人教版高中数学必修第二册第八章8.5.2直线与平面平行课件+学案

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名称 人教版高中数学必修第二册第八章8.5.2直线与平面平行课件+学案
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文件大小 2.5MB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-04-20 17:29:08

文档简介

(共35张PPT)
8.5.2 直线与平面平行
第八章 立体几何初步
8.5 空间直线、平面的平行
整体感知
[学习目标] 1.掌握直线与平面平行的判定定理,并能初步利用定理解决问题.
2.掌握直线与平面平行的性质定理,明确由线面平行可推出线线平行.
[讨论交流] 预习教材P135-P138的内容,思考以下问题:
问题1.直线与平面平行的判定定理是什么?
问题2.直线与平面平行的性质定理是什么?
[自我感知] 经过认真预习,结合你对本节课的理解和认识,请画出本节课的知识逻辑体系.
探究建构
探究1 直线与平面平行的判定定理
探究问题 如图,将一本书放在桌面上,翻动书的页面时,页面的上边缘AB所在直线与桌面所在的平面有没有公共点?直线AB与桌面平行吗?
[提示] 没有公共点,AB所在直线平行于桌面所在平面.
[新知生成] 直线与平面平行的判定定理
文字
语言 如果平面外一条直线与______________________,那么该直线与此平面平行
符号
语言 a α,b α,且a∥b a∥α
图形
语言
此平面内的一条直线平行
【教用·微提醒】 用该定理判断直线a和平面α平行时,必须同时具备三个条件:
(1)直线a在平面α外,即a α.
(2)直线b在平面α内,即b α.
(3)两直线a,b平行,即a∥b.
【链接·教材例题】
例2 求证:空间四边形相邻两边中点的连线平行于经过另外两边的平面.
已知:如图8.5-7,空间四边形ABCD中,E,F分别是AB,AD的中点.
求证:EF∥平面BCD.
[证明] 连接BD.
∵AE=EB,AF=FD,
∴EF∥BD.
又EF 平面BCD,BD 平面BCD,
∴EF∥平面BCD.
[典例讲评] 1.已知四棱锥P-ABCD的底面是菱形,M为PC的中点,求证:PA∥平面BDM.
[证明] 连接AC交BD于O,连接MO,
∵四边形ABCD是菱形,∴O是AC中点,
又∵M是PC的中点,∴MO∥PA.
∵PA 平面BDM,MO 平面BDM,
∴PA∥平面BDM.
发现规律 用判定定理证明直线与平面平行的步骤
平行
平行
[学以致用] 1.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别是BC,CC1,BB1的中点,求证:EF∥平面AD1G.
[证明] 连接BC1(图略),在△BCC1中,
∵E,F分别为BC,CC1的中点,∴EF∥BC1.
又∵AB∥A1B1∥D1C1,
且AB=A1B1=D1C1,∴四边形ABC1D1是平行四边形,
∴BC1∥AD1,∴EF∥AD1.
又EF 平面AD1G,AD1 平面AD1G,∴EF∥平面AD1G.
【教用·备选题】 如图,在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,CA=CB,D,E分别是AB,B1C的中点.
求证:DE∥平面ACC1A1.
[证明] 连接BC1,AC1,因为三棱柱ABC-A1B1C1是斜三棱柱,所以四边形BCC1B1为平行四边形,由平行四边形性质得点E也是BC1的中点.
因为点D是AB的中点,所以DE∥AC1 .
又DE 平面ACC1A1,AC1 平面ACC1A1,
所以DE∥平面ACC1A1.
探究2 直线与平面平行的性质定理
[新知生成] 直线与平面平行的性质定理
文字
语言 一条直线与一个平面____,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与________
符号
语言 a∥α,__________________ a∥b
图形
语言
平行
交线平行
a β,α∩β=b
[典例讲评] 2.如图所示,已知两条异面直线AB与CD,平面MNPQ与AB,CD都平行,且点M,N,P,Q依次在线段AC,BC,BD,AD上,求证:四边形MNPQ是平行四边形.
[证明] ∵AB∥平面MNPQ,
且过AB的平面ABC交平面MNPQ于MN,
∴AB∥MN.又过AB的平面ABD交平面MNPQ于PQ,
∴AB∥PQ,∴MN∥PQ.同理可证NP∥MQ.
故四边形MNPQ是平行四边形.
反思领悟 利用线面平行的性质定理解题的步骤
[学以致用] 2.如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,AC与BD交于点O,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.
