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第3講 平行關(guān)系
基礎鞏固題組
(建議用時:40分鐘)
一、選擇題
1.已知直線a,b,c及平面α,β,下列條件中,能使a∥b成立的是( ).
A.a(chǎn)∥α,bα B.a(chǎn)∥α,b∥α
C.a(chǎn)∥c,b∥c D.a(chǎn)∥α,α∩β=b
解析 由平行公理知C正確,A中a與b可能異面.B中a,b可能相交或異面,D中a,b可能異面.
答案 C
2.在梯形ABCD
3、中,AB∥CD,AB平面α,CD?平面α,則直線CD與平面α內(nèi)的直線的位置關(guān)系只能是 ( ).
A.平行 B.平行和異面
C.平行和相交 D.異面和相交
解析 ∵AB∥CD,ABα, CD?α?CD∥α,
∴CD和平面α內(nèi)的直線沒有公共點.
答案 B
3.平面α∥平面β,點A,C∈α,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,由平面與平面平行的性質(zhì)知AC∥BD.必要性顯然成立.
答案 D
4.(20xx·渭南質(zhì)檢)若m,n
4、為兩條不重合的直線,α,β為兩個不重合的平面,則下列命題中正確的是 ( ).
A.若m,n都平行于平面α,則m,n一定不是相交直線
B.若m,n都垂直于平面α,則m,n一定是平行直線
C.已知α,β互相平行,m,n互相平行,若m∥α,則n∥β
D.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 A中,m,n可為相交直線;B正確;C中,n可以平行β,也可以在β內(nèi);D中,m,n也可能異面.
答案 B
5.在空間四邊形ABCD中,E,F(xiàn)分別為AB,AD上的點,且AE∶EB=AF∶FD=1∶4,又H,G分別為BC,CD的中點,則 ( ).
A.BD∥平面EFG,且四邊形
5、EFGH是平行四邊形
B.EF∥平面BCD,且四邊形EFGH是梯形
C.HG∥平面ABD,且四邊形EFGH是平行四邊形
D.EH∥平面ADC,且四邊形EFGH是梯形
解析 如圖,由題意知EF∥BD,
且EF=BD.
HG∥BD,且HG=BD.
∴EF∥HG,且EF≠HG.
∴四邊形EFGH是梯形.
又EF∥平面BCD,
而EH與平面ADC不平行.故選B.
答案 B
二、填空題
6.過三棱柱ABC-A1B1C1的任意兩條棱的中點作直線,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作直線,記AC,BC
6、,A1C1,B1C1的中點分別為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
7.(20xx·寶雞質(zhì)檢)在正方體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.(20xx·臨川二中模擬)設α,β,γ是三個平面,a,b是兩條不同直線,有下列三個條件:①a∥γ,bβ;②a∥γ,b∥β;③b∥β,aγ
7、.如果命題“α∩β=a,bγ,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 由面面平行的性質(zhì)定理可知,①正確;當b∥β,aγ時,a和b在同一平面內(nèi),且沒有公共點,所以平行,③正確.故應填入的條件為①或③.
答案?、倩颌?
三、解答題
9.(20xx·青島一模)四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為平行四邊形,N是PB中點,過A,N,D三點的平面交PC于M.
(1)求證:PD∥平面ANC;
(2)求證:M是PC中點.
證明 (1)連接BD,AC,設BD∩AC=O,連接NO,
∵ABCD是平行四邊形,
8、
∴O是BD中點,在△PBD中,
又N是PB中點,∴PD∥NO,
又NO平面ANC,PD 平面ANC,
∴PD∥平面ANC.
(2)∵底面ABCD為平行四邊形,∴AD∥BC,
又∵BC?平面ADMN,AD平面ADMN,
∴BC∥平面ADMN,因平面PBC∩平面ADMN=MN,
∴BC∥MN,又N是PB中點,
∴M是PC中點.
10.如圖,已知ABCD-A1B1C1D1是棱長為3的正方體,點E在AA1上,點F在CC1上,G在BB1上,且AE=FC1=B1G=1,H是B1C1的中點.
(1)求證:E,B,F(xiàn),D1四點共面;
(2)求證:平面A1GH∥平面BED1F.
9、
證明 (1)∵AE=B1G=1,∴BG=A1E=2,
∴BG綊A1E,∴A1G綊BE.
又同理,C1F綊B1G,
∴四邊形C1FGB1是平行四邊形,
∴FG綊C1B1綊D1A1,
∴四邊形A1GFD1是平行四邊形.
∴A1G綊D1F,∴D1F綊EB,
故E、B、F、D1四點共面.
(2)∵H是B1C1的中點,∴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.
能力提升
10、題組
(建議用時:25分鐘)
一、選擇題
1.(20xx·安康中學模擬)設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 ( ).
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A,不合題意;對于選項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,又l1與l2相交,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C,由于m,n不一定相交,故是必要非充分條件;對于選項D,由n∥l2可轉(zhuǎn)
11、化為n∥β,同選項C,故不符合題意.
答案 B
2.下列四個正方體圖形中,A,B為正方體的兩個頂點,M,N,P分別為其所在棱的中點,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
3.(20xx·陜西師大附中模擬)
如圖,在長方體ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G、H分別是棱CC1、C1D1、D1D、DC的中點,N是BC的中點,點M在四
12、邊形EFGH及其內(nèi)部運動,則M滿足條件________時,有MN∥平面B1BDD1.
解析 如圖,連接FH,HN,F(xiàn)N,
由題意知HN∥面B1BDD1,
FH∥面B1BDD1.
且HN∩FH=H,∴面NHF∥面B1BDD1.∴當M在線段HF上運動時,有MN∥面B1BDD1.
答案 M∈線段HF
三、解答題
4.(20xx·江西師大附中模擬)
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).
(1)求證:MN∥平面CDEF;
(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G,連接MG,NG,由M,N分別為AF,BC的中點可得,NG∥CF,MG∥EF,且NG∩MG=G,CF∩EF=F,
∴平面MNG∥平面CDEF,又MN平面MNG,∴MN∥平面CDEF.
(2)取DE的中點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=DE·EF=4,
∴棱錐A-CDEF的體積為V=·S矩形CDEF·AH=×4×=.