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2.2 直线、平面平行的判定及其性质同步检测
1、“直线l与平面α无公共点”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
答案:C
解析:解答:若“直线l与平面α无公共点”成立,则“l∥α”
即“直线l与平面α无公共点” “l∥α”为真命题
反之,当“l∥α”时,“直线l与平面α无公共点”
即“l∥α” “直线l与平面α无公共点”也为真命题
根据充要条件的定义可得:
直线l与平面α无公共点”是“l∥α”的充要条件
故选C
分析:根据直线与平面平行的定义,我们分别判断“直线l与平面α无公共点” “l∥α”与“l∥α” “直线l与平面α无公共点”的真假,然后根据充要条件的定义,即可得到结论.
2. 下列说法正确的是( )
A、垂直于同一平面的两平面也平行 B、与两条异面直线都相交的两条直线一定是异面直线
C、过一点有且只有一条直线与已知直线垂直 D、垂直于同一直线的两平面平行
答案:D
解析:解答:垂直于同一个平面的两个平面的位置关系不能确定,故A不正确,
与两条异面直线都相交的直线如果是交于不同的四个点,一定异面,若交于三个点则共面,故B不正确,
过一点在空间中有无数条直线与已知直线垂直,故C不正确,
垂直于同一直线的两个平面平行,正确,
故选D.
分析:垂直于同一个平面的两个平面的位置关系不能确定,与两条异面直线都相交的直线如果是交于不同的四个点,一定异面,若交于三个点则共面,过一点在空间中有无数条直线与已知直线垂直,得到结论.
3. 设有平面α、β和直线m、n,则m∥α的一个充分条件是( )
A、α⊥β且m⊥β B、α∩β=n且m∥n
C、m∥n且n∥α D、α∥β且m β
答案:D
解析:解答:对于A、α⊥β且m⊥β,如果m在α内,得不到 m∥α,A不正确.
对于B、α∩β=n且m∥n,如果m在α内,得不到 m∥α,B不正确.
对于C、m∥n且n∥α,如果m在α内,得不到 m∥α,C不正确.
α∥β且m β,正确,能推出m∥α.
故选D.
分析:对于选项找出反例否定A,找出反例否定B,找出反例否定C,即可推出正确结果.
4. 已知直线a,b,平面α,β,则a∥α的一个充分条件是( )
A、a⊥b,b⊥α B、a∥β,β∥α
C、b α,a∥b D、a∥b,b∥α,a α
答案:D
解析:解答:A:a⊥b,b⊥α,则a与平面平行或在平面内,不正确.
B:a∥β,β∥α,则a与平面平行或在平面内,不正确.
C:b α,a∥b,则a与平面平行或在平面内,不正确.
D:由线面平行的判定理知,正确.
故选D
分析:A:由线面位置关系可知直线a要能在平面内,B:由线面位置关系可知直线a要能在平面内,C:不符合线面平行的判定理,D:由线面平行的判定理判断.
5. 已知直线m∥平面α,则下列命题中正确的是( )
A、α内所有直线都与直线m异面 B、α内所有直线都与直线m平行
C、α内有且只有一条直线与直线m平行 D、α内有无数条直线与直线m垂直
答案:D
解析:解答:A如图,直线m∥平面α,,存在n α,n∥l,从而n∥m,A错;
B如图,直线m∥平面α,存在n α,n与l相交,从而m,n异面,m、n不平行.B错;
C如图,α内凡是与l平行的直线n、e…均与m平行,C错;
D如图,α内凡是与l垂直的直线n、e…均与m垂直,D对.
故选D.
分析:依据直线和平面平行的定义、性质,可举反例说明A,B,C是错误的.
6. 有下列四个命题:
①若直线a垂直于直线b在平面α内的射影,则a⊥b;
②若OM∥O1M1且ON∥O1N1,,则∠MON=∠M1O1N1;
③若直线l⊥平面α,则直线l⊥平面α内的无数条直线;
④斜线段AB在α的射影A′B′等于斜线段AC在平面α的射影A′C′,则AB=AC
其中正确命题的个数是( )
A、3 B、2
C、1 D、0
答案:C
解析:解答:①左图为反例.
②应为相等或互补.
③由线面垂直的定义,显然正确.
④A在面内,AB=1,与面的夹角为45°,AC=2,与面的夹角为60°,此时斜线段AB在α的射影A′B′等于斜线段AC在平面α的射影A′C′,但AB≠AC.
故选C
分析:①三垂线定理研究的是平面的斜线,斜线在平面内的射影,面的垂线三者之间的关系.要注意前提条件.②④可通过作图进行判断,③结合线面垂直的定义.