[证明] 如图,连接MO.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴O是AC的中点.
又∵M是PC的中点,
∴AP∥OM.
又∵AP 平面BDM,OM 平面BDM,
∴AP∥平面BDM.
又∵AP 平面APGH,平面APGH∩平面BDM=GH,∴AP∥GH.
探究3 直线与平面平行的判定与性质
【链接·教材例题】
例3 如图8.5-10(1)所示的一块木料中,棱BC平行于面A′C′.
(1)要经过面A′C′内的一点P和棱BC将木料锯开,在木料表面应该怎样画线?
(2)所画的线与平面AC是什么位置关系?
分析:要经过面A′C′内的一点P和棱BC将
木料锯开,实际上是经过BC及BC外一点P
作截面,也就需要找出所作的截面与相关平面的交线.我们可以依据直线与平面平行的性质定理、基本事实4和推论1画出所需要的线段.
[解] (1)如图8.5-10(2),在平面A′C′内,过点P作直线EF,使EF∥B′C′,并分别交棱A′B′,D′C′于点E,F.连接BE,CF,则EF,BE,CF就是应画的线.
(2)因为棱BC平行于平面A′C′,平面BC′与平面A′C′相交于B′C′,所以BC∥B′C′.由(1)知,EF∥B′C′,所以EF∥BC.而BC在平面AC内,EF在平面AC外,所以EF∥平面AC.
显然,BE,CF都与平面AC相交.
[典例讲评] 3.求证:如果一条直线和两个相交平面都平行,那么这条直线和它们的交线平行.
[解] 已知直线a,l,平面α,β满足α∩β=l,a∥α,a∥β.求证:a∥l.
证明:如图所示,过a作平面γ交平面α于直线b,∵a∥α,∴a∥b.
同样过a作平面δ交平面β于直线c,∵a∥β,∴a∥c,则b∥c.
又∵b β,c β,∴b∥β.
又∵b α,α∩β=l,∴b∥l.
又∵a∥b,∴a∥l.
[学以致用] 3.一正四面体木块如图所示,点P是棱VA的中点.
(1)过点P将木块锯开,使截面平行于棱VB和AC,在木块的表面应该怎样画线?
(2)在平面ABC中所画的线与棱AC是什么位置关系?
[解] (1)取VC的中点D,BC的中点E,AB的中点F.
分别连接PD,PF,EF,DE.
则PD,PF,EF,DE即为在木块表面应画的线.
(2)在平面ABC中画的线EF与棱AC平行,证明如下:
因为PF∥DE,
所以P,D,E,F四点共面,且AC∥平面PDEF.
因为平面ABC∩平面PDEF=EF,
所以AC∥EF.
【教用·备选题】 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是菱形,N,M,Q分别为PB,PD,PC的中点.
(1)求证:QN∥平面PAD;
(2)记平面CMN与底面ABCD的交线为l,试判断直线l与平面PBD的位置关系,并证明.
[解] (1)证明: 因为N,Q分别为PB,PC的中点,
所以QN∥BC.
因为底面ABCD是菱形,
所以BC∥AD,所以QN∥AD.
因为QN 平面PAD,AD 平面PAD,
所以QN∥平面PAD.
(2)直线l与平面PBD平行,证明如下:
因为N,M分别为PB,PD的中点,
所以MN∥BD.
因为MN 平面ABCD,BD 平面ABCD,
所以MN∥平面ABCD.
因为平面CMN与底面ABCD的交线为l,
MN 平面CMN,由线面平行的性质定理可得MN∥l.
又MN 平面PBD,l 平面PBD,
所以直线l∥平面PBD.
2
4
3
题号
1
应用迁移

1.下列选项中,一定能得出直线m与平面α平行的是(  )
A.直线m在平面α外
B.直线m与平面α内的两条直线平行
C.平面α外的直线m与平面内的一条直线平行
D.直线m与平面α内的一条直线平行
2
4
3
题号
1
C [根据线面平行的判定定理可知,C选项正确.A选项直线m可能与平面α相交,B和D选项直线m可能在平面α内,所以ABD三个选项不正确.
故选C.]
2
3
题号
1
4

2.(多选)两条直线a,b满足a∥b,b 平面α,则a与平面α的位置关系可以是(  )
A.a∥α   B.a与α相交
C.a与α不相交 D.a α


2
3
题号
4
1

3.如图,在三棱锥S-ABC中,E,F分别是SB,SC上的点,且EF∥平面ABC,则(  )
A.EF与BC相交  
B.EF∥BC
C.EF与BC异面
D.以上均有可能
B [∵平面SBC∩平面ABC=BC,且EF∥平面ABC,∴EF∥BC.]
