内容正文:
假期作业27 空间直线、平面的平行
1.(1)基本事实4:平行于同一条直线的两条
直线互相 .
(2)等角定理:空间中如果两个角的两边分别
对应平行,那么这两个角 .
2.直线与平面平行的判定定理和性质定理
文字语言 图形语言 符号语言
判
定
定
理
平面外一条直线
与 的
一条直线平行,则
该直线与此平面
平行(线线平行⇒
线面平行)
因为l∥a,a
⊂α,l⊄α,所
以l∥α
性
质
定
理
一条直线与一个
平面平行,则过这
条直线的任一平
面 与 此 平 面 的
与该直
线平 行 (简 记 为
“线面平行⇒线线
平行”)
因为l∥α,l
⊂β,α ∩β
=b,
所以l∥b
3.平面与平面平行的判定定理和性质定理
文字语言 图形语言 符号语言
判
定
定
理
一个平面内的两条
与另
一个平面平行,则
这两个平面平行
(简记为“线面平行
⇒面面平行”)
因为a∥β,
b∥β,
a∩b=P,
a⊂α,b⊂α,
所以α∥β
性
质
定
理
如果两个平行平
面同时和第三个
平面 ,那
么它们的
平行
因为α∥β,
α∩γ=a,
β∩γ=b,
所以a∥b
◆[考点一] 直线与平面平行的判定与性质
1.设AB,BC,CD 是不在同一平面内的三条
线段,则经过它们的中点的平面和直线AC
的位置关系是 ( )
A.平行 B.相交
C.平行或相交 D.AC在此平面内
2.(多选)已知α,β,γ是三个不重合的平面,l是直
线.给出下列命题中正确的命题是 ( )
A.若l上两点到α的距离相等,则l∥α
B.若l⊥α,l∥β,则α⊥β
C.若α∥β,l⊄β,且l∥α,则l∥β
D.若α∥β,α∥γ则β∥γ
3.已知l是过正方体ABCD-A1B1C1D1 的顶
点的平面 AB1D1 与下底面 ABCD 所在平
面的交线,下列结论错误的是 ( )
A.D1B1∥平面ABCD
B.BD∥平面AD1B1
C.l∥平面A1C1
D.l⊥B1C1
4.(答案不唯一型)如图所示,在
正 四 棱 柱 ABCDA1B1C1D1
中,E,F,G,H 分别是棱CC1,
C1D1,D1D,DC 的中点,N 是
BC 的中点,点 M 在四边形
EFGH 及其内部运动,则 M 只需满足条件
时,就有MN∥平面B1BDD1.(注:请填
上你认为正确的一个条件即可,不必考虑全部
可能情况)
◆[考点二] 平面与平面平行的判定与性质
5.平面α内有不共线的三点到平面β的距离相
等且不为零,则α与β的位置关系为 ( )
A.平行 B.相交
C.平行或相交 D.可能重合
46
6.(多选)已知a,b表示两条直线,α,β,γ表示
三个不重合的平面,给出下列命题,正确
的是 ( )
A.若α∩γ=a,β∩γ=b,且a∥b,则α∥β
B.若a,b相交,且都在α,β外,a∥α,b∥α,a
∥β,b∥β,则α∥β
C.若a∥α,b∥β,且a∥b,则α∥β
D.若a⊂α,a∥β,α∩β=b,则a∥b
7.在正方体EFGH-E1F1G1H1
中,下列四对平面彼此平行的
一对是 ( )
A.平面E1FG1 与平面EGH1
B.平面FHG1 与平面EF1H1
C.平面F1H1H 与平面FHE1
D.平面E1HG1 与平面EH1G
8.如图,在长方体ABCD
- A1B1C1D1 中,过
BB1 的中点 E 作一个
与平 面 ACB1 平 行 的
平面交 AB 与 M,交 BC 与 N,则MNAC =
.
◆[考点三] 平行的综合应用
9.如图,在棱长均为1的正三
棱柱 ABCGA1B1C1 中,M,
N 分别为线段A1B,B1C上
的 动 点,且 MN ∥ 平 面
ACC1A1,则这样的 MN 有
( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.无数条
10.如图,在 多 面 体 ABC-DEFG 中,平 面
ABC∥平面DEFG,AD∥BE,AC∥DG∥
EF,且AB=DE,DG=2EF,则下列说法
中正确的是 .(填序号)
①BF∥平面ACGD;
②CF∥平面ABED;
③BC∥FG;
④平面ABED∥平面CGF.