7. 若正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面边长为1,AB1与底面ABCD成60°角,则A1C1到底面ABCD的距离为( )
A、 B、1
C、 D、
答案:D
解析:解答:依题意,BB1的长度即A1C1到底面ABCD的距离,
∠B1AB=60°,BB1=1×tan60°=,
故选D.
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分析:画出图象,利用线段的关系,角的三角函数,求解即可.
8. 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
答案:A
解析:解答:直线l不平行于平面α,且l α,
则l与α相交
l与α内的直线可能相交,也可能异面,但不可能平行
故B,C,D错误
故选A
分析:根据线面关系的定义,我们根据已知中直线l不平行于平面α,且l α,判断出直线l与α的关系,利用直线与平面相交的定义,我们逐一分析四个答案,即可得到结论.
9. 已知直线m、n和平面α、β满足m⊥n,m⊥α,α⊥β,则( )
A、n⊥β B、n∥β,或n β
C、n⊥α D、n∥α,或n α
答案:D
解析:解答由题意结合图形易知D正确
故选D.
分析:由题意画出图形,容易判断选项.
10. 在下列条件中,可判断平面α与β平行的是( )
A、α、β都垂直于平面r
B、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∥β
D、l,m是两条异面直线,且l∥α,m∥α,l∥β,m∥β
答案:D
解析:解答:A中:教室的墙角的两个平面都垂直底面,但是不平行,错误.
B中:如果这三个点在平面的两侧,满足不共线的三点到β的距离相等,这两个平面相交,B错误.C中:如果这两条直线平行,那么平面α与β可能相交,所以C错误.
故选D.
分析:通过举反例推断A、B、C是错误的,即可得到结果
11. 满足下面哪一个条件时,可以判定两个不重合的平面α与β平行( )
A、α内有无数个点到平面β的距离相等
B、α内的△ABC与β内的△A'B'C'全等,且AA'∥BB'∥CC'
C、α,β都与异面直线a,b平行
D、直线l分别与α,β两平面平行
答案:C
解析:解答A错,若α∩β=a,b α,a∥b,α内直线b上有无数个点到平面β的距离相等,则不能断定α∥β;B错,若α内的△ABC与β内的△A'B'C'全等,如图,在正三棱柱中构造△ABC与△A'B'C'全等,但不能断定α∥β;C正确,因为分别过异面直线a,b作平面与平面α,β相交,可得出交线相互平行,从而根据面面垂直的判定定理即可得出平面α与β平行;D错,若直线l分别与α,β两相交平面的交线平行,则不能断定α∥β;
故选C.
分析:排除法,逐一检验答案,把不能推出α∥β的答案排除掉.排除时,可借助于立体几何中常见的几何体模型.
12. 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⊥λ,则α∥β
C、若m∥α,m∥β,则α∥β D、若m⊥α,n⊥α,则m∥n
答案:D
解析:解答:A 不正确.因为m,n平行于同一个平面,故m,n可能相交,可能平行,也可能是异面直线.
B 不正确.因为α,β 垂直于同一个平面γ,故α,β 可能相交,可能平行.
C 不正确.因为α,β平行与同一条直线m,故α,β 可能相交,可能平行.
D正确.因为垂直于同一个平面的两条直线平行.
故选 D.
分析:由平行于同一个平面的两条直线可能相交,可能平行,也可能是异面直线,可知A 不正确.利用垂直于同一个平面的两个平面可能相交,可能平行,可知B 不正确.因为平行与同一条直线 的两个平面可能相交,可能平行,C 不正确.D正确.因为垂直于同一个平面的两条直线平行.
13. 已知平面α∥平面β,直线m α,直线n β,点A∈m,点B∈n,记点A、B之间的距离为a,点A到直线n的距离为b,直线m和n的距离为c,则( )
A、b≤a≤c B、a≤c≤b
C、c≤a≤b D、c≤b≤a
答案:D
解析:解答:由于平面α∥平面β,直线m和n又分别是两平面的直线,则c即是平面之间的最短距离.
而由于两直线不一定在同一平面内,则b一定大于c,判断a和b时,
因为B是n上任意一点,则a大于b.
故选D.
分析:此题根据平面与平面平行的判断性质,判断c最小,再根据点到直线距离和点到直线上任意点距离判断a最大.
14. 一条直线若同时平行于两个相交平面,那么这条直线与这两个平面的交线的位置关系是( )
A、异面 B、相交
C、平行 D、不能确定
答案:C
解析:解答:设α∩β=l,a∥α,a∥β,
过直线a作与α、β都相交的平面γ,
记α∩γ=b,β∩γ=c,
则a∥b且a∥c,
∴b∥c.
又b α,α∩β=l,
∴b∥l.
∴a∥l.
故选C.
