2.2 线、面平行的判定和性质课时练习
一、单选题
1.如图,在正方体中, 分别是 的中点,则下列命题正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图,在正方体ABCD-A′B′C′D′中,E,F分别为平面ABCD和平面A′B′C′D′的中心,则正方体的六个面中与EF平行的平面有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
3.已知分别是四面体棱上的点,且,,,,则下列说法错误的是( )
A. 平面 B. 平面
C. 直线相交于同一点 D.
4.已知m,n为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,则下列结论中正确的是 ( )
A. B.
C. D.
5.已知直线, 与平面,且,则在平面内不存在与( )
A. 平行 B. 垂直 C. 成角 D. 相交
6.一长方体木料,沿图①所示平面截长方体,若那么图②四个图形中是截面的是( ).
A. B. C. D.
7.对于命题:①平行于同一直线的两个平面平行;②平行于同一平面的两个平面平行;③垂直于同一直线的两直线平行;④垂直于同一平面的两直线平行.其中正确的个数有( )
A. 1 个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
8.如图,点在正方体的棱上,且,削去正方体过三点所在的平面下方部分,则剩下部分的左视图为( )
A. B.
C. D.
9.已知三个平面、、, ,a、b是异面直线,a与、、分别交于A、B、C三点,b与、、分别交于D、E、F三点,连结AF交平面于G,连结CD交平面于H,则四边形BGEH的形状为( )
A. 平行四边形 B. 矩形 C. 菱形 D. 梯形
10.平面α∥β∥γ,直线l1与α,β,γ依次交于A,B,C,直线l2与α,β,γ依次交于D,E,F,则与的关系是( )
A. = B. > C. < D. 无法判断
11.如图,直三棱柱中,为边长为2的等边三角形,,点、、、、分别是边、、、、的中点,动点在四边形内部运动,并且始终有 平面,则动点的轨迹长度为( )
A. B. C. D.
12.如图,各棱长均为的正三棱柱, 分别为线段, 上的动点,且 平面,则这样的有( )
A. 条 B. 条 C. 条 D. 无数条
二、填空题
13.给出下列命题:
①如果,是两条直线,且,那么平行于经过的任何平面;
②如果直线和平面满足,那么直线与平面内的任何直线平行;
③如果直线,和平面满足,,那么;
④如果直线,和平面满足,,,那么;
⑤如果平面,,满足,,那么.
其中正确命题的序号是__________.
14.在直三棱柱中,为中点,点在侧面上运动,当点满足条件__________时,平面.(答案不唯一,填一个满足题意的条件即可)
15.设α、β是两个不重合的平面,a,b是两条不同的直线,给出下列条件:
①α、β都平行于直线a、b;
②a、b是α内两条直线,且a∥β,b∥β;
③若a、b相交,且都在α、β外,a∥α,a∥β,b∥α,b∥β.
其中可判定α∥β的条件的序号为________.
16.如图是四棱锥的平面展开图,其中四边形ABCD为正方形,E、F、G、H分别为PA、PD、PC、PB的中点,在此几何体中,给出下面四个结论:
①平面EFGH∥平面ABCD;
②平面PAD∥BC;
③平面PCD∥AB;
④平面PAD∥平面PAB.
其中正确的有____.(填序号)
三、解答题
17.如图,已知三棱柱,分别为上的点,且,过点做截面,使得截面交线段于点,交线段于点.
(1)若,确定的位置,使,并说明理由;
(2)分别为中点,求证:.
18.一装有水的直三棱柱容器(厚度忽略不计),上下底面均为边长为5的正三角形,侧棱为10,侧面水平放置,如图所示,点, , , 分别在棱, , , 上,水面恰好过点, , , ,且.
(1)证明: ;
(2)若底面水平放置时,求水面的高.
参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
D
B
C
D
A
B
A
A
A
A
D
13.④⑤ 14.是中点 15.③ 16.①②③
11.A
【解析】分析:先根据线面平行判定定理以及性质定理确定轨迹,即为两平面交线,再根据条件求结果.
详解:因为AC,所以平面;取中点N,因为,所以平面,从而平面平面,即动点的轨迹为线段HF,因此长度为4,选A.
点睛:立体几何中轨迹问题,实质是通过线面关系确定交线的问题.
12.D
【解析】过作交于 过作 连结 使得,则平面平面 , 则∥平面,因为为线段上的动点,所以这样的有无数条,
选D
16.①②③
【解析】把平面展开图还原为四棱锥如图所示,则EH∥AB,所以EH∥平面ABCD.同理可证EF∥平面ABCD,所以平面EFGH∥平面ABCD;平面PAD,平面PBC,平面PAB,平面PDC均是四棱锥的四个侧面,则它们两两相交.∵AB∥CD,∴平面PCD∥AB.同理平面PAD∥BC;故填①②③.
17.(1)见解析(2)见解析
详解:
(1)当时
证明:
因为
因为
(2)连接交于点,连接
因为
连接
18.(1)见解析(2)
【解析】试题分析:(1)直三棱柱容器侧面水平放置,所以平面平面,由面面平行性质得.(2)当底面ABC水平放置时,水的形状为四棱柱形,由已知条件求出水的体积,由于是三棱柱形容器,故水的体积可以用三角形的面积直接表示出,不必求三角形的面积.
(1)证明:因为直三棱柱容器侧面水平放置,
所以平面平面,
因为平面平面,平面平面,
所以.
(2)解;当侧面水平放置时,可知液体部分是直四棱柱,
其高即为直三棱柱容器的高,即侧棱长10.
由(I)可得,又,
所以.
当底面水平放置时,设水面的高为,由于两种状态下水的体积相等,
所以,即,
解得.