11.如 图,在 平 行 六 面 体
ABCD -A1B1C1D1 中,
E,M,N,G,H 分 别 是
AA1,CD,CB,CC1,BB1
的中点,求证:
(1)MN∥B1D1;
56
(2)AC1∥平面EB1D1;
(3)平面EB1D1∥平面BDG.
12.如图,ABCD 与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.
1.已知a,b表示直线,α,β表示平面,下列选项
正确的是 ( )
A.α∩β=a,b⊂α⇒a∥b
B.α∩β=a,a∥b⇒b∥α且b∥β
C.a∥β,b∥β,a⊂α,b⊂α⇒α∥β
D.α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b⇒a∥b
2.设α∥β,A∈α,B∈β,C是AB 的中点,当A,
B 分别在平面α,β内运动时,那么所有的动
点C ( )
A.不共面
B.当且仅当A,B 分别在两条直线上移动时
才共面
C.当且仅当A,B 分别在两条给定的异面直
线上移动时才共面
D.不论A,B 如何移动,都共面
1.不要向这个世界认
输,因 为 你 还 有 牛 逼 的
梦想!
2.即 使 梦 想 不 能 实
现,我们也不会放弃努力!
3.所有的伤害只会让我变强,用更强大的
自己守护我的梦想!
4.我若不努力,那谁来替我完成梦想!
66
由题意得O 为球心,在正方体ABCDGA1B1C1D1 中,EF=
FG2+EG2= 4+4=2 2,
∴R= 2,
则球心O 到BB1 的距离为OM= ON2+MN2= 1+1
= 2,
∴球O 与棱BB1 相切,球面与棱BB1 只有一个交点,
同理,根据正方体 ABCDGA1B1C1D1 的对称性可知,其余
各棱和球面也只有一个交点,
∴以EF 为直径的球面与正方体每条棱的交点总数为12.
答案:12
11.解:(1)连接AC(图略),∵EG∥AC,
∴∠ACB 即是BC 和EG 所成的角.
∵在长方体ABCD-EFGH 中,AB=AD=2 3,
∴tan∠ACB=1,∴∠ACB=45°,
∴直线BC和EG 所成的角是45°.
(2)∵AE∥BF,∴∠FBG即是AE和BG所成的角.
易知tan∠FBG= 3,
∴∠FBG=60°,
∴直线AE 和BG 所成的角是60°.
12.解:(1)∵CG∥FB,
∴∠EBF 是异面直线BE 与CG 所 成
的角.
在 Rt△EFB 中,EF=FB,
∴∠EBF=45°,
∴BE 与CG 所成的角为45°.
(2)连接FH,
∵FB∥AE,FB=AE,AE∥HD,AE=HD,
∴FB=HD,FB∥HD,
∴四边形FBDH 是平行四边形,
∴BD∥FH,
∴∠HFO 或其补角是FO 与BD 所成的角,连接 HA,AF,
则△AFH 是等边三角形,
又O 是AH 的中点,∴∠HFO=30°,
∴FO 与BD 所成的角为30°.
新题快递
1.C [设 底 面 圆 心 为 O,连 接 EO,CO,
OD,如图所示,可知EO∥AC,故∠OED
为异面直线AC 与DE 所 成 的 角(或 其
补角).
∵CO⊥底面ABD,
∴CO⊥OD.又∵点 D 为半圆弧AB 的
中点,
∴AB⊥OD,又CO∩AB=O,
∴OD⊥平面ABC,
∴OD⊥EO,在 Rt△ODE 中,OD=OE=1,
∴∠OED=π4
,∴sin∠OED= 22
,故异面直线AC与DE 夹
角的正弦值是 2
2.
故选 C.]
2.D [连接 AD1,则 AD1∥EF,
连接FD1,则平面AEF 截正方
体 所 得 截 面 多 边 形 为 梯
形AD1FE,
∵正 方 体 棱 长 为 2,故 AD1 =
2 2,EF= 2,
又AE=D1F= 22+12= 5,
∴等腰梯形AD1FE 的高为
(5)2- 2
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
=3
2
,
∴梯形AD1F1E 的面积为=
2+2 2
2 ×
3
2
=92.
]
假期作业27
思维整合室
1.(1)平行 (2)相等或互补
2.这个平面内 交线 3.相交直线 相交 交线
技能提升台 素养提升
1.A
2.BCD [对于 A,若直线l在平面α内,l上有两点到α的距离
为0,相等,此时l不与α平行,所以 A错误;对于B,因为l∥
β,所以存在直线m⊂β使得l∥m,因为l⊥α,所以 m⊥α,又
m⊂β,所以β⊥α,所以B正确;对于 C,l∥α,故存在m⊂α使
得l∥m,因为α∥β,所以m∥β,因为l∥m,l⊄β,所以l∥β,C
正确.对于 D由面面平行的判定定理知 D正确.]