2
4
3
题号
1
4.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______.

1.知识链:(1)直线与平面平行的判定定理.
(2)直线与平面平行的性质定理.
2.方法链:转化与化归.
3.警示牌:证明线面平行时注意不要漏写线在平面外(内).
回顾本节知识,自主完成以下问题:
1.应用直线与平面平行的判定定理应注意什么问题?
[提示] 利用判定定理证明线面平行,必须具备三点:(1)平面内一条直线a;(2)平面外一条直线b;(3)a∥b.只有具备了这三点才能说明线面平行.
2.在遇到线面平行时,我们常常如何应用条件?
[提示] 在遇到线面平行时,常需作出过已知直线与已知平面相交的辅助平面,以便运用线面平行的性质.
3.判断或证明线面平行的常用方法有哪些?
[提示] (1)定义法:证明直线与平面无公共点(不易操作).
(2)判定定理法:a α,b α,a∥b a∥α.
(3)排除法:证明直线与平面不相交,直线也不在平面内.8.5.2 直线与平面平行
[学习目标] 1.掌握直线与平面平行的判定定理,并能初步利用定理解决问题.
2.掌握直线与平面平行的性质定理,明确由线面平行可推出线线平行.
[讨论交流] 预习教材P135-P138的内容,思考以下问题:
问题1.直线与平面平行的判定定理是什么?
问题2.直线与平面平行的性质定理是什么?
[自我感知] 经过认真预习,结合你对本节课的理解和认识,请画出本节课的知识逻辑体系.
探究1 直线与平面平行的判定定理
探究问题 如图,将一本书放在桌面上,翻动书的页面时,页面的上边缘AB所在直线与桌面所在的平面有没有公共点?直线AB与桌面平行吗?
[提示] 没有公共点,AB所在直线平行于桌面所在平面.
[新知生成] 直线与平面平行的判定定理
文字 语言 如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行
符号 语言 a α,b α,且a∥b a∥α
图形 语言
【教用·微提醒】 用该定理判断直线a和平面α平行时,必须同时具备三个条件:
(1)直线a在平面α外,即a α.
(2)直线b在平面α内,即b α.
(3)两直线a,b平行,即a∥b.
【链接·教材例题】
例2 求证:空间四边形相邻两边中点的连线平行于经过另外两边的平面.
已知:如图8.5-7,空间四边形ABCD中,E,F分别是AB,AD的中点.
求证:EF∥平面BCD.
[证明] 连接BD.
∵AE=EB,AF=FD,
∴EF∥BD.
又EF 平面BCD,BD 平面BCD,
∴EF∥平面BCD.
[典例讲评] 1.已知四棱锥P-ABCD的底面是菱形,M为PC的中点,求证:PA∥平面BDM.
[证明] 连接AC交BD于O,连接MO,
∵四边形ABCD是菱形,∴O是AC中点,
又∵M是PC的中点,∴MO∥PA.
∵PA 平面BDM,MO 平面BDM,
∴PA∥平面BDM.
 用判定定理证明直线与平面平行的步骤
[学以致用] 1.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别是BC,CC1,BB1的中点,求证:EF∥平面AD1G.
[证明] 连接BC1(图略),在△BCC1中,
∵E,F分别为BC,CC1的中点,∴EF∥BC1.
又∵AB∥A1B1∥D1C1,
且AB=A1B1=D1C1,
∴四边形ABC1D1是平行四边形,
∴BC1∥AD1,∴EF∥AD1.
又EF 平面AD1G,
AD1 平面AD1G,∴EF∥平面AD1G.
【教用·备选题】 如图,在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,CA=CB,D,E分别是AB,B1C的中点.
求证:DE∥平面ACC1A1.
[证明] 连接BC1,AC1,
因为三棱柱ABC-A1B1C1是斜三棱柱,所以四边形BCC1B1为平行四边形,由平行四边形性质得点E也是BC1的中点.
因为点D是AB的中点,所以DE∥AC1 .
又DE 平面ACC1A1,AC1 平面ACC1A1,
所以DE∥平面ACC1A1.
