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课时分层评价28 直线与平面平行
(时间:40分钟 满分:80分)
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(1—8每小题5分,共40分)
1.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,已知E,F,G分别是线段A1C1上的点,且A1E=EF=FG=GC1.则下列直线与平面A1BD平行的是( )
A.CE B.CF
C.CG D.CC1
答案:B
解析:如图,连接AC,交BD于点O,连接A1O,CF,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,由于A1F=AC,OC=AC,所以A1F∥OC,即四边形A1OCF为平行四边形,所以A1O∥CF.又A1O⊂平面A1BD,CF⊄平面A1BD,所以CF∥平面A1BD.故选B.
2.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AM=2MA1,BN=2NB1,过MN作一平面分别交底面三角形ABC的边BC,AC于点E,F,则( )
A.MF∥NE
B.四边形MNEF为梯形
C.四边形MNEF为平行四边形
D.A1B1∥NE
答案:B
解析:在▱AA1B1B中,因为AM=2MA1,BN=2NB1,所以AM∥BN,且AM=BN,所以四边形ABNM为平行四边形,所以MN=AB,MN∥AB.又因为MN⊄平面ABC,AB⊂平面ABC,所以MN∥平面ABC.又因为MN⊂平面MNEF,平面MNEF∩平面ABC=EF,所以MN∥EF,所以EF∥AB.又因为在△ABC中,EF≠AB,所以EF≠MN,所以四边形MNEF为梯形.
3.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
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.
4.已知正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1,点P是面AA1D1D的中心,点Q是面A1B1C1D1的对角线B1D1上一点,且PQ∥平面AA1B1B,则线段PQ的长为( )
A. B.
C.1 D.
答案:A
解析:如图,连接AD1,AB1.
因为PQ∥平面AA1B1B,
平面AB1D1∩平面AA1B1B=AB1,PQ⊂平面AB1D1,
所以PQ∥AB1.
又点P是面AA1D1D的中心,
所以PQ=AB1==.故选A.
5.(多选)如图,在空间四边形ABCD中,E,F分别为AB,AD的中点,G,H分别在BC,CD上,且BG∶GC=DH∶HC=1∶2,则( )
A.BD∥平面EGHF
B.FH∥平面ABC
C.AC∥平面EGHF
D.直线GE,HF,AC交于一点
答案:AD
解析:因为BG∶GC=DH∶HC,所以GH∥BD.
又E,F分别为AB,AD的中点,所以EF∥BD且EF=BD,则EF∥GH.
易知BD∥平面EGHF,FH与AC为相交直线,即A正确,B,C错误.
因为EGHF为梯形,所以EG与FH必相交,设交点为M.
又因为EG⊂平面ABC,FH⊂平面ACD,则M是平面ABC与平面ACD的一个交点.
所以M∈AC,即直线GE,HF,AC交于一点,即D正确.
故选AD.
6.α,β,γ是三个平面,a,b是两条直线,有下面三个条件:①a∥γ,b⊂β;②a∥γ,b∥β;③a⊂γ,b∥β.
命题“α∩β=a,b⊂γ,且 ,则a∥b”是真命题.(在横线处填写条件)
答案:①或③
解析:①中a∥γ,b⊂β,γ∩β=b,得出a∥b;③中a⊂γ,b∥β,b⊂γ,α∩β=a,β∩γ=a,得出a∥b.
7.如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,Q为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面MNQ平行的是 .(填序号)
答案:①②③
解析:如图①,连接A1B1.
在正方体中,知AB∥A1B1.
又因为N,Q分别为所在棱的中点,所以NQ∥A1B1,所以AB∥NQ,
因为AB⊄平面MNQ,NQ⊂平面MNQ,所以AB∥平面MNQ.
如图②,连接A1B1,
在正方体中,AB∥A1B1,又因为M,Q分别为所在棱的中点,
所以MQ∥A1B1,所以AB∥MQ,因为AB⊄平面MNQ,MQ⊂平面MNQ,
因此AB∥平面MNQ.
如图③,连接A1B1.
在正方体中,AB∥A1B1.
