第八章 8.5 8.5.3 平面与平面平行
A级——基础过关练
1.平面α内有不共线的三点到平面β的距离相等且不为零,则α与β的位置关系为( )
A.平行 B.相交
C.平行或相交 D.可能重合
2.平面α∥平面β,点A,C在平面α内,点B,D在平面β内,若AB=CD,则AB,CD的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.以上都有可能
3.有一正方体木块如图所示,点P在平面A′C′内,要经过点P和棱BC将木块锯开,锯开的面必须平整,有N种锯法,则N为( )
A.0 B.1
C.2 D.无数
4.已知a,b,c为三条不重合的直线,α,β,γ为三个不重合的平面,则下列各项正确的是( )
A. α∥β B. α∥β
C. a∥α D. a∥β
5.(多选)如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,====3,则下列说法正确的有( )
A.BD1∥GH B.BD与EF异面
C.EH∥平面ABCD D.平面EFGH∥平面A1BCD1
6.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A,C两点,过点P的直线n与α,β分别交于B,D两点,且PA=6,AC=9,PD=8,则BD的长为( )
A.16 B.24或
C.14 D.20
7.如图是长方体被一平面所截得的几何体,四边形EFGH为截面,则四边形EFGH的形状为________.
8.已知三棱柱ABC-A1B1C1,D,E,F分别是棱AA1,BB1,CC1的中点,则平面DEF与平面ABC的位置关系是________.
9.(2024年石嘴山大武口区期中)如图,平面α∥平面β,△PAB所在的平面与α,β分别交于CD和AB,若PC=2,CA=3,CD=1,则AB=________.
10.如图,四边形ABCD是矩形,P 平面ABCD,过BC作平面BCFE交AP于点E,交DP于点F,求证:四边形BCFE为梯形.
B级——综合运用练
11.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,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
12.已知平面α∥平面β,点A,C∈α,点B,D∈β,直线AB,CD交于点S,且SA=8,SB=9,CD=34.若点S在平面α,β之间,则SC=________.
13.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,侧面对角线AB1,BC1上分别有两点E,F,且B1E=C1F.求证:EF∥平面ABCD.
C级——创新拓展练
14.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,D是棱CC1的中点,问在棱AB上是否存在一点E,使DE∥平面AB1C1?若存在,请确定点E的位置;若不存在,请说明理由.
参考答案
【A级——基础过关练】
1.【答案】C
【解析】若三点分布于平面β的同侧,则α与β平行,若三点分布于平面β的两侧,则α与β相交.
2.【答案】D
【解析】夹在两个平行平面间的平行线段相等,但夹在两个平行平面间的相等线段可以平行、相交或异面.
3.【答案】B
【解析】易知BC∥平面A′C′,且P,B,C不在同一条直线上,所以过P,B,C三点有且只有1个平面.
4.【答案】B
【解析】对A,α与β有可能相交;B正确;对C,有可能a α;对D,有可能a β.故选B.
5.【答案】BCD
【解析】如图,连接A1B,D1C,BD,BD1,根据题意,由==3可得EF∥A1B,且===,同理可得GH∥CD1,FG∥BC,且=.由GH∥CD1,而CD1∩BD1=D1,所以BD1不可能平行于GH,即A错误;易知BD与EF不平行,且不相交,由异面直线的定义可知,BD与EF异面,即B正确;在长方体ABCD-A1B1C1D1中,A1B∥CD1,A1B=CD1,所以EF∥GH,EF=GH,即四边形EFGH为平行四边形,所以EH∥FG,又因为BC∥FG,所以EF∥BC,EH 平面ABCD,BC 平面ABCD,所以EH∥平面ABCD,即C正确;因为EF∥A1B,EF 平面A1BCD1,A1B 平面A1BCD1,所以EF∥平面A1BCD1,因为BC∥FG,FG 平面A1BCD1,BC 平面A1BCD1,所以FG∥平面A1BCD1,因为EF∩FG=F,且FG,EF 平面EFGH,所以平面EFGH∥平面A1BCD1,即D正确.故选BCD.