探究2 直线与平面平行的性质定理
[新知生成] 直线与平面平行的性质定理
文字 语言 一条直线与一个平面平行,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与交线平行
符号 语言 a∥α,a β,α∩β=b a∥b
图形 语言
[典例讲评] 2.如图所示,已知两条异面直线AB与CD,平面MNPQ与AB,CD都平行,且点M,N,P,Q依次在线段AC,BC,BD,AD上,求证:四边形MNPQ是平行四边形.
[证明] ∵AB∥平面MNPQ,且过AB的平面ABC交平面MNPQ于MN,∴AB∥MN.
又过AB的平面ABD交平面MNPQ于PQ,
∴AB∥PQ,∴MN∥PQ.同理可证NP∥MQ.
故四边形MNPQ是平行四边形.
 利用线面平行的性质定理解题的步骤
[学以致用] 2.如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,AC与BD交于点O,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.
[证明] 如图,连接MO.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴O是AC的中点.
又∵M是PC的中点,
∴AP∥OM.
又∵AP 平面BDM,OM 平面BDM,
∴AP∥平面BDM.
又∵AP 平面APGH,平面APGH∩平面BDM=GH,∴AP∥GH.
探究3 直线与平面平行的判定与性质
【链接·教材例题】
例3 如图8.5-10(1)所示的一块木料中,棱BC平行于面A′C′.
(1)要经过面A′C′内的一点P和棱BC将木料锯开,在木料表面应该怎样画线?
(2)所画的线与平面AC是什么位置关系?
分析:要经过面A′C′内的一点P和棱BC将木料锯开,实际上是经过BC及BC外一点P作截面,也就需要找出所作的截面与相关平面的交线.我们可以依据直线与平面平行的性质定理、基本事实4和推论1画出所需要的线段.
[解] (1)如图8.5-10(2),在平面A′C′内,过点P作直线EF,使EF∥B′C′,并分别交棱A′B′,D′C′于点E,F.连接BE,CF,则EF,BE,CF就是应画的线.
(2)因为棱BC平行于平面A′C′,平面BC′与平面A′C′相交于B′C′,所以BC∥B′C′.由(1)知,EF∥B′C′,所以EF∥BC.而BC在平面AC内,EF在平面AC外,所以EF∥平面AC.
显然,BE,CF都与平面AC相交.
[典例讲评] 3.求证:如果一条直线和两个相交平面都平行,那么这条直线和它们的交线平行.
[解] 已知直线a,l,平面α,β满足α∩β=l,a∥α,a∥β.求证:a∥l.
证明:如图所示,
过a作平面γ交平面α于直线b,∵a∥α,∴a∥b.
同样过a作平面δ交平面β于直线c,∵a∥β,∴a∥c,则b∥c.
又∵b β,c β,∴b∥β.
又∵b α,α∩β=l,∴b∥l.
又∵a∥b,∴a∥l.
 利用线面平行的判定和性质定理,可以完成线线平行与线面平行的相互转化.转化思想是一种重要数学思想.该转化过程可概括为:
[学以致用] 3.一正四面体木块如图所示,点P是棱VA的中点.
(1)过点P将木块锯开,使截面平行于棱VB和AC,在木块的表面应该怎样画线?
(2)在平面ABC中所画的线与棱AC是什么位置关系?
[解] (1)取VC的中点D,BC的中点E,AB的中点F.
分别连接PD,PF,EF,DE.
则PD,PF,EF,DE即为在木块表面应画的线.
(2)在平面ABC中画的线EF与棱AC平行,证明如下:
因为PF∥DE,
所以P,D,E,F四点共面,且AC∥平面PDEF.
因为平面ABC∩平面PDEF=EF,
所以AC∥EF.
【教用·备选题】 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是菱形,N,M,Q分别为PB,PD,PC的中点.
(1)求证:QN∥平面PAD;
(2)记平面CMN与底面ABCD的交线为l,试判断直线l与平面PBD的位置关系,并证明.
[解] (1)[证明] 因为N,Q分别为PB,PC的中点,
所以QN∥BC.
因为底面ABCD是菱形,
所以BC∥AD,所以QN∥AD.
因为QN 平面PAD,AD 平面PAD,
所以QN∥平面PAD.
(2)直线l与平面PBD平行,证明如下:
因为N,M分别为PB,PD的中点,
所以MN∥BD.
因为MN 平面ABCD,BD 平面ABCD,
所以MN∥平面ABCD.
因为平面CMN与底面ABCD的交线为l,
MN 平面CMN,
由线面平行的性质定理可得MN∥l.
又MN 平面PBD,l 平面PBD,
所以直线l∥平面PBD.
