微专题 空间直线、平面的平行(解题策略)-2024-2025学年高二数学重难点微专题(沪教版2020必修第三册)
2024-06-05
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学沪教版必修第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第10章 空间直线与平面 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 直线、平面平行的判定与性质 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 998 KB |
| 发布时间 | 2024-06-05 |
| 更新时间 | 2025-09-17 |
| 作者 | sh_xlg |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-06-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45606369.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
(
微专题
空间直线、平面的平行
)
【原卷版】
(
学习笔记
“
微专题
”
是指:针对教材中的
“
四基
”
、
“
四能
”
、数学方法、数学思想等的一种
“
小切口
”
,专门确立一个短小精悍的研究主题,帮助学生更好地纠正易错点,强化重点,突破难点,弥补盲点;精准定位,措施得当,巩固提升;
)
1、公理4
平行于同一条直线的两条直线平行.这一性质叫做空间平行线的传递性;
2、等角定理
文字语言
如果空间中两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补
图形语言
作用
判断或证明两个角相等或互补
3、直线与平面平行
(1)直线与平面平行的定义:直线l与平面α没有公共点,则称直线l与平面α平行.
(2)判定定理与性质定理
文字语言
图形表示
符号表示
判定定理
如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行
a⊄α,b⊂α,a∥b⇒a∥α
性质定理
一条直线和一个平面平行,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与交线平行
a∥α,a⊂β,α∩β=b
⇒a∥b
4、平面与平面平行
(1)平面与平面平行的定义:没有公共点的两个平面叫做平行平面.
(2)判定定理与性质定理
文字语言
图形表示
符号表示
判定定理
如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行
a⊂β,b⊂β,a∩b=P,a∥α,b∥α⇒α∥β
性质
两个平面平行,则其中一个平面内的直线平行于另一个平面
α∥β,a⊂α⇒a∥β
性质定理
两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行
α∥β,α∩γ=a,
β∩γ=b⇒a∥b
(
学习笔记
)
题型1、空间直线与直线平行及其相关
例1、如图所示,
在空间四边形ABCD(不共面的四边形称为空间四边形)中,
E,F,G,H分别为AB,BC,CD,DA的中点;
(1)求证:四边形EFGH是平行四边形;
(2)如果AC=BD,求证:四边形EFGH是菱形;
【说明】在空间证明两直线平行,目前有两种途径:一是应用公理4,即找到第三条直线,
证明这两条直线都与之平行;二是证明同一个平面内这两条直线无公共点;
以后,还有许多证明方法,注意及时收集归纳;
例2、如图,已知E,F,G,H分别是
空间四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA的中点;
(1)求证:E,F,G,H四点共面;
(2)若四边形EFGH是矩形,求证:AC⊥BD.
(
学习笔记
)
题型2、利用空间直线与直线平行证明角相等
例3、在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
M,M1分别是棱AD和A1D1的中点;
(1)求证:四边形BB1M1M为平行四边形;
(2)求证:∠BMC=∠B1M1C1;
【说明】在空间证明角相等,主要就是借助直线与直线平行与利用空间等角定理是常用的方法,
在证明过程中一定要说明两个角的对应边方向都相同或都相反.另外也可以通过证明两个三角形
全等或相似来证明两角相等;
题型3、空间直线与平面平行的证明与应用
例4、例1 如图所示,正方形ABCD与正方形ABEF所在的平面
相交于AB,在AE、BD上各有一点P、Q,且AP=DQ;
求证:PQ∥平面BCE.