3.D [A可由上底面与下底面平行的性质定理判定正确,B,C
可由线面平行的判定定理判定正确性.D错在D1B1∥l,l与
B1C1 所成角是45°.]
4.解析:连接 HN,FH,FN(图略),则FH∥DD1,HN∥BD,
易知平面FHN∥平面B1BDD1,只需 M∈FH,则 MN⊂平
面FHN,∴MN∥平面B1BDD1.
答案:点 M 在线段FH 上(或点 M 与点H 重合)
5.C
6.BD [A:若α∩γ=a,β∩γ=b,且a∥b,则α,β可能相交、平
行,错误;B:若a,b相交,且都在α,β外,a∥α,b∥α,a∥β,b∥
β,由面面平行的判定可得α∥β,正确;C:若a∥α,b∥β,且a
∥b,则α,β可能相交、平行,错误;D:若a⊂α,a∥β,α∩β=b,
由线面平行的性质定理得a∥b,正确.]
7.AB [如 图,∵EG∥E1G1,EG⊄ 平
面E1FG1,
E1G1⊂平面E1FG1,
∴EG∥平面E1FG1.
又G1F∥H1E,
同理可证 H1E∥平面E1FG1,
又 H1E∩EG=E,∴ 平 面 E1FG1 ∥
EGH1,故 A正确,同理可得B正确,故选 AB.]
8.解析:∵平面 MNE∥平面ACB1,
由平面平行的性质定理可得EN∥B1C,EM∥B1A,
又∵E 为BB1 的中点,
∴M,N 分别为BA,BC的中点,
∴MN=12AC.
即MN
AC =
1
2.
答案:1
2
9.D [如图,任取线段 A1B 上一点 M,
过 M 作MH∥AA1,交AB 于H,过 H
作 HG∥AC 交BC 于G,过G 作CC1
的平 行 线,与 CB1 一 定 有 交 点 N,连
接 MN,
可证平面 MNGH∥平面ACC1A1
所 以 MN∥ 平 面 ACC1A1,则 这 样 的
MN 有无数条.]
10.解析:∵EF∥DG,BE∥AD,BE∩EF=E,AD∩DG=D,
BE,EF⊂平面BEF,AD,EG⊂平面ADGC,∴平面BEF∥
平面ADGC.
∵BF⊂平面BEF,
∴BF∥平面ACGD,故①正确;
由于DG=2EF,
则四边形EFGD 是梯形,
GF 的延长线必与直线DE 相交,故④不正确;
选项②③不能推出.
答案:①
11.证明:(1)因 为 M,N 分 别 是CD,CB 的
中点,
所以 MN∥BD.又因为BB1DD1,所以
四边形BB1D1D 是平行四边形,所以BD
∥B1D1,
从而 MN∥B1D1.
501
(2)连接A1C1,交B1D1 于点O,连接OE.
因为四边形A1B1C1D1 为平行四边形,则O 点是A1C1 的
中点.因为E 是AA1 的中点,所以EO 是△AA1C1 的中位
线,所以EO∥AC1.
又AC1⊈平面EB1D1,EO⫋平面EB1D1,
所以AC1∥平面EB1D1.
(3)连接GH,因为EAB1H,则四边形EAHB1 是平行四
边形,所以EB1∥AH.因为ADHG,则四边形ADGH 是
平行四边形,所以DG∥AH,所以EB1∥DG.
又因为BB1DD1,所以四边形BB1D1D 是平行四边形,
所以BD∥B1D1.
因为BD∩DG=D,
所以平面EB1D1∥平面BDG.
12.证明:(1)连接AE,则AE 必过DF 与GN
的交点O,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∥GN,
又DE⊄平面 MNG,GN⊂平面 MNG,
所以DE∥平面 MNG.又 M 为AB 的中点,
所以 MN 为△ABD 的中位线,所以BD∥MN,
又 MN⊂平面 MNG,BD⊄平面 MNG,
所以BD∥平面 MNG,
又DE,BD⊂平面BDE,DE∩BD=D,
所以平面BDE∥平面 MNG.
新题快递
1.D [A中,α∩β=a,b⊂α,a,b可能平行也可能相交;B中,α
∩β=a,a∥b,则可能b∥α,b∥β,也可能b在平面α或β内;C
中,α∥β,b∥β,a⊂α,b⊂α,根据平面平行的判定定理,若加上
条件a∩b=A,则α∥β.故选 D.]