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分析:由题意设α∩β=l,a∥α,a∥β,然后过直线a作与α、β都相交的平面γ,利用平面与平面平行的性质进行求解.
15. 已知直线a α,给出以下三个命题:
①若平面α∥平面β,则直线a∥平面β;
②若直线a∥平面β,则平面α∥平面β;
③若直线a不平行于平面β,则平面α不平行于平面β.其中正确的命题是( )
A、② B、③
C、①② D、①③
答案:D
解析:解答:①若平面α∥平面β,则直线a∥平面β;因为直线a α,平面α∥平面β,则α内的每一条直线都平行平面β.显然正确.
②若直线a∥平面β,则平面α∥平面β;因为当平面α与平面β相加时候,仍然可以存在直线a α使直线a∥平面β.故错误.
③若直线a不平行于平面β,则平面α不平行于平面β,平面内有一条直线不平行与令一个平面,两平面就不会平行.故显然正确.
故选D.
分析:对于①若平面α∥平面β,则直线a∥平面β;由面面平行显然推出线面平行,故正确.
对于②若直线a∥平面β,则平面α∥平面β;因为一个线面平行推不出面面平行.故错误.
对于③若直线a不平行于平面β,则平面α不平行于平面β,因为线面不平面必面面不平行.故正确.即可得到答案.
16. 设m,n是平面α内的两条不同直线;l1,l2是平面β内的两条相交直线,则α∥β的一个充分而不必要条件是 .
①m∥β且l1∥α ②m∥l1且n∥l2
③m∥β且n∥β ④m∥β且n∥l2
答案:②
解析:解答::∵m∥l1,且n∥l2,又l1与l2是平面β内的两条相交直线,
∴α∥β,而当α∥β时不一定推出m∥l1且n∥l2,可能异面.
故答案为:②
分析:判断线与线、线与面、面与面之间的关系,可将线线、线面、面面平行(垂直)的性质互相转换,进行证明,也可将题目的中直线放在空间正方体内进行分析.
17. 已知m,n,l是直线,α、β是平面,下列命题中,正确的命题是 .(填序号)
①若l垂直于α内两条直线,则l⊥α;
②若l平行于α,则α内可有无数条直线与l平行;
③若m α,l β,且l⊥m,则α⊥β;
④若m⊥n,n⊥l则m∥l;
⑤若m α,l β,且α∥β,则m∥l.
答案:②
解析:解答::l垂直于α内两条平行直线,则l⊥α不一定成立,故①错误;
l平行于α,则α内可有无数条直线与l平行,故②正确;
若m α,l β,且l⊥m,α与β可能平行也可能相交,故③错误;
若m⊥n,n⊥l则m与l可能平行,也可能相交,甚至还可以异面,故④错误;
若m α,l β,且α∥β,则m与l可能平行也可能异面.
故答案为:②.
分析:根据线面垂直的判定方法,我们可以判断①的对错;根据线面平行的定义,我们可以判断②的真假;根据面面垂直的判定方法,可以判断③的真假;根据直线与直线位置关系的定义,可以判断④的真假;根据平面平行的性质,可以判断⑤的真假,进而得到答案.
18. 已知m、n是不同的直线,α、β是不重合的平面.命题p:若α∥β,m α,n β,则m∥n;命题q:若m⊥α,n⊥β,m∥n,则α∥β.下面的命题中,①p∨q;②p∧q;③p∨非q;④非p∧q.真命题的序号是 (写出所有真命题的序号)
答案:①④
解析:解答:∵命题p是假命题,命题q是真命题.
∴非p是真命题,非q是假命题,
∴p∨q是真命题,p∧q是假命题,p∨非q是假命题,
非p∧q是真命题、
故答案为:①④
分析:先根据面面平行的性质进行判定命题p的真假,然后根据面面平行的判定定理进行判定命题q的真假,最后根据或且非命题的真假紧张判定即可.
19. 已知m、n是两条不重合的直线,α、β、γ是三个两两不重合的平面,给出
①若m⊥α,m⊥β,则α∥β;
②若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β;
③若m α,n β,m∥n,则α∥β;
④若m、n是异面直线,m α,m∥β,n β,n∥α,则α∥β
上面四个命题中,其中真命题有 .
答案:①④
解析:解答:①若m⊥α,m⊥β,则α∥β;垂直同一条直线的两个平面平行,正确.
②若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β;可能平面α和β相交,不正确.
③若m α,n β,m∥n,则α∥β;可能平面α和β相交,不正确.
④若m、n是异面直线,m α,m∥β,n β,n∥α,则α∥β,满足两个平面平行的判断,正确.
故答案为:①④
分析:利用直线与平面垂直的判定,平面与平面平行的判定,对选项逐一判断即可.