(
学习笔记
)
【说明】应用判定定理证明线面平行的步骤:
1、找:在平面内找或作出一条鱼已知直线平行的直线;
2、证:证明已知直线与平行与找到(作出)在直线;
3、结论:由判定定理得出结论;
上面的第1步“找”是证题的关键,其常用方法有:
①空间直线平行关系的传递性法;②三角形中位线法;③平行四边形法;④成比例线段法;
【特别提醒】线面平行判定定理应用的误区
1、条件罗列不全,最易忘记的条件是“直线在平面外”;
2、不能利用题目条件顺利地找到两平行直线;
(
学习笔记
)例5、如图,P是平行四边形ABCD所在平面外的一点,
M是PC的中点,在DM上取一点G,
过点G和AP作平面,交平面BDM于GH;
求证:AP∥GH;
【说明】1、利用线面平行的性质定理解题的步骤:
(1)找面:找一个与已知平面相交且过已知直线的平面;
(2)定线:确定两平面的交线;
(3)结论:检验性质定理必须满足条件,然后下结论;
2、运用线面平行的性质定理时,应先确定线面平行,再寻找过已知直线的平面与这个平面相交
的交线,然后确定线线平行;
题型4、空间平面与平面平行的证明与应用
例6、如图,四边形ABCD与四边形ADEF均为平行四边形,
M,N,G分别是AB,AD,EF的中点.求证:
(1)BE∥平面DMF;
(2)平面BDE∥平面MNG.
(
学习笔记
)【说明】判定(证明)面面平行的主要方法
(1)利用面面平行的定义:根据定义证明两平面没有公共点(采用反证法);
(2)利用面面平行的判定定理:只需在其中一个平面内找到两条相交直线平行于另一个平面即可;
(3)线面垂直的性质(垂直于同一直线的两平面平行).
【特别提醒】利用面面平行的判定定理证明两平面平行,需要说明是在一个平面内的两条直线
是相交直线;
例7、如图,已知平面α∥平面β,点P是平面α,β外的一点(不在α与β之间),
直线PB,PD分别与α,β相交于点A,B和C,D;
(1)求证:AC∥BD;
(2)已知PA=4,AB=5,PC=3,求PD的长.
【说明】面面平行性质定理的实质:面面平行⇒线线平行,体现了转化思想;
与判定定理交替使用,可实现线面、线线、面面平行间的相互转化;
题型5、空间平行综合题
例8、如图,点P在四边形ABCD所在平面外,AD∥BC,AB=BC=AD,
E,F,H分别为线段AD,PC,CD的中点,
AC与BE交于O点,G是线段OF上一点.
(1)求证:AP∥平面BEF;
(2)求证:GH∥平面PAD;
(
学习笔记
)
【说明】解决平行关系的综合问题的方法:
1、在遇到线面平行时,常需作出过已知直线与已知平面相交的辅助平面,
以便运用线面平行的性质;
2、要灵活应用线线平行、线面平行和面面平行的性质,实现相互联系、相互转化.
在解决立体几何中的平行问题时,一般都要用到平行关系的转化;
转化思想是解决这类问题的最有效的方法;
1、证明两条直线平行
主要体现数学逻辑推理核心素养,主要方法:
(1)根据定义,在同一个平面内且没有公共点;
(2)利用公理4;
(3)利用图形性质,如中位线、平行四边形的对边等;
(4)结合线面平行与面面平行的性质定理;
2.等角定理的结论是相等或互补,实际应用时要借助图形直观来判断.
当两个角的两边分别对应平行且方向都相同或相反时,这两个角相等,否则这两个角互补.
2、线面平行的判定与性质
(1)判断或证明线面平行的常用方法
①利用线面平行的定义(无公共点).
(
学习笔记
)②利用线面平行的判定定理(a⊄α,b⊂α,a∥b⇒a∥α).
③利用面面平行的性质(α∥β,a⊂α⇒a∥β).
④利用面面平行的性质(α∥β,a⊄β,a∥α⇒a∥β).
(2)应用线面平行的性质定理的关键是确定交线的位置,
有时需要经过已知直线作辅助平面确定交线.
3、面面平行的判定与性质
(1).判定面面平行的主要方法
①利用面面平行的判定定理.
②线面垂直的性质(垂直于同一直线的两平面平行).
(2)面面平行条件的应用
①两平面平行,分别构造与之相交的第三个平面,交线平行.
②两平面平行,其中一个平面内的任意一条直线与另一个平面平行.
【特别提醒】利用面面平行的判定定理证明两平面平行,需要说明是在一个平面内的两条直线
是相交直线.