2.D [如图所示,A′,B′分别是A,
B 两点在α,β上 运 动 后 的 两 点,
此时AB 中 点C 变 成A′B′中 点
C′.连接A′B,取 A′B 的 中 点E,
连接 CE,C′E′,CC′,AA′,BB′.
则CE∥AA′,又AA′⊂α,CE⊄α,
∴CE∥α,同理C′E∥β.
又∵α∥β,∴C′E∥α.
∵C′E∩CE=E,∴平面CC′E∥平面α.∴CC′∥α.故不论
A,B 如何移动,所有的动点C 都在过点C 且与α,β平行的
平面上.]
假期作业28
思维整合室
1.两 条 相 交 直 线 平 行 2.垂 线 交 线 3.(1)锐 角
∠PAO
技能提升台 素养提升
1.D
2.A [过点A 作AH⊥BD 于点 H(图略),由平面ABD⊥平
面BCD,得 AH⊥ 平 面 BCD,则 AH⊥BC.又 DA⊥ 平 面
ABC,所以BC⊥AD,所以BC⊥平面 ABD,所以BC⊥AB,
即△ABC为直角三角形.故选 A.]
3.C [连接AC,因为ABCD 是菱形,
所以AC⊥BD,
又 MC⊥菱形 ABCD 所 在 的 平 面,
BD⊂平面ABCD,所以 MC⊥BD,
又 MC∩AC=C,MC,AC⊂ 平 面
MAC,所以BD⊥平面 MAC,MA⊂
平面 MAC,
所以 MA⊥BD.]
4.解析:连接 A1C1,则∠AC1A1 为 AC1 与
平面A1B1C1D1 所成的角.
因为AB=BC=2,所以A1C1=AC=
2 2,又AA1=1,所以AC1=3,
所以sin∠AC1A1=
AA1
AC1
=13.
答案:1
3
5.D
6.BCD [A中当m⊥n,m⊥α,n∥β时,两个平面的位置关系
不确定,A 不 正 确.B 中,过 直 线n 作 平 面γ 与β 交 于c,
则n∥c.
由m⊥α,所以m⊥c,所以 m⊥n,B正确.C中由面面平行的
性质,易得m∥β,C正确.D中,由线面角的定义与等角定理
可知 D正确.]
7.A [对 于 A 选 项,在 正 方 体
ABCD-A1B1C1D1 中,因为E,F
分别为AB,BC 的中点,易知EF
⊥BD,EF⊥DD1,又 BD∩DD1
=D,从 而 EF⊥ 平 面 B1BDD1,
又因为EF⊂平面B1EF,所以平
面B1EF⊥平面BDD1,所以 A选
项正 确;对 于 B 选 项,因 为 平 面
A1BD∩ 平 面 BDD1 =BD,由 上
述过程易知平面B1EF⊥平面A1BD 不成立;对于 C选项,
由题意知直线AA1 与直线B1E 必相交,故平面B1EF 与平
面A1AC有 公 共 点,从 而 C 选 项 错 误;对 于 D 选 项,连 接
AC,AB1,B1C,易知平面AB1C∥平面A1C1D,又因为平面
AB1C与 平 面B1EF 有 公 共 点B1,故 平 面 AB1C 与 平 面
B1EF 不平行,所以 D选项错误.]
8.解 析:如 图,取 AB 的 中 点 E,连 接
DE,CE,
因为△ADB 是等边三角形,
所以DE⊥AB.
当平面ADB⊥平面ABC时,
因为平面ADB∩平面ABC=AB,DE⊂
平面ABD,
所以DE⊥平面ABC.又CE⊂平面ABC,
可知DE⊥CE.由已知可得DE= 3,EC=1,
在 Rt△DEC中,CD= DE2+CE2=2.
答案:2
9.C [如图,过E 做EO⊥平面ABCD,垂足为O,过E 分别做
EG⊥BC,EM⊥AB,垂足分别为G,M,连接OG,OM,
由题意得等腰梯形所在的面、等腰三角形所在的面与底面夹
角分别为∠EMO 和∠EGO,
所以tan∠EMO=tan∠EGO= 145 .
因为EO⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,所以EO⊥BC,
因为EG⊥BC,EO,EG⊂平面EOG,EO∩EG=E,
所以BC⊥平面EOG,因为OG⊂平面EOG,所以BC⊥OG.
同理:OM⊥BM,又BM⊥BG,故四边形OMBG 是矩形,
所以由BC=10得OM=5,所以EO= 14,所以OG=5,
所 以 在 直 角 三 角 形 EOG 中,EG = EO2+OG2 =
( 14)2+52= 39,
601