内容正文:
[必备知识·基础巩固]
1.分别和两条异面直线平行的两条直线的位置关系是( )
A.一定平行 B.一定相交
C.一定异面 D.相交或异面
解析 可能相交也可能异面,但一定不平行(否则与条件矛盾).
答案 D
2.(多选题)下列命题中,正确的结论有( )
A.如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等
B.如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等
C.如果一个角的两边和另一个角的两边分别垂直,那么这两个角相等或互补
D.如果两条直线同时平行于第三条直线,那么这两条直线互相平行
解析 由基本事实4及等角定理知,只有B,D正确.
答案 BD
3.如图所示,长方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别是棱AA1和BB1的中点,过EF的平面EFGH分别交BC和AD于G,H,则HG与AB的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.平行和异面
解析 由题意可知EF∥AB,∴EF∥平面ABCD.
又平面EFGH∩平面ABCD=GH,∴EF∥GH,
∴GH∥AB,故选A.
答案 A
4.若∠AOB=∠A1O1B1且OA∥O1A1,OA与O1A1的方向相同,则下列结论中正确的是( )
A.OB∥O1B1且方向相同
B.OB∥O1B1
C.OB与O1B1不平行
D.OB与O1B1不一定平行
解析 OB与O1B1不一定平行,反例如图.
答案 D
5.平行四边形的一组对边平行于一个平面,则另一组对边与这个平面的位置关系是________.
答案 平行或相交
6.如图,ABCDA1B1C1D1是正方体,若过A,C,B1三点的平面与底面A1B1C1D1的交线为l,则l与AC的关系是________.
解析 连接A1C1,∵AC∥A1C1,∴AC∥面A1B1C1D1,
又∵AC⊂面AB1C,面AB1C∩面A1B1C1D1=l,
∴AC∥l.
答案 平行
7.如图,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面是梯形,AB∥CD,则所有与∠A1AB相等的角是________.
解析 因为在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1∥DD1,AB∥CD,所以∠A1AB与∠D1DC相等.又由于侧面A1ABB1,D1DCC1为平行四边形,所以∠A1AB与∠A1B1B,∠D1C1C也相等.
答案 ∠D1DC,∠D1C1C,∠A1B1B
8.过正方体ABCDA1B1C1D1的棱BB1作一平面交平面CDD1C1于EE1.求证:BB1∥EE1.
证明 如图所示,∵CC1∥BB1,
∴CC1∥平面BEE1B1.
又∵平面CEE1C1过CC1且交平面BEE1B1于EE1,
∴CC1∥EE1.
由于CC1∥BB1,∴BB1∥EE1.
[关键能力·综合提升]
9.如图,长方体ABCD-A1B1C1D1被平面BCFE截成两个几何体,其中点E,F分别在A1B1和D1C1上,且EF∥B1C1,则下列结论错误的是( )
A.EF∥BC
B.AD∥平面BCFE
C.几何体BB1E-CC1F为棱柱
D.几何体AA1EB-DD1FC为棱台
解析 由B1C1∥BC及EF∥B1C1,得EF∥BC,故A正确;由AD∥BC,BC⊂平面BCFE,AD⊄平面BCFE,得AD∥平面BCFE,故B正确;以两个平行的平面BB1E和CC1F为底面,其余三面都是四边形且每相邻两个四边形的公共边都平行,符合棱柱的定义,故C正确;以两个平行的平面AA1EB和DD1FC为底面,其余四个面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共边都平行,符合棱柱的定义,故D错误(由于AA1,DD1,CF,BE延长后不交于一点,则几何体AA1EB-DD1FC不为棱台).
答案 D
10.(多选题)如图所示,在四面体ABCD中,M,N,P,Q,E分别是AB,BC,CD,AD,AC的中点,则下列说法正确的是( )
A.M,N,P,Q四点共面
B.∠QME=∠CBD
C.△BCD∽△MEQ
D.四边形MNPQ为矩形
解析 由条件易得MQ∥BD,ME∥BC,QE∥CD,NP∥BD,所以MQ∥NP.对于A,由MQ∥NP,得M,N,P,Q四点共面,故A正确;对于B,根据定理,得∠QME=∠CBD,故B正确;对于C,由定理知∠QME=∠CBD,∠MEQ=∠BCD,则△BCD∽△MEQ,故C正确;对于D,没有充分理由推证四边形MNPQ为矩形,故不正确.故选A,B,C.
答案 ABC
11.如图,正方体ABCD A1B1C1D1的棱长为3,点N在BD上,点M在B1C上,且CM=,MN∥平面AA1B1B,则BN的长为________.
解析 如图,作ME∥CB交BB1于点E,作NF∥DA交AB于点F,连接EF.
因为BC∥AD,所以ME∥NF,
所以M,E,F,N四点共面.
因为MN∥平面AA1B1B,所以MN∥EF.
所以四边形MEFN为平行四边形,所以ME=NF.
因为=,=,BC=AD,
所以=.
又B1C=BD,所以BN=B1M.
因为B1C=BC=3,CM=,
所以B1M=2,故BN=2.
答案 2
12.如图,P为▱ABCD所在平面外一点,E为AD的中点,F为PC上一点,当PA∥平面EBF时,=__________.
解析 连接AC交BE于G,连接FG,
因为PA∥平面EBF,
PA⊂平面PAC,平面PAC∩平面BEF=FG,
所以PA∥FG,所以=.
又因为AD∥BC,E为AD的中点,
所以==,所以=.
答案
13.一块长方体木块如图所示,要经过平面A1C1内一点P和棱BC将木块锯开,应该怎样画线?
解析 在平面A1B1C1D1内,经过点P作EF∥B1C1,且交A1B1于E,交D1C1于F;连接BE,CF,则BE,CF即为平面与长方体侧面的交线,可知,要满足题意,只要沿BE,EF,FC画线即可.如图所示.
[学科素养·探索创新]
14.如图,在三棱台DEF-ABC中,AB=2DE,G,H分别为AC,BC的中点,M是AD上一点,且AM=2MD,设N是平面ABED内一点,且MN∥平面FGH,则点N的位置是________.(答案不唯一,写出一种即可)
解析 N可以是线段BE上靠近点E的三等分点.
证明如下:连接MN(图略),因为AM=2MD,BN=2NE,
所以AB∥MN,又G,H分别为AC,BC的中点,
所以GH∥AB,
所以MN∥GH,又GH⊂平面FGH,MN⊄平面FGH,
所以MN∥平面FGH.
答案 N是线段BE上靠近点E的三等分点(答案不唯一)
15.如图所示,已知P是▱ABCD所在平面外一点,M,N分别是AB,PC的中点,平面PAD∩平面PBC=l.
(1)求证:l∥BC;
(2)MN与平面APD是否平行?试证明你的结论.
(1)证明 因为BC∥AD,
BC⊄平面PAD,AD⊂平面PAD,
所以BC∥平面PAD.
又因为平面PBC∩平面PAD=l,
所以BC∥l.
(2)解析 平行.取PD的中点E,连接AE,NE,可以证得NE∥AM且NE=AM.
可知四边形AMNE为平行四边形.
所以MN∥AE,又因为MN⊄平面APD,AE⊂平面APD,所以MN∥平面APD.
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