4、证明线线、线面以及面面平行时的互相转化
在证明线线、线面以及面面平行时,常进行如下转化:
线线平行线面平行面面平行.
1、若一条直线和一个平面平行,夹在直线和平面间的两条线段相等,那么这两条线段所在直线的
位置关系是___________________________________
2、点S在三角形ABC平面外,G为△ABC的重心,E在棱SA上,且AE=2ES,
则EG与平面SBC的关系为______________________
3、对角线互相垂直的空间四边形ABCD各边中点分别为M,N,P,Q,则四边形MNPQ是________.
4、如图,平面α∥平面β,A,C∈α,B,D∈β,直线AB与CD交于点P,且AP=1,BP=4,
CD=6,那么CP=________.________________
(
学习笔记
)5、对于不重合直线a,b,不重合平面α,β,γ,下列四个条件中,
能推出α∥β的有________.(填写所有正确的序号).
①γ⊥α,γ⊥β;②α∥γ,β∥γ;
③a∥α,a∥β;④a∥b,a⊥α,b⊥β.
6、设α,β,γ是三个不同的平面,m,n是两条不同的直线,在命题“α∩β=m,n⊂γ,
且________,则m∥n”中的横线处填入下列三组条件中的一组,使该命题为真命题.
①α∥γ,n⊂β;②m∥γ,n∥β;③n∥β,m⊂γ.
可以填入的条件有________(填序号).
7、下列选项中,一定能得出直线m与平面α平行的是( )
A.直线m在平面α外
B.直线m与平面α内的两条直线平行
C.平面α外的直线m与平面内的一条直线平行
D.直线m与平面α内的一条直线平行
8、如图,已知S为四边形ABCD外一点,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
【答案】B.;
9、如图,已知AB与CD是异面直线,
且AB∥平面α,CD∥平面α,
AC∩α=E,AD∩α=F,
BD∩α=G,BC∩α=H;
求证:四边形EFGH是平行四边形.
(
学习笔记
)10、如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P,Q分别为对角线BD,CD1上的点,
且==.
(1)求证:PQ∥平面A1D1DA;
(2)若R是AB上的点,的值为多少时,
能使平面PQR∥平面A1D1DA?请给出证明.
(
10
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$$
(
微专题
空间直线、平面的平行
)
【解析版】
(
学习笔记
“
微专题
”
是指:针对教材中的
“
四基
”
、
“
四能
”
、数学方法、数学思想等的一种
“
小切口
”
,专门确立一个短小精悍的研究主题,帮助学生更好地纠正易错点,强化重点,突破难点,弥补盲点;精准定位,措施得当,巩固提升;
)
1、公理4
平行于同一条直线的两条直线平行.这一性质叫做空间平行线的传递性;
2、等角定理
文字语言
如果空间中两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补
图形语言
作用
判断或证明两个角相等或互补
3、直线与平面平行
(1)直线与平面平行的定义:直线l与平面α没有公共点,则称直线l与平面α平行.
(2)判定定理与性质定理
文字语言
图形表示
符号表示
判定定理
如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行
a⊄α,b⊂α,a∥b⇒a∥α
性质定理
一条直线和一个平面平行,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与交线平行
a∥α,a⊂β,α∩β=b
⇒a∥b
4、平面与平面平行
(1)平面与平面平行的定义:没有公共点的两个平面叫做平行平面.
(2)判定定理与性质定理
文字语言
图形表示
符号表示
判定定理
如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行
a⊂β,b⊂β,a∩b=P,a∥α,b∥α⇒α∥β
性质
两个平面平行,则其中一个平面内的直线平行于另一个平面
α∥β,a⊂α⇒a∥β
性质定理
两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行
α∥β,α∩γ=a,
β∩γ=b⇒a∥b
(
学习笔记
)
题型1、空间直线与直线平行及其相关
例1、如图所示,
在空间四边形ABCD(不共面的四边形称为空间四边形)中,
E,F,G,H分别为AB,BC,CD,DA的中点;
(1)求证:四边形EFGH是平行四边形;
(2)如果AC=BD,求证:四边形EFGH是菱形;
【证明】(1)因为空间四边形ABCD中,E,F,G,H分别为AB,BC,CD,DA的中点,
所以EF∥AC,HG∥AC,EF=HG=AC,
所以EF∥HG,EF=HG,
所以四边形EFGH是平行四边形;
(2)因为空间四边形ABCD中,E,F,G,H分别为AB,BC,CD,DA的中点,
所以EH∥BD,EH=BD.