20. 已知平面α∥平面β,A,C∈α,B,D∈β,线段AB与线段CD交于点S,若AS=18,BS=27,CD=34,则CS= .
答案:或68
解析:解答:①若S点位于平面α与平面β之间,根据平面平行的性质定理,得,AC∥BD,∴,
即,∴CS=.
②若S点位于平面α与平面β外,根据平面平行的性质,得,∴CS=68
故答案为或68.
分析:因为平面α∥平面β,利用平面平行的性质定理,可得,AC∥BD,再根据S点的位置,利用成比例线段,就可求出CS的值.
21. 如图所示,ABCD﹣A1B1C1D1是棱长为a的正方体,M、N分别是下底面的棱A1B1,B1C1的中点,P是上底面的棱AD上的一点,AP=,过P、M、N的平面交上底面于PQ,Q在CD上,则PQ= .
答案:a
解析:解答:∵平面ABCD∥平面A1B1C1D1,MN 平面ABCD
∴MN∥平面A1B1C1D1,又PQ=面PMN∩平面A1B1C1D1,
∴MN∥PQ.
∵M、N分别是A1B1、B1C1的中点
∴MN∥A1C1∥AC,
∴PQ∥AC,又AP=,ABCD﹣A1B1C1D1是棱长为a的正方体,
∴CQ=,从而DP=DQ=,
∴PQ===a.
故答案为:a
分析:由题设PQ在直角三角形PDQ中,故需要求出PD,QD的长度,用勾股定理在直角三角形PDQ中求PQ的长度.
22. 某几何体的三视图的形状、大小如图所示.
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(1)求该几何体的体积;
答案:由三视图可以看出,此几何体是一个三棱柱,其高为3,底面是一个腰为2,底为2的等腰三角形,
∴底面三角形的高为
∴体积为3×××=6
(2)设点D、E分别在线段AC、BC上,且DE∥平面ABB1A1,求证:DE∥A1B1.
答案:证明:设点D、E分别在线段AC、BC上,且DE∥平面ABB1A1,
∵面ABC∩平面ABB1DE∥A1B1A1=AB
∴DE∥AB,由三棱柱的性质知AB∥B1A1,
∴DE∥A1B1
解析: 分析:(1)求该几何体的体积,由三视图可以看出,此几何体是一个三棱柱,其高为3,底面是一个腰为2,底为2的等腰三角形,由此不难求出体积;(2)由于DE∥平面ABB1A1,故直接用线面平行的性质定理即可得出DE∥AB,再由平行的传递性即可得到所证的结论.
23. 如图,设a、b是异面直线,AB是a、b的公垂线,过AB的中点O作平面α与a、b分别平行,M、N分别是a、b上的任意两点,MN与α交于点P,求证:P是MN的中点.
答案:证明:连接AN,交平面α于点Q,连接PQ.
∵b∥α,b 平面ABN,平面ABN∩α=OQ,
∴b∥OQ.又O为AB的中点,
∴Q为AN的中点.∵a∥α,a 平面AMN且平面AMN∩α=PQ,
∴a∥PQ.∴P为MN的中点.
解析:分析:先连接AN,交平面α于点Q,连接PQ,由于b∥α,b 平面ABN,平面ABN∩α=OQ,根据线面平行的性质定理可知b∥OQ,同理可证得a∥PQ,从而确定点P的位置.
24. 如图,已知四边形ABCD是平行四边形,点P是平面ABCD外的一点,则在四棱锥P﹣ABCD中,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.
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答案:证明:连接AC,交BD于O,连接MO.因为四边形ABCD是平行四边形,
所以 O是AC的中点,又因为M是PC的中点,所以MO∥PA.
又因为 MO 平面BDM,PA 平面BDM,
所以,PA∥平面BDM.又因为经过PA与点G的平面交平面BDM于GH,
所以,AP∥GH.
解析: 分析:连接AC,交BD于O,由三角形的中位线的性质可得MO∥PA,可得PA∥平面BDM,再由两个平面平行的性质定理证得
AP∥GH.
25. 已知平面α,β,直线l,且α∥β,l β,且l∥α,
求证:l∥β
答案:证明:过直线l作一平面γ,使得α∩γ=m,β∩γ=n,
∵α∥β,由平面和平面平行的性质定理可得:m∥n,
又∵l∥α,由直线和平面平行的性质定理可得:l∥m,
由公理4得l∥n,又∵l β,n β,
由直线和平面的判定定理得:l∥β.
解析:分析:过直线l作一平面γ,使得α∩γ=m,β∩γ=n,利用平面与平面的平行证明m∥n,通过l∥α,然后证明l∥m,通过由公理4得l∥n,即可证明l∥β.
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