内容正文:
课时分层作业(四十二) 直线、平面平行的判定及其性质
一、选择题
1.若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则( )
A.α内的所有直线与l异面
B.α内不存在与l平行的直线
C.α与直线l至少有两个公共点
D.α内的直线与l都相交
B [∵l⊄α,且l与α不平行,∴l∩α=P,故α内不存在与l平行的直线.故选B.]
2.(2023·四川绵阳高三期末)已知m,n是两条不重合的直线,α,β是两个不重合的平面,则下列结论正确的是( )
A.若m∥n,m∥α,则n∥α
B.若α⊥β,m⊥β,则m∥α
C.若m∥α,m∥β,则α∥β
D.若m⊥α,n⊥α,则m∥n
D [若m∥n,m∥α,则n可能在α内,只要过m作平面β与α相交,交线即可作为直线n,故A错误;
若α⊥β,m⊥β,则m可能在α内,只要m在α内垂直于两平面α,β的交线即有m⊥β,故B错误;
若m∥α,m∥β,则α,β可能相交,只要m不在α,β内,且平行于α,β的交线即可,故C错误;
若m⊥α,n⊥α,根据线面垂直的性质定理可知m∥n,故D正确.故选D.]
3.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 [由面面平行的性质可得DE∥A1B1,又A1B1∥AB,所以DE∥AB.故选B.]
4.如图,已知四棱锥PABCD的底面是平行四边形,AC交BD于点O,E为AD中点,F 在PA上,AP=λAF ,PC∥平面BEF ,则λ的值为( )
A.1 B.
C.2 D.3
D [设AO交BE于点G,连接F G.
∵O,E分别是BD,AD的中点,∴=,则有=,
∵PC∥平面BEF ,平面BEF ∩平面PAC=GF ,
∴GF ∥PC,则==,即λ=3.]
5.如图,已知平面α∥平面β,点P为α,β外一点,直线PB,PD分别与α,β相交于A,B和C,D,则AC与BD的位置关系为( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.平行或异面
A [由题意知:P,A,B,C,D在同一平面内,且平面PBD∩平面α=AC,平面PBD∩平面β=BD,∵平面α∥平面β,∴AC∥BD.]
6.若平面α截三棱锥所得截面为平行四边形,则该三棱锥与平面α平行的棱有( )
A.0条 B.1条
C.2条 D.0条或2条
C [如图,设平面α截三棱锥所得的四边形EF GH是平行四边形,则EF ∥GH,EF ⊄平面BCD,GH⊂平面BCD,所以EF ∥平面BCD,又EF ⊂平面ACD,平面ACD∩平面BCD=CD,则EF ∥CD,EF ⊂平面EF GH,CD⊄平面EF GH,则CD∥平面EF GH,同理AB∥平面EF GH,所以该三棱锥与平面α平行的棱有2条,故选C.]
二、填空题
7.(2023·四川郫县一中阶段练习)已知平面α上有n个点,且任意三点都不共线,若“这n个点到平面β的距离均相等”是“α∥β”的充要条件,则n的最小值为 .
5 [因为不在同一条直线上的三点确定一个平面,所以至少有三个点,
当有三个点时,若在平面β的异侧,则不成立;
当有四个点时,若在平面β的异侧,也不成立,
当有五个点时,则至少有三个点在平面β的同侧,成立,
所以,“这n个点到平面β的距离均相等”是“α∥β”的充要条件,则n的最小值为5.
故答案为5.]
8.若正方形ABCD与正方形ABEF 所在平面相交于AB,若P为AE的中点,Q在BD上,若PQ∥平面BCE,则点Q的位置是 .
BD的中点 [当Q为BD的中点时,PQ∥平面BCE,证明如下:
连接AC.∵四边形ABCD为正方形,∴AC∩BD=Q,且Q为AC的中点.
又P为AE的中点,
∴PQ∥EC.
又PQ⊄平面BCE,EC⊂平面BCE,∴PQ∥平面BCE.
∴点Q为BD的中点时,PQ∥平面BCE.]
9.棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,M是棱AA1的中点,过C,M,D1作正方体的截面,则截面的面积是 .
[如图,由面面平行的性质知截面与平面ABB1A1的交线MN是△AA1B的中位线,所以截面是梯形CD1MN,易求其面积为.]
三、解答题
10.(2023·四川广安二中模拟)如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,底面△ABC是正三角形,AA1⊥平面ABC,已知AB=2,侧棱长为,D是A1B1的中点,E、F 、G分别是AC,BC,CD的中点.
(1)求F G与BB1所成角的大小;
(2)求证:平面EF G∥平面ABB1A1.
[解] (1)连接DB(图略),因为G,F 分别是DC,BC的中点,所以GF ∥BD,
所以异面直线F G与BB1所成角即为直线DB与BB1所成的角,
在直角△