关系是________.‎ 解析:如图,连接AC,‎ ‎∵AE∶EB=CF∶FB=1∶3,‎ ‎∴AC∥EF.‎ ‎∵AC⊄平面DEF,‎ EF⊂平面DEF,∴AC∥平面DEF.‎ 答案:平行 6‎ ‎9.如图所示,已知P为平行四边形ABCD所在平面外一点,M为PB的中点.‎ 求证:PD∥平面MAC.‎ 证明:如图所示,连接BD交AC于点O,连接MO,则MO为△BDP的中位线,∴PD∥MO.‎ ‎∵PD⊄平面MAC,MO⊂平面MAC,‎ ‎∴PD∥平面MAC.‎ ‎10.如图,在棱长为a的正方体ABCDA1B‎1C1D1中,E、F、G分别是CB、CD、CC1的中点.求证:平面AB1D1∥平面EFG.‎ 证明:在正方体ABCDA1B‎1C1D1中,‎ 连接BD,∵DD1∥B1B,DD1=B1B,‎ ‎∴四边形DD1B1B为平行四边形,‎ ‎∴D1B1∥DB.‎ ‎∵E,F分别为BC,CD的中点,‎ ‎∴EF∥BD,∴EF∥D1B1.‎ ‎∵EF⊂平面EFG,D1B1⊄平面EFG,‎ ‎∴D1B1∥平面EFG.‎ 同理AB1∥平面EFG.‎ 6‎ ‎∵D1B1∩AB1=B1,‎ ‎∴平面 AB1D1∥平面EFG.‎ ‎[B组 能力提升]‎ ‎1.在空间四边形ABCD中,E、F分别为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EFG,且四边形EFGH是平行四边形 B.EF∥平面BCD,且四边形EFGH是梯形 C.HG∥平面ABD,且四边形EFGH是平行四边形 D.EH∥平面ADC,且四边形EFGH是梯形 解析:易证EF∥平面BCD.‎ 由AE∶EB=AF∶FD,可知EF綊BD.‎ 又因为H、G分别为BC、CD的中点,所以HG綊BD.‎ 综上可知,EF∥HG,EF≠HG,‎ 所以四边形EFGH是梯形.‎ 答案:B ‎2.已知直线l,m,平面α,β,下列命题正确的是(  )‎ A.l∥β,l⊂α⇒α∥β B.l∥β,m∥β,l⊂α,m⊂α⇒α∥β C.l∥m,l⊂α,m⊂β⇒α∥β D.l∥β,m∥β,l⊂α,m⊂α,l∩m=M⇒α∥β 解析:如图所示,在长方体ABCDA1B‎1C1D1中,AB∥CD,‎ 则AB∥平面DC1,AB⊂平面AC,但是平面AC与平面DC1不平行,‎ 所以A错误;取BB1的中点E,CC1的中点F,则可证EF∥平面AC,B‎1C1∥平面AC.EF⊂平面BC1,B‎1C1⊂平面BC1,但是平面AC与平面BC1不平行,所以B错误;可证AD∥B‎1C1,AD⊂平面AC,B‎1C1⊂平面BC1,又平面AC与平面BC1不平行,所以C错误;很明显D是面面平行的判定定理,所以D正确.‎ 答案:D ‎3.若α,β是两个相交平面,点A不在α内,也不在β内,则过点A且与α和β都平行的直线(  )‎ A.只有1条 B.只有2条 C.只有4条 D.有无数条 解析:如图所示,要使过点A的直线m与平面α平行,则经过直线m 6‎ 的平面与平面α的交线n与直线m平行,同理可得经过直线m的平面与平面β的交线k与直线m平行,故可推出n∥k.由线面平行可进一步推出直线n和直线k与两平面α和β的交线平行,即要满足条件的直线m只需过点A且与两平面交线平行即可,显然这样的直线有且只有一条.‎ 答案:A ‎4.如图,在五面体FEABCD中,四边形CDEF为矩形,M,N分别是BF,BC的中点,则MN与平面ADE的位置关系是________.‎ 解析:∵M,N分别是BF,BC的中点,‎ ‎∴MN∥CF.又四边形CDEF为矩形,‎ ‎∴CF∥DE,∴MN∥DE.又MN⊄平面ADE,DE⊂平面ADE,‎ ‎∴MN∥平面ADE.‎ 答案:平行 ‎5.如图所示,在底面是菱形的四棱锥PABCD中,∠ABC=60°,PA=AC=a,PB=PD=a,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?证明你的结论.‎ 解析:当点F是棱PC的中点时,BF∥平面AEC.‎ 证明:取PE的中点M,连接FM,则FM∥CE.‎ ‎∵FM⊄平面AEC,CE⊂平面AEC,‎ ‎∴FM∥平面AEC,由EM=PE=ED,得E是MD的中点.连接BM,BD,设BD∩AC=O,‎ 则O是BD的中点,所以BM∥OE.‎ ‎∵BM⊄平面AEC,OE⊂平面AEC,‎ ‎∴BM∥平面AEC.‎ ‎∵FM∩BM=M,∴平面BFM∥平面AEC.‎ 又BF⊂平面BFM,∴BF∥平面AEC.‎ ‎6.已知三棱锥PABC中,G1、G2、G3分别是侧面△PAB,△PCB,△PAC的重心.‎ ‎(1)求证:平面G‎1G2G3∥平面ABC;‎ 6‎ ‎(2)求S△G‎1G2G3∶S△ABC.‎ 解析:(1)证明:如图所示,连接PG1、PG2、PG3并延长分别交AB、BC、AC于点D、E、F.‎ 连接DE、EF、FD.‎ ‎∵G1、G2、G3分别是侧面△PAB,‎ ‎△PCB,△PAC的重心,‎ ‎∴==,‎ ‎∴G‎1G2∥DE.‎ 又G‎1G2⊄平面ABC,DE⊂平面ABC,‎ ‎∴G‎1G2∥平面ABC,同理:G‎3G2∥平面ABC,‎ 又∵G‎1G2∩G‎3G2=G2,‎ ‎∴平面G‎1G2G3∥平面ABC.‎ ‎(2)由(1)知:==,∴G‎1G2=DE,‎ 又DE=AC,∴G‎1G2=AC,‎ 同理:G‎3G2=AB,G‎1G3=BC,‎ ‎∴△G‎1G2G3∽△ABC,且相似比为,‎ ‎∴S△G‎1G2G3∶S△ABC=1∶9.‎ 6‎
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