一、复习巩固
1.若一个平面内的两条直线分别平行于另一个平面内的两条直线,则这两个平面的位置关系是( )
A.一定平行 B.一定相交
C.平行或相交 D.以上判断都不对
解析:可借助于长方体判断两平面对应平行或相交.
答案:C
2.下列说法中正确的是( )
A.如果一个平面内有一条直线和另一个平面平行,那么这两个平面平行
B.如果一个平面内有无数条直线和另一个平面平行,那么这两个平面平行
C.如果一个平面内的任何直线都与另一个平面平行,那么这两个平面平行
D.如果两个平面平行于同一直线,则这两个平面平行
解析:如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,BC∥平面A1C1,但平面A1C1与平面BC1相交,故A错误;同理,平面BC1中有无数条直线与平面A1C1平行,但平面A1C1与平面BC1相交,故B错误;又AD∥平面A1C1,AD∥平面BC1,但平面BC1与平面A1C1相交,故D错误.
答案:C
3.在长方体ABCD-A1B1C1D1中,若经过D1B的平面分别交AA1和CC1于点E,F,则四边形D1EBF的形状是( )
A.矩形 B.菱形
C.平行四边形 D.正方形
解析:如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,平面ABB1A1∥平面CDD1C1,过D1B的平面BED1F与平面ABB1A1交于直线BE,与平面CDD1C1交于直线D1F.由面面平行的性质定理,则BE∥D1F.同理BF∥D1E.所以四边形D1EBF为平行四边形.
答案:C
4.(多选题)已知a,b表示两条直线,α,β,γ表示三个不重合的平面,给出下列命题,正确的是( )
A.若α∩γ=a,β∩γ=b,且a∥b,则α∥β
B.若a,b相交,且都在α,β外,a∥α,b∥α,a∥β,b∥β,则α∥β
C.若a∥α,b∥β,且a∥b,则α∥β
D.若a?α,a∥β,α∩β=b,则a∥b
解析:A、C中,α与β都可能相交,正确的是B、D.
答案:BD
5.如图,在三棱台A1B1C1-ABC中,点D在A1B1上,且AA1∥BD,点M是△A1B1C1内的一个动点,且有平面BDM∥平面A1C,则动点M的轨迹是( )
A.平面 B.直线
C.线段,但只含1个端点 D.圆
解析:∵平面BDM∥平面A1C,平面BDM∩平面A1B1C1=DM,平面A1C∩平面A1B1C1=A1C1,
∴DM∥A1C1,过D作DE1∥A1C1交B1C1于E1,
则点M的轨迹是线段DE1(不包括点D).
答案:C
6.在正方体EFGH-E1F1G1H1中,下列四对截面彼此平行的一对是( )
A.平面E1FG1与平面EGH1
B.平面FHG1与平面F1H1G
C.平面F1H1H与平面FHE1
D.平面E1HG1与平面EH1G
解析:画出相应的截面如图所示,即可得答案.
答案:A
7. 过正方体ABCD-A1B1C1D1的三个顶点A1,C1,B的平面与底面ABCD所在平面的交线为l,则l与A1C1的位置关系是________.
解析:因为过A1,C1,B三点的平面与底面A1B1C1D1的交线为A1C1,与底面ABCD的交线为l,由于正方体的两底面互相平行,则由面面平行的性质定理知l∥A1C1.
答案:l∥A1C1
8.如图是一几何体的平面展开图,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,给出下面五个结论:
①平面EFGH∥平面ABCD;②PA∥平面BDG;③直线EF∥平面PBC;④FH∥平面BDG;⑤EF∥平面BDG.
其中正确结论的序号是__________.
解析:把图形还原为一个四棱锥,然后根据线面、面面平行的判定定理判断可知①②③④正确.
答案:①②③④
9.在如图所示的几何体中,三个侧面AA1B1B,BB1C1C,CC1A1A都是平行四边形.则平面ABC与平面A1B1C1平行吗?________(填“是”或“否”).
解析:因为侧面AA1B1B是平行四边形,
所以AB∥A1B1,
因为AB?平面A1B1C1,A1B1?平面A1B1C1,
所以AB∥平面A1B1C1,
同理可证:BC∥平面A1B1C1.
又因为AB∩BC=B,AB?平面ABC,
BC?平面ABC,
所以平面ABC∥平面A1B1C1.
答案:是
二、综合运用
10.设a,b是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则α∥β的一个充分条件是( )
A.存在一条直线a,a∥α,a∥β
B.存在一条直线a,a?α,a∥β
C.存在两条平行直线a、b,a?α,b?β,a∥β,b∥α
D.存在两条异面直线a、b,a?α,b?β,a∥β,b∥α
解析:对于A,一条直线与两个平面都平行,两个平面不一定平行.故A不对;
对于B,一个平面中的一条直线平行于另一个平面,两个平面不一定平行,故B不对;
对于C,两个平面中的两条直线平行,不能保证两个平面平行,故C不对;
对于D,两个平面中的两条互相异面的直线分别平行于另一个平面,可以保证两个平面平行,故D正确.
答案:D
11.在长方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别为棱A1B1,BB1,CC1,C1D1的中点,则下列结论中正确的是( )
A.AD1∥平面EFGH
B.BD1∥GH
C.BD∥EF
D.平面EFGH∥平面A1BCD1
解析:在长方体ABCD-A1B1C1D1中,
E,F,G,H分别为棱A1B1,BB1,CC1,C1D1的中点
在A中,AD1与GH相交,故AD1不平行于平面EFGH,故A错误;
在B中,BD1∩CD1=D1,CD1∥GH,故BD1不可能平行于GH,故B错误;
在C中,BD∩A1B=B,A1B∥EF,故BD与EF不可能平行,故C错误;
在D中,EF∥A1B,FG∥BC,A1B∩BC=B,EF∩FG=F,
∴平面EFGH∥平面A1BCD1,故D正确.
答案:D
12.如图①,在直角梯形ABCP中,AP∥BC,AP⊥AB,AB=BC=AP,D为AP的中点,E、F、G分别为PC、PD、CB的中点,将△PCD沿CD折起,得到四棱锥P-ABCD,如图②.
求证:在四棱锥P-ABCD中,AP∥平面EFG.
证明:在四棱锥P-ABCD中,E,F分别为PC,PD的中点,∴EF∥CD.∵AB∥CD,∴EF∥AB.∵EF?平面PAB,AB?平面PAB,∴EF∥平面PAB.
同理EG∥平面PAB.
又EF∩EG=E,∴平面EFG∥平面PAB.
∵AP?平面PAB,
∴AP∥平面EFG.
13.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,D、P分别是棱AB,A1B1的中点,求证:
(1)AC1∥平面B1CD;
(2)平面APC1∥平面B1CD.
证明:(1)设BC1与B1C的交点为O,连接OD,
∵四边形BCC1B1为平行四边形,∴O为B1C中点,
又D是AB的中点,∴OD是三角形ABC1的中位线,则OD∥AC1,
又∵AC1?平面B1CD,OD?平面B1CD,
∴AC1∥平面B1CD.
(2)∵P为线段A1B1的中点,点D是AB的中点,
∴AD∥B1P且AD=B1P,则四边形ADB1P为平行四边形,
∴AP∥DB1,
又∵AP?平面B1CD,DB1?平面B1CD,
∴AP∥平面B1CD.
又AC1∥平面B1CD,AC1∩AP=P,且AC1?平面APC1,AP?平面APC1,
∴平面APC1∥平面B1CD.
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