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课时作业(三十七) 直线、平面平行的判定与性质
[基础保分练]
1.平面α∥平面β,点A,C∈α,B,D∈β,则直线AC∥直线BD的充要条件是( )
A.AB∥CD
B.AD∥CB
C.AB与CD相交
D.A,B,C,D四点共面
D 解析:充分性:A,B,C,D四点共面,由平面与平面平行的性质知AC∥BD.必要性显然成立.
2.过平面α外的直线l,作一组平面与α相交,若所得交线为a,b,c,…,则这些交线的位置关系为( )
A.平行或交于同一点
B.相交于同一点
C.相交但交于不同的点
D.平行
A 解析:当直线l与平面α平行时,可得l∥a,l∥b,l∥c,…,则a∥b∥c∥…;当直线l与平面α相交时,设l∩α=O,则直线a,b,c,…都是过O点的直线.所以这些交线的位置关系为都平行或相交于同一点.
3.(多选)以下命题中,正确的命题有( )
A.在平面α内有两条直线和平面β平行,那么这两个平面平行
B.在平面α内有无数条直线和平面β平行,那么这两个平面平行
C.平面α内△ABC的三个顶点在平面β的同一侧,到平面β的距离相等且不为0,那么这两个平面平行
D.平面α内有无数个点到平面β的距离相等且不为0,那么这两个平面平行或相交
CD 解析:如图①,作α,β交线的无数条平行线,可知A,B错误;
图①
图②
由题意可知AB∥β,BC∥β,AB∩BC=B,由面面平行的判定定理可知α∥β,C正确;参考选项C,假设α内有一个点位于点A处,而其余点均位于直线BC上,则两个平面平行;如图②,α内有一个点位于点A处,而其余点均位于直线BC上,可知两个平面相交,D正确.
4.如图所示,P为矩形ABCD所在平面外一点,矩形对角线交点为O,M为PB的中点,给出五个结论:①OM∥PD;②OM∥平面PCD;③OM∥平面PDA;④OM∥平面PBA;⑤OM∥平面PBC.其中正确结论的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
C 解析:矩形ABCD的对角线AC与BD交于点O,所以O为BD的中点,又M是PB的中点,所以OM是△PBD的中位线,故OM∥PD.又OM⊄平面PCD,OM⊄平面PDA,所以OM∥平面PCD,且OM∥平面PDA.因为点M在PB上,所以OM与平面PBA、平面PBC相交,所以④⑤错误.故正确的结论为①②③,共有3个.
5.如图所示的三棱柱ABCA1B1C1中,过A1B1的平面与平面ABC交于DE,则DE与AB的位置关系是( )
A.异面 B.平行
C.相交 D.以上均有可能
B 解析:在三棱柱ABC A1B1C1中,AB∥A1B1.
∵AB⊂平面ABC,A1B1⊄平面ABC,∴A1B1∥平面ABC.
∵过A1B1的平面与平面ABC交于DE,∴DE∥A1B1,
∴DE∥AB.
6.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,M是A1D1的中点,则直线MD与平面A1ACC1的位置关系是__________;直线MD与平面BCC1B1的位置关系是__________.
答案:相交 平行
解析:在平面AA1D1D中,四边形AA1MD是梯形,且AA1,MD是两腰,则直线MD与直线AA1相交,所以直线MD与平面A1ACC1相交;在正方体ABCDA1B1C1D1中,平面AA1D1D∥平面BB1C1C,MD⊂平面AA1D1D,所以MD∥平面BCC1B1.
7.已知a和b是异面直线,且a⊂平面α,b⊂平面β,a∥β,b∥α,则平面α与β的位置关系是________.
答案:平行
解析:假设平面α与β不平行,则α∩β=c,∵a⊂平面α,a∥β,∴a∥c,∵b⊂平面β,b∥α,∴b∥c,∴a∥b,这与a和b是异面直线相矛盾,故α∥β.
8.如图所示,P是△ABC所在平面外一点,平面α∥平面ABC,а分别交线段PA,PB,PC于A′,B′,C′,若PA′∶AA′=2∶3,则S△A′B′C′∶S△ABC=________.
答案:4∶25
解析:∵平面α∥平面ABC,∴A′C′∥AC,A′B′∥AB,B′C′∥BC,∴S△A′B′C′∶S△ABC=(PA′∶PA)2,又PA∶AA′=2∶3,∴PA′∶PA=2∶5,∴S△A′B′C′∶S△ABC=4∶25.
9.如图,在四面体ABCD中,M是AD的中点,P是BM的中点,点Q在线段AC上,且AQ=3QC.求证:PQ∥平面BCD.
证明:如图所示,取BD的中点O,在线段CD上取点F,使得DF=3FC,连接OP,OF,FQ.
∵AQ=3QC,∴==3,∴QF∥AD,且QF=AD.
∵O,P分别为BD,BM的中点,∴OP∥AD,且OP=DM.
∵M为AD的中点,∴OP=AD.
∴OP∥QF且OP=QF,四边形OPQF是平行四边形,
∴PQ∥OF.
∵PQ⊄平面BCD,OF⊂平面BCD,∴PQ