又因为M,Q分别为所在棱的中点,所以MQ∥A1B1,所以AB∥MQ,
因为AB⊄平面MNQ,MQ⊂平面MNQ,
所以AB∥平面MNQ.
如图④,连接A1B,取A1B的中点O,连接OQ.
因为O,Q分别为A1B和AA1的中点,所以OQ∥AB,又OQ∩平面MNQ=Q,所以AB与平面MNQ不平行.
8.如图,已知正方体ABCD-A'B'C'D',E,F分别为AD,AB的中点,点G在上底面A'B'C'D'(含边界)上运动.请补充一个恰当条件,当点G满足 条件时,有BC'∥平面EFG.
答案:G点在B'C'的中点与C'D'中点的连线上
解析:当G在B'C'的中点与C'D'中点的连线上时,有BC'∥平面EFG.
证明如下:设B'C'的中点为M,C'D'的中点为N,
连接NF,
易得EF∥BD,B'D'∥MN,又BD∥B'D',则EF∥MN,
因为BF=C'N,BF∥C'N,
则四边形BFNC'为平行四边形,
所以NF∥BC',而NF⊂平面EFMN,BC'⊄平面EFMN,
所以BC'∥平面EFMN,
当G在B'C'的中点与C'D'中点的连线上时,平面EFG与平面EFMN重合,
故BC'∥平面EFG.
9.(15分)如图,在空间四边形ABCD中,M,N分别是线段AB,AD上的点.若=,P为线段CD上的一点(P与C,D不重合),过M,N,P的平面与直线BC交于点Q,求证:BD∥PQ.
证明:因为=,所以MN∥BD.
因为BD⊄平面MNPQ,MN⊂平面MNPQ,
所以BD∥平面MNPQ.
又因为BD⊂平面BCD,
平面MNPQ∩平面BCD=PQ,
所以BD∥PQ.
10.(15分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是菱形,N,M,Q分别为PB,PD,PC的中点.
(1)求证:QN∥平面PAD;
(2)记平面CMN与底面ABCD的交线为l,试判断直线l与平面PBD的位置关系,并证明.
解:(1)证明:因为Q,N分别为PC,PB的中点,
所以QN∥BC,
因为底面ABCD是菱形,所以BC∥AD,
所以QN∥AD,
因为QN⊄平面PAD,AD⊂平面PAD,
所以QN∥平面PAD.
(2)直线l与平面PBD平行.
证明如下:因为N,M分别为PB,PD的中点,
所以MN∥BD,
又BD⊂平面ABCD,MN⊄平面ABCD,
所以MN∥平面ABCD.
因为平面CMN与底面ABCD的交线为l,MN⊂平面CMN,
所以MN∥l,所以BD∥l,
因为BD⊂平面PBD,l⊄平面PBD,
所以直线l∥平面PBD.
(11、12每小题5分,共10分)
11.在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,点M是BB1上靠近B的三等分点,直线DM交平面BCD1A1于点N,则=( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:设平面DAM与CC1交于点P,连接DP交D1C于点Q,连接QN,如图,因为CB∥DA,CB⊄平面DAM,DA⊂平面DAM,所以CB∥平面DAM,又CB⊂平面CBB1C1,平面DAM∩平面CBB1C1=PM,所以CB∥PM,因为M是三等分点,所以=3,因为CB⊂平面CBA1D1,PM⊄平面CBA1D1,所以PM∥平面CBA1D1,又PM⊂平面PDM,平面CBA1D1∩平面PDM=QN,所以PM∥QN,所以====3,因此=.故选C.
12.如图,四棱锥SABCD的所有的棱长都等于2,E是SA的中点,过C,D,E三点的平面与SB交于点F,则四边形DEFC的周长为( )
A.2+ B.3+
C.3+2 D.2+2
答案:C
解析:由AB=BC=CD=DA=2.得AB∥CD,又因为CD⊂平面DCFE,AB⊄平面DCFE,即AB∥平面DCFE,因为平面SAB∩平面DCFE=EF,AB⊂平面SAB,所以AB∥EF.因为E是SA的中点,所以EF=1,DE=CF=.
所以四边形DEFC的周长为3+2.
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