因为EF=AC,AC=BD,所以EH=EF.
又因为四边形EFGH是平行四边形,所以四边形EFGH是菱形;
【说明】在空间证明两直线平行,目前有两种途径:一是应用公理4,即找到第三条直线,
证明这两条直线都与之平行;二是证明同一个平面内这两条直线无公共点;
以后,还有许多证明方法,注意及时收集归纳;
例2、如图,已知E,F,G,H分别是
空间四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA的中点;
(1)求证:E,F,G,H四点共面;
(2)若四边形EFGH是矩形,求证:AC⊥BD.
【证明】(1)在△ABD中,
(
学习笔记
)∵E,H分别是AB,AD的中点,∴EH∥BD.
同理FG∥BD,则EH∥FG.
故E,F,G,H四点共面.
(2)由(1)知EH∥BD,同理AC∥GH;
又∵四边形EFGH是矩形,
∴EH⊥GH.故AC⊥BD;
题型2、利用空间直线与直线平行证明角相等
例3、在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
M,M1分别是棱AD和A1D1的中点;
(1)求证:四边形BB1M1M为平行四边形;
(2)求证:∠BMC=∠B1M1C1;
【证明】(1)在正方形ADD1A1中,
M,M1分别为AD,A1D1的中点,∴MM1綉AA1.又∵AA1綉BB1,
∴MM1∥BB1,且MM1=BB1,
∴四边形BB1M1M为平行四边形.
(2)由(1)知四边形BB1M1M为平行四边形,
∴B1M1∥BM.
同理可得四边形CC1M1M为平行四边形,
∴C1M1∥CM.
又∠BMC与∠B1M1C1两边对应的方向相同,
∴∠BMC=∠B1M1C1;
【说明】在空间证明角相等,主要就是借助直线与直线平行与利用空间等角定理是常用的方法,
在证明过程中一定要说明两个角的对应边方向都相同或都相反.另外也可以通过证明两个三角形
全等或相似来证明两角相等;
题型3、空间直线与平面平行的证明与应用
例4、例1 如图所示,正方形ABCD与正方形ABEF所在的平面
相交于AB,在AE、BD上各有一点P、Q,且AP=DQ;
求证:PQ∥平面BCE.
【证明】方法1:如图所示,
作PM∥AB交BE于M,作QN∥AB交BC于N,连接MN.
∵正方形ABCD和正方形ABEF有公共边AB.
又AP=DQ,∴PE=QB,
(
学习笔记
)又PM∥AB∥QN,
∴===,∴=.
又ABDC,∴PMQN,
∴四边形PMNQ为平行四边形,
∴PQ∥MN.又MN⊂平面BCE,PQ⊄平面BCE,
∴PQ∥平面BCE.
方法2: 如图,在平面ABEF内,过点P作PM∥BE交AB于点M,
连接QM.
则PM∥平面BCE,
∵PM∥BE,
∴=,又AE=BD,AP=DQ,
∴PE=BQ,∴=,∴=,
∴MQ∥AD,又AD∥BC,∴MQ∥BC,
∴MQ∥平面BCE,又PM∩MQ=M,
∴平面PMQ∥平面BCE,又PQ⊂平面PMQ,∴PQ∥平面BCE.