1.下列选项中,一定能得出直线m与平面α平行的是(  )
A.直线m在平面α外
B.直线m与平面α内的两条直线平行
C.平面α外的直线m与平面内的一条直线平行
D.直线m与平面α内的一条直线平行
C [根据线面平行的判定定理可知,C选项正确.A选项直线m可能与平面α相交,B和D选项直线m可能在平面α内,所以ABD三个选项不正确.
故选C.]
2.(多选)两条直线a,b满足a∥b,b 平面α,则a与平面α的位置关系可以是(  )
A.a∥α   B.a与α相交
C.a与α不相交 D.a α
[答案] ACD
3.如图,在三棱锥S -ABC中,E,F分别是SB,SC上的点,且EF∥平面ABC,则(  )
A.EF与BC相交   B.EF∥BC
C.EF与BC异面 D.以上均有可能
B [∵平面SBC∩平面ABC=BC,且EF∥平面ABC,∴EF∥BC.]
4.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______.
 [因为EF∥平面AB1C,EF 平面ABCD,平面AB1C∩平面ABCD=AC,所以EF∥AC.又点E为AD的中点,点F在CD上,所以点F是CD的中点,所以EF=AC=.]
1.知识链:(1)直线与平面平行的判定定理.
(2)直线与平面平行的性质定理.
2.方法链:转化与化归.
3.警示牌:证明线面平行时注意不要漏写线在平面外(内).
回顾本节知识,自主完成以下问题:
1.应用直线与平面平行的判定定理应注意什么问题?
[提示] 利用判定定理证明线面平行,必须具备三点:(1)平面内一条直线a;(2)平面外一条直线b;(3)a∥b.只有具备了这三点才能说明线面平行.
2.在遇到线面平行时,我们常常如何应用条件?
[提示] 在遇到线面平行时,常需作出过已知直线与已知平面相交的辅助平面,以便运用线面平行的性质.
3.判断或证明线面平行的常用方法有哪些?
[提示] (1)定义法:证明直线与平面无公共点(不易操作).
(2)判定定理法:a α,b α,a∥b a∥α.
(3)排除法:证明直线与平面不相交,直线也不在平面内.
课时分层作业(二十九) 直线与平面平行
一、选择题
1.若直线l∥平面α,则过l作一组平面与α相交,记所得的交线分别为a,b,c,…,那么这些交线的位置关系为(  )
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
A [因为直线l∥平面α,所以根据直线与平面平行的性质知l∥a,l∥b,l∥c,…,所以a∥b∥c∥…,故选A.]
2.下列命题正确的是(  )
A.a∥b,b α a∥α 
B.a∥α,b α a∥b
C.a∥α,a∥b b∥α 
D.a α,a∥b,b α a∥α
D [对于A,a∥b,b α,有可能a α,A错误;
对于B,a∥α,b α,有可能a,b异面,B错误;
对于C,a∥α,a∥b,有可能b α,C错误;
对于D,由线面平行的判定定理可知D正确.]
3.如图,在四棱锥P-ABCD中,M,N分别为AC,PC上的点,且MN∥平面PAD,则(  )
A.MN∥PD
B.MN∥PA 
C.MN∥AD
D.以上均有可能
B [∵MN∥平面PAD,MN 平面PAC,平面PAD∩平面PAC=PA,∴MN∥PA.故选B.]
4.若l,m是平面α外的两条不同直线,且m∥α,则“l∥m”是“l∥α”的(  )
A.充分不必要条件   B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
A [∵l,m是平面α外的两条不同的直线,m∥α,∴若l∥m,则推出“l∥α”;若l∥α,则l∥m或l与m相交,∴若l,m是平面α外的两条不同直线,且m∥α,则“l∥m”是“l∥α”的充分不必要条件.故选A.]
5.(多选)在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,Q为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面MNQ平行的是(  )
A         B
C         D
BCD [对于选项B,由于AB∥MQ,结合线面平行的判定定理可知B满足题意;对于选项C,由于AB∥MQ,结合线面平行的判定定理可知C满足题意;对于选项D,由于AB∥NQ,结合线面平行的判定定理可知D满足题意.故选BCD.]
二、填空题
6.已知α,β是不同的平面,a,b是不同的直线.给出下列四个论断:①α∩β=b;②a β;③a∥b;④a∥α.以其中三个论断作为条件,剩下一个论断作为结论,写出你认为正确的两个命题:________.
①②④ ③,①②③ ④ [由线面平行的判定定理与性质定理得①②④ ③,①②③ ④.]
