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课时精练(二十六) 平行直线
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础过关]
1.已知一个角的两边所在直线分别与等腰直角三角形的两边平行,则角等于( )
A.45° B.90°
C.45°或135° D.45°或90°或135°
D [①当角的两边所在直线与等腰直角三角形的两条直角边分别平行时,角为90°;
②当角的两边所在直线与等腰直角三角形的一条直角边和斜边平行时,角为45°或135°.
故选D.]
2.设三条不同的直线l1,l2,l3,满足l1⊥l3,l2⊥l3,则l1与l2( )
A.是异面直线
B.是相交直线
C.是平行直线
D.可能是相交或平行或异面直线
D [构造长方体,令l3为一侧棱,可知选D.]
3.如图,在三棱锥PABC中,E,F,G,H,I,J分别为线段PA,PB,PC,AB,BC,CA的中点,则下列说法正确的是( )
A.PH∥BG B.IE∥CP
C.FH∥GJ D.GI∥JH
C [如图,因为E,F,G,H,I,J分别为线段PA,PB,PC,AB,BC,CA的中点,
所以FH∥PA,GJ∥PA,所以FH∥GJ.故C正确.]
4.过直线l外一点可以作l的平行线条数为( )
A.1 B.2
C.3 D.0或1
A [设直线外一点为P,则直线l和P点确定一个平面,在这个平面内过P与l平行的直线只有一条.]
5.(多选)下列结论中正确的是( )
A.在空间中,若两条直线不相交,则它们一定平行
B.平行于同一条直线的两条直线平行
C.一条直线和两条平行直线中的一条相交,那么它也和另一条相交
D.空间中有四条直线a,b,c,d,如果a∥b,c∥d,且a∥d,那么b∥c
BD [A错误,可以异面.B正确.C错误,和另一条可以异面.D正确,由平行线的传递性可知.]
6.已知E,F,G,H分别是三棱锥ABCD棱AB,BC,CD,DA的中点,AC与BD所成角为60°,且AC=BD=2,则EG=________.
解析: 因为E,F,G,H分别是三棱锥ABCD棱AB,BC,CD,DA的中点,
所以EF为△ABC的中位线,
故EF∥AC且EF=AC,
同理GH为△ACD的中位线,
故GH∥AC且GH=AC,
所以EF綊GH,所以四边形EFGH是平行四边形且EF=AC=1,
同理FG∥BD且FG=BD=1,
因为AC与BD所成角为60°,
所以∠EFG=60°或120°,
当∠EFG=60°时,△EFG为正三角形,EG=EH=1.
当∠EFG=∠EHG=120°时,在△EHG中由余弦定理得EG2=EH2+HG2-2EH·HGcos∠EHG=12+12-2×1×1×(-)=3,EG=.
答案: 1或
7.一个正方体纸盒展开后如图所示,在原正方体纸盒中有如下结论:
①AB∥CM;②EF与MN是异面直线;③MN∥CD.
以上结论中正确的序号为________.
解析: 把正方体平面展开图还原成正方体,如图所示,EF与MN是异面直线.AB∥CM,MN⊥CD,只有①②正确.
答案: ①②
8.如图所示,已知E、F分别是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱AA1和棱CC1的中点.则四边形EBFD1的形状是________.
解析: 如图,取BB1的中点M,连接A1M、MF.
∵M、F分别是BB1、CC1的中点,
∴MF綊B1C1.
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,有A1D1綊B1C1,
∴MF綊A1D1.
∴四边形A1MFD1是平行四边形,
∴A1M∥D1F.
又E、M分别是AA1、BB1的中点,
∴A1E綊BM,
∴四边形A1EBM为平行四边形.
∴EB綊A1M.
∴EB綊D1F.
∴四边形EBFD1是平行四边形.
又Rt△EAB≌Rt△FCB,
∴BE=BF,
∴四边形EBFD1为菱形.
答案: 菱形
9.如图,平面ABEF⊥平面ABCD,四边形ABEF与四边形ABCD都是直角梯形,∠BAD=∠FAB=90°,BC∥AD,BE∥FA,且BC=AD,BE=FA,G,H分别为FA,FD的中点.
(1)求证:四边形BCHG是平行四边形;
(2)C,D,F,E四点是否共面?为什么?
解析: (1)证明:由题意知,FG=GA,FH=HD,
所以GH∥AD,GH=AD,
又BC∥AD,BC=AD,
故GH∥BC,GH=BC,
所以四边形BCHG是平行四边形;
(2)C,D,F,E四点共面.
理由如下:
因为BE∥FA,BE=FA,
又因为G是FA的中点,
所以BE∥GF,BE=GF,
所以四边形BEFG是平行四边形,
所以EF∥BG,
由(1)知BG∥CH,
所以EF∥CH,
故EC,FH共面.
又点D在直线FH上,
所以C,D,F,E四点共面.
10.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,点M,N分别在AC,PB上,且AM=MC,BN=BP,作出直线MN与PB确定的平面与平面PAD的交线l,直线l与MN是否平行,如果平行,请给出证明;如果不平行,请说明理由.
解析: 连接BM并延长交AD于E,连接PE,
则E在MN,PB确定的平面内,且E在AD上,所以E在平面PAD上,则PE即为直线MN与PB确定的平面与平面PAD的交线l.
因为底面ABCD是平行四边形,所以AE∥BC.
所以△AEM∽△CBM,所以=.
因为点M,N分别在AC,PB上,
且AM=MC,BN=BP,
所以=,所以=.
所以MN∥PE,即直线l∥MN.
[能力提升]
11.如图所示,已知三棱锥ABCD中,M,N分别为AB,CD的中点,则下列结论正确的是( )
A.MN≥(AC+BD)
B.MN≤(AC+BD)
C.MN=(AC+BD)
D.MN<(AC+BD)
D [如图所示,取BC的中点E,连接ME,NE,则ME=AC,NE=BD,
所以ME+NE=(AC+BD).
在△MNE中,有ME+NE>MN,
所以MN<(AC+BD).]
12.(多选)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.四边形MNPQ是菱形
B.∠QME=∠CBD
C.△BCD∽△MEQ
D.四边形MNPQ为矩形
BC [由条件易得MQ∥BD,ME∥BC,QE∥CD,NP∥BD,MN∥AC,PQ∥AC,所以MQ∥NP,MN∥PQ,得四边形MNPQ是平行四边形,故A错误;对于B,根据空间等角定理,得∠QME=∠CBD,故B正确;对于C,由空间等角定理知∠QME=∠CBD,∠MEQ=∠BCD,则△BCD∽△MEQ,故C正确.没有充分理由推证四边形MNPQ为矩形.]
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