所以DE∥平面ACC1A1;
【说明】应用判定定理证明线面平行的步骤:
1、找:在平面内找或作出一条鱼已知直线平行的直线;
2、证:证明已知直线与平行与找到(作出)在直线;
3、结论:由判定定理得出结论;
上面的第1步“找”是证题的关键,其常用方法有:
①空间直线平行关系的传递性法;②三角形中位线法;③平行四边形法;④成比例线段法;
【特别提醒】线面平行判定定理应用的误区
1、条件罗列不全,最易忘记的条件是“直线在平面外”;
2、不能利用题目条件顺利地找到两平行直线;
例5、如图,P是平行四边形ABCD所在平面外的一点,
M是PC的中点,在DM上取一点G,
过点G和AP作平面,交平面BDM于GH;
求证:AP∥GH;
(
学习笔记
)【证明】 如图,连接AC,交BD于点O,连接MO.
因为四边形ABCD是平行四边形,
所以点O是AC的中点.
又因为点M是PC的中点,
所以AP∥OM.
又因为AP⊄平面BDM,OM⊂平面BDM,
所以AP∥平面BDM.
因为平面PAHG∩平面BDM=GH,
AP⊂平面PAHG,所以AP∥GH;
【说明】1、利用线面平行的性质定理解题的步骤:
(1)找面:找一个与已知平面相交且过已知直线的平面;
(2)定线:确定两平面的交线;
(3)结论:检验性质定理必须满足条件,然后下结论;
2、运用线面平行的性质定理时,应先确定线面平行,再寻找过已知直线的平面与这个平面相交
的交线,然后确定线线平行;
题型4、空间平面与平面平行的证明与应用
例6、如图,四边形ABCD与四边形ADEF均为平行四边形,
M,N,G分别是AB,AD,EF的中点.求证:
(1)BE∥平面DMF;
(2)平面BDE∥平面MNG.
【证明】(1)如图,连接AE,
则AE必过DF与GN的交点O
因为四边形ADEF为平行四边形,所以O为AE的中点.
连接MO,则MO为△ABE的中位线,所以BE∥MO,
又BE⊄平面DMF,MO⊂平面DMF,
所以BE∥平面DMF.
(2)因为N,G分别为平行四边形ADEF的边AD,EF的中点,
所以DE∥NG,
又DE⊄平面MNG,NG⊂平面MNG,
所以DE∥平面MNG.
因为M为AB的中点,N为AD的中点,
所以MN为△ABD的中位线,
(
学习笔记
)所以BD∥MN,
又BD⊄平面MNG,MN⊂平面MNG,
所以BD∥平面MNG,
又DE与BD为平面BDE内的两条相交直线,
所以平面BDE∥平面MNG;
【说明】判定(证明)面面平行的主要方法
(1)利用面面平行的定义:根据定义证明两平面没有公共点(采用反证法);
(2)利用面面平行的判定定理:只需在其中一个平面内找到两条相交直线平行于另一个平面即可;
(3)线面垂直的性质(垂直于同一直线的两平面平行).
【特别提醒】利用面面平行的判定定理证明两平面平行,需要说明是在一个平面内的两条直线
是相交直线;
例7、如图,已知平面α∥平面β,点P是平面α,β外的一点(不在α与β之间),
直线PB,PD分别与α,β相交于点A,B和C,D;
(1)求证:AC∥BD;
(2)已知PA=4,AB=5,PC=3,求PD的长.
【解析】(1)证明 :∵PB∩PD=P,
∴直线PB和PD确定一个平面γ ,
则α∩γ=AC,β∩γ=BD.
又α∥β,∴AC∥BD.
(2)解:由(1)得AC∥BD,则=.
又PA=4,AB=5,PC=3.
∴=,∴CD=,
故PD=PC+CD=.
【说明】面面平行性质定理的实质:面面平行⇒线线平行,体现了转化思想;
与判定定理交替使用,可实现线面、线线、面面平行间的相互转化;
题型5、空间平行综合题
例8、如图,点P在四边形ABCD所在平面外,AD∥BC,AB=BC=AD,
E,F,H分别为线段AD,PC,CD的中点,
AC与BE交于O点,G是线段OF上一点.
(
学习笔记
)(1)求证:AP∥平面BEF;
(2)求证:GH∥平面PAD;
【解析】(1)证明:如图,连接EC,因为AD∥BC,BC=AD,
所以BC∥AE,BC=AE,
所以四边形ABCE是平行四边形,所以O为AC的中点.
