A级 基础巩固
一、选择题
1.已知直线l∥平面α,P∈α,那么过点P且平行于l的直线( )
A.只有一条,不在平面α内
B.只有一条,在平面α内
C.有两条,不一定都在平面α内
D.有无数条,不一定都在平面α内
解析:如图所示,
因为l∥平面α,P∈α,
所以直线l与点P确定一个平面β,
α∩β=m,
所以P∈m,所以l∥m且m是唯一的.
答案:B
2.如图,已知S为四边形ABCD外一点,点G,H分别为SB,BD上的点,若GH∥平面SCD,则( )
A.GH∥SA
B.GH∥SD
C.GH∥SC
D.以上均有可能
解析:因为GH∥平面SCD,GH?平面SBD,平面SBD∩平面SCD=SD,所以GH∥SD,显然GH与SA,SC均不平行.
答案:B
3.若两个平面与第三个平面相交有两条交线且两条交线互相平行,则这两个平面( )
A.有公共点 B.没有公共点
C.平行 D.平行或相交
答案:D
4.如图所示,长方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别是棱AA1和BB1的中点,过EF的平面EFGH分别交BC和AD于G,H,则HG与AB的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.平行和异面
解析:因为E,F分别是AA1,BB1的中点,
所以EF∥AB.
又AB?平面EFGH,EF?平面EFGH,
所以AB∥平面EFGH.
又AB?平面ABCD,平面ABCD∩平面EFGH=GH,
所以AB∥GH.
答案:A
5.在空间四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA上的点,当BD∥平面EFGH时,下列结论中正确的是( )
A.E,F,G,H一定是各边的中点
B.G,H一定是CD,DA的中点
C.BE∶EA=BF∶FC且DH∶HA=DG∶GC
D.AE∶EB=AH∶HD且BF∶FC=DG∶GC
解析:由于BD∥平面EFGH,由线面平行的性质定理,有BD∥EH,BD∥FG,则AE∶EB=AH∶HD且BF∶FC=DG∶GC.
答案:D
二、填空题
6.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=________.
解析: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,
所以MN是梯形ABCD的中位线,故MN=5.
答案:5
7.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=____.
解析:因为MN∥平面AC,平面PMN∩平面AC=PQ,
所以MN∥PQ,易知DP=DQ=,
故PQ==DP=.
答案:a
8.如图,ABCDA1B1C1D1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________.
解析:因为AC∥平面A1B1C1D1,根据线面平行的性质知l∥AC.
答案:平行
三、解答题
9.在直三棱柱ABCA1B1C1中,D是棱CC1上一点,P是AD的延长线与A1C1的延长线的交点,且PB1∥平面BDA1.求证:CD=C1D.
证明:如图,连接AB1,设AB1与BA1交于点O,连接OD.
因为PB1∥平面BDA1,
PB1?平面AB1P,
平面AB1P∩平面BDA1=OD,
所以OD∥PB1.
又AO=B1O,所以AD=PD.
又AC∥C1P,所以CD=C1D.
10.如图所示,在直三棱柱ABCA′B′C′中,∠BAC=90°,AB=AC=,AA′=1,点M,N分别为A′B和B′C′的中点.证明:MN∥平面A′ACC′.
证明:法一 连接AB′,AC′,如图①所示.因为∠BAC=90°,AB=AC,三棱柱ABCA′B′C′为直三棱柱,
图①
所以M为AB′的中点.
又N为B′C′的中点,
所以MN∥AC′.
又MN?平面A′ACC′,AC′?平面A′ACC′,
所以MN∥平面A′ACC′.
法二 取A′B′的中点P,连接MP,NP,AB′,如图②所示,因为M,N分别为AB′与B′C′的中点,
图②
所以MP∥AA′,PN∥A′C′.
所以MP∥平面A′ACC′,PN∥平面A′ACC′.
又MP∩NP=P,
所以平面MPN∥平面A′ACC′.
而MN?平面MPN,
所以MN∥平面A′ACC′.
B级 能力提升
1.在梯形ABCD中,AB∥CD,AB?平面α,CD?平面α,则直线CD与平面α内的直线的位置关系只能是( )
A.平行 B.平行或异面
C.平行或相交 D.异面或相交
解析:由AB∥CD,AB?平面α,CD?平面α,得CD∥α,所以直线CD与平面α内的直线的位置关系是平行或异面.
答案:B
2.如图所示,在空间四边形ABCD中,点E,F分别为边AB,AD上的点,且AE∶EB=AF∶FD=1∶4,又点H,G分别为BC,CD的中点,则( )
A.BD∥平面EFGH,且四边形EFGH是矩形
B.EF∥平面BCD,且四边形EFGH是梯形
C.HG∥平面ABD,且四边形EFGH是菱形
D.EH∥平面ADC,且四边形EFGH是平行四边形
解析:由AE∶EB=AF∶FD=1∶4知,
EF∥BD,且EF=BD.
又因为EF?平面BCD,BD?平面BCD,
所以EF∥平面BCD,又点H,G分别为BC,CD的中点,
所以HG∥BD且HG=BD,
所以EF∥HG且EF≠HG.
答案:B
3.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PBC∩平面PAD=l.
(1)求证:l∥BC.
(2)问:MN与平面PAD是否平行?试证明你的结论.
(1)证明:因为BC∥AD,BC?平面PAD,
AD?平面PAD,
所以BC∥平面PAD.
又BC?平面PBC,平面PBC∩平面PAD=l,
所以l∥BC.
(2)解:平行.证明如下:
如图所示,取PD的中点E,连接AE,NE.
因为N是PC的中点,
所以ENCD.
因为M为?ABCD边AB的中点,
所以AMCD.
所以ENAM,所以四边形AMNE为平行四边形,
所以MN∥AE.
又MN?平面PAD,AE?平面PAD,
所以MN∥平面PAD.
课件25张PPT。第二章 点、直线、平面之间的位置关系