第八章
立体几何初步
8.5.2平面与平面平行(基础练)
一、单选题(共5小题,满分25分,每小题5分)
1.如图,在下列四个正方体中,P,R,Q,M,N,G,H为所在棱的中点,则在这四个正方体中,阴影平面与PRQ所在平面平行的是(
)
A.
B.
C.
D.
2.设,是两个不同的平面,是直线且.“”是“”的(
)
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
3.已知直线l,m,平面,,下列命题正确的是(
)
A.,
B.,,,
C.,,
D.,,,,
4.如图,在棱长均为1的正三棱柱中,分别为线段,上的动点,且平面,则这样的有(
)
A.1条
B.2条
C.3条
D.无数条
5.如图,在棱长为2的正方体中,是的中点,点是侧面上的动点,且截面,则线段长度的取值范围是(
).
A.
B.
C.
D.
二、多选题(共3小题,满分15分,每小题5分,少选得3分,多选不得分)
6.下列选项正确的是(
)
A.一个平面内有两条直线都与另外一个平面平行,则这两个平面平行;
B.一个平面内有无数条直线都与另外一个平面平行,则这两个平面平行;
C.一个平面内任何直线都与另外一个平面平行,则这两个平面平行;
D.一个平面内有两条相交直线都与另外一个平面平行,则这两个平面平行.
7.为三个不重合的平面为三条不重合的直线,则下列命题中正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
8.已知a,b表示两条直线,,,表示三个不重合的平面,下列命题不正确的是(
)
A.若,且,则;
B.若a,b相交且都在,外,,,,,则;
C.若,,则;
D.若,,且,则;
三、填空题(共3小题,满分15分,每小题5分,一题两空,第一空2分)
9.如图,已知在三棱锥P-ABC中,D,E,F分别是棱PA,PB,PC的中点,则平面DEF与平面ABC的位置关系是 .?
10.已知正方体的棱长为2,点在线段上,且,平面经过点,则正方体被平面截得的截面为_________,其面积为______.
11.如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,ABCD为平行四边形,E,F分别在线段DB,DD1上,且,G在CC1上且平面AEF∥平面BD1G,则_________
四、解答题:(本题共3小题,共45分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。)
12.已知三个平面α,β,γ满足α∥β∥γ,直线a与这三个平面依次交于点A,B,C,直线b与这三个平面依次交于点E,F,G.
求证:=.
13.如图所示,四棱锥P-ABCD的底面ABCD为矩形,E、F、H分别为AB、CD、PD的中点.求证:平面AFH∥平面PCE.
14.如图,在三棱柱中,E,F,G分别为,,AB的中点.
求证:平面平面BEF;
若平面,求证:H为BC的中点.第八章
立体几何初步
8.5.2平面与平面平行(基础练)
一、单选题(共5小题,满分25分,每小题5分)
1.如图,在下列四个正方体中,P,R,Q,M,N,G,H为所在棱的中点,则在这四个正方体中,阴影平面与PRQ所在平面平行的是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由题意可知经过P、Q、R三点的平面即为平面,如下图所示:
对选项:可知N在经过P、Q、R三点的平面上,所以B、C错误;
对:MC1与是相交直线,所以A不正确;
对:因为//,,//,
又容易知也相交,
平面;平面,
故平面//平面
故选:.
2.设,是两个不同的平面,是直线且.“”是“”的(
)
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】,得不到,因为可能相交,只要和的交线平行即可得到;,,∴和没有公共点,∴,即能得到;∴“”是“”的必要不充分条件.故选:B.
3.已知直线l,m,平面,,下列命题正确的是(
)
A.,
B.,,,
C.,,
D.,,,,
【答案】D
【解析】由题意得,对于A中,,与可能相交,所以A是错误的;
对于B中,,,,,如果,,可能相交,故是错误的;
对于C中,,,与可能相交,所以C错误的;对于D中,,,,,满足面面平行的判定定理,所以,故D正确的,
故选:D.
4.如图,在棱长均为1的正三棱柱中,分别为线段,上的动点,且平面,则这样的有(
)
A.1条
B.2条
C.3条
D.无数条
【答案】D
【解析】如图,任取线段上一点,过作,交于,过作交于,过作的平行线,与一定有交点,连接,可证平面平面所以平面,则这样的有无数个.
故选:D.
5.如图,在棱长为2的正方体中,是的中点,点是侧面上的动点,且截面,则线段长度的取值范围是(
).
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】取CD的中点为N,的中点为R,的中点为H,作图如下:
由图可知,,
所以四边形为平行四边形,所以,
因为,所以,
因为,
故平面MNRH//平面,
因为截面,所以平面,线段MP扫过的图形为,
由知,,
在中,即,所以,
所以,即为直角,
故线段长度的取值范围为,即,
故选:B
二、多选题(共3小题,满分15分,每小题5分,少选得3分,多选不得分)
6.下列选项正确的是(
)
A.一个平面内有两条直线都与另外一个平面平行,则这两个平面平行;
B.一个平面内有无数条直线都与另外一个平面平行,则这两个平面平行;
C.一个平面内任何直线都与另外一个平面平行,则这两个平面平行;
D.一个平面内有两条相交直线都与另外一个平面平行,则这两个平面平行.