又因为F是PC的中点,所以FO∥AP,
因为FO⊂平面BEF,AP⊄平面BEF,
所以AP∥平面BEF.
(2)连接OH,因为F,H分别是PC,CD的中点,
所以FH∥PD,
因为PD⊂平面PAD,FH⊄平面PAD,
所以FH∥平面PAD.
又因为O是AC的中点,H是CD的中点,
所以OH∥AD,
因为AD⊂平面PAD,OH⊄平面PAD,
所以OH∥平面PAD.
又FH∩OH=H,FH,OH⊂平面OHF,
所以平面OHF∥平面PAD.
又因为GH⊂平面OHF,
所以GH∥平面PAD;
【说明】解决平行关系的综合问题的方法:
1、在遇到线面平行时,常需作出过已知直线与已知平面相交的辅助平面,
以便运用线面平行的性质;
2、要灵活应用线线平行、线面平行和面面平行的性质,实现相互联系、相互转化.
在解决立体几何中的平行问题时,一般都要用到平行关系的转化;
转化思想是解决这类问题的最有效的方法;
1、证明两条直线平行
主要体现数学逻辑推理核心素养,主要方法:
(1)根据定义,在同一个平面内且没有公共点;
(
学习笔记
)(2)利用公理4;
(3)利用图形性质,如中位线、平行四边形的对边等;
(4)结合线面平行与面面平行的性质定理;
2.等角定理的结论是相等或互补,实际应用时要借助图形直观来判断.
当两个角的两边分别对应平行且方向都相同或相反时,这两个角相等,否则这两个角互补.
2、线面平行的判定与性质
(1)判断或证明线面平行的常用方法
①利用线面平行的定义(无公共点).
②利用线面平行的判定定理(a⊄α,b⊂α,a∥b⇒a∥α).
③利用面面平行的性质(α∥β,a⊂α⇒a∥β).
④利用面面平行的性质(α∥β,a⊄β,a∥α⇒a∥β).
(2)应用线面平行的性质定理的关键是确定交线的位置,
有时需要经过已知直线作辅助平面确定交线.
3、面面平行的判定与性质
(1).判定面面平行的主要方法
①利用面面平行的判定定理.
②线面垂直的性质(垂直于同一直线的两平面平行).
(2)面面平行条件的应用
①两平面平行,分别构造与之相交的第三个平面,交线平行.
②两平面平行,其中一个平面内的任意一条直线与另一个平面平行.
【特别提醒】利用面面平行的判定定理证明两平面平行,需要说明是在一个平面内的两条直线
是相交直线.
4、证明线线、线面以及面面平行时的互相转化
在证明线线、线面以及面面平行时,常进行如下转化:
线线平行线面平行面面平行.
1、若一条直线和一个平面平行,夹在直线和平面间的两条线段相等,那么这两条线段所在直线的
位置关系是___________________________________
【答案】平行、相交或异面
【解析】画图可知两直线可平行、相交或异面;
2、点S在三角形ABC平面外,G为△ABC的重心,E在棱SA上,且AE=2ES,
则EG与平面SBC的关系为______________________
【答案】平行
【解析】如图,延长AG交BC于F,连接SF,则由G为△ABC的重心知AG∶GF=2,
又AE∶ES=2,∴EG∥SF,
又SF⊂平面SBC,EG⊄平面SBC,
∴EG∥平面SBC.
3、对角线互相垂直的空间四边形ABCD各边中点分别为M,N,P,Q,则四边形MNPQ是________.
【答案】矩形
【解析】如图所示.
(
学习笔记
)
∵点M,N,P,Q分别是四条边的中点,
∴MN∥AC且MN=AC,
PQ∥AC且PQ=AC,
即MN∥PQ且MN=PQ,
∴四边形MNPQ是平行四边形.
又∵BD∥MQ,AC⊥BD,∴MN⊥MQ,
∴平行四边形MNPQ是矩形.