6.【答案】B
【解析】由α∥β得AB∥CD.分两种情况:若点P在α,β的同侧,则=,所以PB=,所以BD=;若点P在α,β之间,则有=,所以PB=16,所以BD=24.
7.【答案】平行四边形
【解析】∵平面ABFE∥平面DCGH,平面EFGH∩平面ABFE=EF,平面EFGH∩平面DCGH=HG,∴EF∥HG.同理,EH∥FG,∴四边形EFGH是平行四边形.
8.【答案】平行
【解析】∵D,E,F分别是棱AA1,BB1,CC1的中点,∴在平行四边形AA1B1B与平行四边形BB1C1C中,DE∥AB,EF∥BC,∴DE∥平面ABC,EF∥平面ABC.又∵DE∩EF=E,∴平面DEF∥平面ABC.
9.【答案】
【解析】由平面α∥平面β,平面PAB∩平面α=CD,平面PAB∩平面β=AB,∴AB∥CD,∴=,∵PC=2,CA=3,CD=1,∴=,∴AB=.
10.证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴BC∥AD.
∵AD 平面APD,BC 平面APD,
∴BC∥平面APD.
∵平面BCFE∩平面APD=EF,
∴BC∥EF.∴AD∥EF.
∵E,F是△APD边上的点,∴EF≠AD.∴EF≠BC.
∴四边形BCFE是梯形.
【B级——能力提升练】
11.【答案】D
【解析】如图,A′,B′分别是A,B两点在α,β上运动后的两点,此时AB的中点C变成A′B′的中点C′,连接A′B,取A′B的中点E,连接CE,C′E,AA′,BB′,则CE∥AA′,所以CE∥α,C′E∥BB′,所以C′E∥β.因为α∥β,所以C′E∥α.因为C′E∩CE=E,所以平面CC′E∥平面α.所以CC′∥α.所以不论A,B如何移动,所有的动点C都在过C点且与α,β平行的平面上.
12.【答案】16
【解析】如图,因为AB∩CD=S,所以AB,CD确定一个平面,设为γ,则α∩γ=AC,β∩γ=BD.因为α∥β,所以AC∥BD.于是=,即=.所以SC===16.
13.证明:如图,过点E作EG∥AB交BB1于点G,连接GF,则=.
∵B1E=C1F,B1A=C1B,
∴=,∴FG∥B1C1.
又∵B1C1∥BC,∴FG∥BC.
又∵FG 平面ABCD,BC 平面ABCD,
∴FG∥平面ABCD.
又∵EG∥AB且EG 平面ABCD,AB 平面ABCD,
∴EG∥平面ABCD.
∵FG∩EG=G,FG,EG 平面EFG,
∴平面EFG∥平面ABCD.
∵EF 平面EFG,∴EF∥平面ABCD.
【C级——创新拓展练】
14.解:E为AB的中点时,DE∥平面AB1C1.证明如下.
(方法一)如图,取AB1的中点F,连接DE,EF,FC1,
因为E,F分别为AB,AB1的中点,所以EF∥BB1且EF=BB1.
在三棱柱ABC-A1B1C1中,
DC1∥BB1且DC1=BB1,
所以EF∥DC1,且EF=DC1,四边形EFC1D为平行四边形.所以ED∥FC1.
因为ED 平面AB1C1,FC1 平面AB1C1,
所以ED∥平面AB1C1.
(方法二)如图,取BB1的中点H,连接EH,DH,ED,
因为E,H分别是AB,BB1的中点,
则EH∥AB1.
因为EH 平面AB1C1,AB1 平面AB1C1,所以EH∥平面AB1C1.
因为HD∥B1C1,同理可得HD∥平面AB1C1,
因为EH 平面EHD,HD 平面EHD,EH∩HD=H,
所以平面EHD∥平面AB1C1.
因为ED 平面EHD,
所以ED与平面AB1C1无交点.
所以ED∥平面AB1C1.