【答案】CD
【解析】如果两个平面没有任何一个公共点,那么我们就说这两个平面平行,也即是两个平面没有任何公共直线.
对于选项A,一个平面内有两条直线都与另外一个平面平行,如果这两条直线不相交,而是平行,那么这两个平面相交也能够找得到这样的直线存在,故A错误;
对于选项B,一个平面内有无数条直线都与另外一个平面平行,故B错误;
对于选项C,一个平面内任何直线都与另外一个平面平行,则这两个平面平行.这是两个平面平行的定义,故C正确;
对于选项D,一个平面内有两条相交直线都与另外一个平面平行,则这两个平面平行.这是两个平面平行的判定定理,故D正确;
故CD.
7.为三个不重合的平面为三条不重合的直线,则下列命题中正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【解析】对于选项A,由点线面的位置关系基本事实:两条直线平行于第三条直线,这两条直线平行,故A正确.
对于选项B,两条直线都与同一个平面平行,则这两条直线可能相交,也可能是异面直线,不一定平行,故B错误.
对于选项C,两个平面都与同一条直线平行,则这两个平面可以平行,也可以相交,故C错误.
对于选项D,由面面平行的传递性可知平行于同一平面的两个平面平行,故D正确.
8.已知a,b表示两条直线,,,表示三个不重合的平面,下列命题不正确的是(
)
A.若,且,则;
B.若a,b相交且都在,外,,,,,则;
C.若,,则;
D.若,,且,则;
【答案】ACD
【解析】对于选项A,若,且,则,因为有可能相交,
如图:
,故A错误;
对于选项B,在空间中确定一个点,过作a,b的平行线,,
过,的平面,
,,
,,,,,,
,故B正确;
对于选项C,若,,则,有可能,相交,
如图:,故C错误;;
对于选项D,若,,且,则,有可能,相交,
如图:,故D错误;故选:ACD
三、填空题(共3小题,满分15分,每小题5分,一题两空,第一空2分)
9.如图,已知在三棱锥P-ABC中,D,E,F分别是棱PA,PB,PC的中点,则平面DEF与平面ABC的位置关系是 .?
【答案】平行
【解析】在△PAB中,因为D,E分别是PA,PB的中点,所以DE∥AB.
又DE?平面ABC,AB?平面ABC,
所以DE∥平面ABC,同理可证EF∥平面ABC.
又DE∩EF=E,DE?平面DEF,EF?平面DEF,
所以平面DEF∥平面ABC.
故答案为:平行
10.已知正方体的棱长为2,点在线段上,且,平面经过点,则正方体被平面截得的截面为_________,其面积为______.
【答案】四边形
【解析】如图所示:
确定一个平面,因为平面平面,所以,同理,
所以四边形是平行四边形.即正方体被平面截的截面.
因为,所以,即所以
由余弦定理得:,所以,所以四边形.
故答案为:四边形
11.如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,ABCD为平行四边形,E,F分别在线段DB,DD1上,且,G在CC1上且平面AEF∥平面BD1G,则_________
【答案】
【解析】∵平面AEF∥平面BD1G,且平面AEF∩平面
BB1D1D=EF,平面BD1G∩平面BB1D1D=BD1,∴EF∥BD1,
∴
易得平面ADD1A1∥平面BCC1B1,又BG?平面BCC1B1,∴BG∥平面ADD1A1,
又∵平面AEF∥平面BD1G,BG?平面BD1G,∴BG∥平面AEF,
∵平面AEF∩平面ADD1A1=AF,
∴BG∥AF,∴BG、AF可确定平面ABGF,
又知平面ABB1A1∥平面CDD1C1,
平面ABGF∩平面ABB1A1=AB,平面ABGF∩平面CDD1C1=FG,
∴AB∥FG,∴CD∥FG.
∴.故答案为:.
四、解答题:(本题共3小题,共45分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。)
12.已知三个平面α,β,γ满足α∥β∥γ,直线a与这三个平面依次交于点A,B,C,直线b与这三个平面依次交于点E,F,G.
求证:=.
【答案】答案见解析
【解析】 连接AG交β于H,连BH,FH,AE,CG.
因为β∥γ,平面ACG∩β=BH,平面ACG∩γ=CG,
所以BH∥CG.同理AE∥HF,
所以==,
所以=.
13.如图所示,四棱锥P-ABCD的底面ABCD为矩形,E、F、H分别为AB、CD、PD的中点.求证:平面AFH∥平面PCE.
【答案】答案见解析
【解析】因为F为CD的中点,H为PD的中点,
所以FH∥PC,所以FH∥平面PCE.
又AE∥CF且AE=CF,
所以四边形AECF为平行四边形,
所以AF∥CE,所以AF∥平面PCE.
由FH?平面AFH,AF?平面AFH,FH∩AF=F,
所以平面AFH∥平面PCE.
14.如图,在三棱柱中,E,F,G分别为,,AB的中点.
求证:平面平面BEF;
若平面,求证:H为BC的中点.
【答案】答案见解析
【解析】
如图,
,F分别为,的中点,,
平面,平面,平面,
又F,G分别为,AB的中点,,
又,四边形为平行四边形,则,
平面,平面,平面,
又,
平面平面BEF;
平面平面,平面平面,
平面与平面ABC有公共点G,则有经过G的直线,设交,
则,得,
为AB的中点,为BC的中点.