4、如图,平面α∥平面β,A,C∈α,B,D∈β,直线AB与CD交于点P,且AP=1,BP=4,
CD=6,那么CP=________.________________
【答案】2
【解析】因为平面α∥平面β,A,C∈α,B,D∈β,
(
学习笔记
)直线AB与CD交于点P,所以AC∥BD,所以=,
因为AP=1,BP=4,CD=6,
所以=,所以CP=2.
5、对于不重合直线a,b,不重合平面α,β,γ,下列四个条件中,
能推出α∥β的有________.(填写所有正确的序号).
①γ⊥α,γ⊥β;②α∥γ,β∥γ;
③a∥α,a∥β;④a∥b,a⊥α,b⊥β.
【答案】②④;
【解析】对于①,当γ⊥α,γ⊥β时,α与β相交,或α与β平行;
对于②,当α∥γ,β∥γ时,根据平行平面的公理得α∥β;
对于③,当a∥α,a∥β时,α与β相交,或α与β平行;
对于④,当a∥b时,若a⊥α,则b⊥α,又b⊥β,所以α∥β;
综上,能推出α∥β的是②④.
6、设α,β,γ是三个不同的平面,m,n是两条不同的直线,在命题“α∩β=m,n⊂γ,
且________,则m∥n”中的横线处填入下列三组条件中的一组,使该命题为真命题.
①α∥γ,n⊂β;②m∥γ,n∥β;③n∥β,m⊂γ.
可以填入的条件有________(填序号).
【答案】①或③
解析 由面面平行的性质定理可知,①正确;当m∥γ,n∥β时,n和m可能平行或异面,
②错误;当n∥β,m⊂γ时,n和m在同一平面内,且没有公共点,所以m∥n,③正确.
7、下列选项中,一定能得出直线m与平面α平行的是( )
A.直线m在平面α外
B.直线m与平面α内的两条直线平行
C.平面α外的直线m与平面内的一条直线平行
D.直线m与平面α内的一条直线平行
【答案】C;
【解析】选项A不符合题意,因为直线m在平面α外也包括直线与平面相交;
选项B与D不符合题意,因为缺少条件m⊄α;
选项C中,由直线与平面平行的判定定理,知直线m与平面α平行,故选项C符合题意.
8、如图,已知S为四边形ABCD外一点,G,H分别为SB,BD上的点,若GH∥平面SCD,
则( )
A.GH∥SA
(
学习笔记
)B.GH∥SD
C.GH∥SC
D.以上均有可能
【答案】B.;
【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,故选B.
9、如图,已知AB与CD是异面直线,
且AB∥平面α,CD∥平面α,
AC∩α=E,AD∩α=F,
BD∩α=G,BC∩α=H;
求证:四边形EFGH是平行四边形.
【证明】因为AB∥平面α,AB⊂平面ABC,
平面ABC∩平面α=EH,所以AB∥EH,
因为AB∥平面α,AB⊂平面ABD,
平面ABD∩平面α=FG,
所以AB∥FG,所以EH∥FG,
同理由CD∥平面α可证EF∥GH,
所以四边形EFGH是平行四边形;
10、如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P,Q分别为对角线BD,CD1上的点,
且==.
(1)求证:PQ∥平面A1D1DA;
(2)若R是AB上的点,的值为多少时,
能使平面PQR∥平面A1D1DA?请给出证明.
【解析】(1)证明 连接CP并延长与DA的延长线交于M点,如图,连接MD1,
因为四边形ABCD为正方形,所以BC∥AD,
故△PBC∽△PDM,所以==,
又因为==,
(
学习笔记
)所以==,
所以PQ∥MD1.
又MD1⊂平面A1D1DA,
PQ⊄平面A1D1DA,
故PQ∥平面A1D1DA.
(2)解 当的值为时,能使平面PQR∥平面A1D1DA.
如图,证明:
因为=,
即=,故=.所以PR∥DA.
又DA⊂平面A1D1DA,PR⊄平面A1D1DA,
所以PR∥平面A1D1DA,
又PQ∥平面A1D1DA,PQ∩PR=P,PQ,PR⊂平面PQR,
所以平面PRQ∥平面A1D1DA.
(
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