7.如图,ABCD-A1B1C1D1是正方体,若过A,C,B1三点的平面与底面A1B1C1D1的交线为l,则l与AC的关系是________.
平行 [连接A1C1(图略),∵AC∥A1C1,∴AC∥平面A1B1C1D1,
又∵AC 平面AB1C,平面AB1C∩平面A1B1C1D1=l,
∴AC∥l.]
8.如图所示,四边形ABCD是梯形,AB∥CD,且AB∥平面α,AD,BC与平面α分别交于点M,N且点M是AD的中点,AB=4,CD=6,则MN=________.
5 [因为AB∥平面α,AB 平面ABCD,平面ABCD∩平面α=MN,
所以AB∥MN.
又点M是AD的中点,AB∥CD,
所以MN是梯形ABCD的中位线,故MN=5.]
三、解答题9.如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,E,F分别是AB,PC的中点.证明:EF∥平面PAD.
[证明] 取PD的中点G,连接AG,FG,
因为F,G分别是PC,PD的中点,
所以FG∥CD且FG=CD.
因为四边形ABCD为平行四边形,所以AB∥CD且AB=CD.
因为E为AB的中点,
所以AE∥CD且AE=CD,所以AE∥FG且AE=FG,
所以四边形AEFG为平行四边形,
故EF∥AG.
因为EF 平面PAD,AG 平面PAD,所以EF∥平面PAD.
10.若直线a∥平面α,A α,且直线a与点A位于α的两侧,B,C∈a,AB,AC分别交平面α于点E,F,若BC=4,CF=5,AF=3,则EF的长为(  )
A.3   B.
C. D.
B [∵BC∥α,BC 平面ABC,
平面ABC∩α=EF,
∴EF∥BC,∴=,
即=,
∴EF=.故选B.]
11.已知A,B是直线l外的两点,则过A,B且和l平行的平面有(  )
A.0个   B.1个
C.无数个 D.以上都有可能
D [若直线AB与l相交,则过A,B不存在与l平行的平面;
若AB与l异面,则过A,B存在1个与l平行的平面;
若AB与l平行,则过A,B存在无数个与l平行的平面,故选D.]
12.如图所示,已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是它们所在线段的中点,则满足A1F∥平面BD1E的图形为(  )
A.①   B.①②
C.② D.①②③
C [①中,平移A1F至D1F′,知D1F′与平面BD1E有一个交点D1,则A1F与平面BD1E不平行;
②中,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是它们所在线段的中点,则易知A1F∥D1E,而A1F 平面BD1E,D1E 平面BD1E,故A1F∥平面BD1E;
③中,同①平移A1F至D1F′,知D1F′与平面BD1E有一个交点D1,则A1F与平面BD1E不平行.
故选C.]
13.如图,在三棱锥P-ABC中,D,E分别为棱PB,BC的中点,若F在线段AC上,且满足AD∥平面PEF,则=(  )
A.1   B.2
C. D.
C [如图,连接CD交PE于点G,则G为△PBC的重心,连接FG.
因为AD∥平面PEF,AD 平面ADC,平面ADC∩平面PEF=FG,所以AD∥FG,
即==,故选C.]
14.如图所示,已知P是 ABCD所在平面外一点,M,N分别是AB,PC的中点,平面PAD∩平面PBC=l.
(1)求证:l∥BC;
(2)MN与平面APD是否平行?试证明你的结论.
[解] (1)证明:因为BC∥AD,
BC 平面PAD,AD 平面PAD,
所以BC∥平面PAD.
又因为平面PBC∩平面PAD=l,所以BC∥l.
(2)平行.如图,取PD的中点E,连接AE,NE,可以证得NE∥AM且NE=AM.
可知四边形AMNE为平行四边形,
所以MN∥AE.又因为MN 平面APD,AE 平面APD,
所以MN∥平面APD.
15.如图,E为平行四边形ABCD所在平面外一点,P是线段CD的中点,在直线AE上是否存在一点M,使得PM∥平面BCE?若存在,指出点M的位置,并证明你的结论.
[解] 存在点M,如图,当点M是线段AE的中点时,
PM∥平面BCE.
证明如下:取BE的中点N,连接CN,MN,
则MN∥AB且MN=AB.
又PC∥AB且PC=AB,所以MN∥PC且MN=PC,所以四边形MNCP为平行四边形,所以PM∥CN.
因为PM 平面BCE,CN 平面BCE,
所以PM∥平面BCE.
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