内容正文:
8.5.2 直线与平面平行
1.若直线l∥平面α,则过l作一组平面与α相交,记所得的交线分别为a,b,c,…,那么这些交线的位置关系为( )
A.都平行
B.都相交且一定交于同一点
C.都相交但不一定交于同一点
D.都平行或交于同一点
2.在空间四边形ABCD中,E,F分别在AD,CD上,且满足=,则直线EF与平面ABC的位置关系是( )
A.EF∥平面ABC B.EF⊂平面ABC
C.EF与平面ABC相交 D.以上都有可能
3.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不平行的是( )
4.如图,四棱锥S-ABCD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
5.(2025·福州质检)如图所示,直线a∥平面α,点A∉平面α,并且直线a和点A位于平面α两侧,点B,C,D∈a,AB,AC,AD分别交平面α于点E,F,G,若BD=4,CF=4,AF=5,则EG=( )
A.2 B.3
C. D.
6.〔多选〕在空间四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA上的点,当BD∥平面EFGH时,下面结论正确的是( )
A.E,F,G,H一定是各边的中点
B.G,H一定是CD,DA的中点
C.AE∶EB=AH∶HD,且BF∶FC=DG∶GC
D.四边形EFGH是平行四边形或梯形
7.〔多选〕一几何体的平面展开图如图所示(顶点P在展开图中分别为P1,P2,P3,P4),其中四边形ABCD为正方形,E,F分别为P4B,P1C的中点,关于这个几何体,下列结论正确的是( )
A.直线AE与直线BF异面
B.直线AE与直线DF异面
C.直线EF∥平面PAD
D.直线EF∥平面ABCD
8.如图,已知A,B,C,D四点不共面,且AB∥α,CD∥α,AC∩α=E,AD∩α=F,BD∩α=H,BC∩α=G,则四边形EFHG的形状是 .
9.如图,在底面边长为8 cm,高为6 cm的正三棱柱ABC-A1B1C1中,若D为棱A1B1的中点,则过BC和D的截面面积等于 cm2.
10.如图,O是圆锥底面圆的圆心,圆锥的轴截面PAB为等腰直角三角形,C为底面圆周上一点.
(1)若的中点为D.求证:AC∥平面POD;
(2)如果△PAB的面积是9,求此圆锥的表面积.
11.已知直线a∥平面α,直线a∥平面β,α∩β=b,直线a与直线b( )
A.相交 B.平行
C.异面 D.不确定
12.〔多选〕已知在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为梯形,且AB∥CD,AC,BD的交点为O,CD=3AB,在PC上取一点N,使得PA∥平面NBD,四棱锥P-ABCD的体积为V1,三棱锥N-BDC的体积为V2,则下面结论正确的为( )
A.= B.PA∥ON
C.VP-ADC=VP-ABC D.=
13.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,DD1=8,E,F分别是侧棱AA1,CC1上的动点,AE+CF=8,点P在棱AA1上,且AP=2.若EF∥平面PBD,则CF= .
14.如图,E为平行四边形ABCD所在平面外一点,P是线段CD的中点,在直线AE上是否存在一点M,使得PM∥平面BCE.若存在,指出点M的位置,并证明你的结论.
15.如图所示,四边形EFGH为三棱锥A-BCD的一个截面,四边形EFGH为平行四边形.
(1)求证:AB∥平面EFGH;
(2)若AB=4,CD=6,求四边形EFGH周长的取值范围.
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8.5.2 直线与平面平行
1.A 由直线l∥平面α,过l作平面β且α∩β=a,则l∥a,同理有l∥b,l∥c,…,所以a∥b∥c∥…,即交线均平行.故选A.
2.A ∵=,∴EF∥AC,又∵AC⊂平面ABC,EF⊄平面ABC.∴EF∥平面ABC.故选A.
3.A 对于选项B,由于AB∥MQ,结合线面平行的判定定理可知B不满足题意;对于选项C,由于AB∥MQ,结合线面平行的判定定理可知C不满足题意;对于选项D,由于AB∥NQ,结合线面平行的判定定理可知D不满足题意.故选A.
4.C 由AB=BC=CD=DA=2,得四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,即AB∥平面DCFE,∵平面SAB∩平面DCFE=EF,∴AB∥EF.∵E是SA的中点,∴F是SB的中点,∴EF=1,DE=CF=.∴四边形DEFC的周长为3+2.
5.D 因为直线a∥平面α,点B,C,D∈a,平面ABD∩平面α=EG,所以BD∥EG,所以==,所以EG=·BD=×4=.
6.CD 因为BD∥平面EFGH,所以由线面平行的性质定理,得BD∥EH,BD∥FG,则AE∶EB=AH∶HD,BF∶FC=DG∶GC,且EH∥FG,所以四边形EFGH是平行四边形或梯形.故选C、D.
7.ACD 如图,将平面展开图还原,显然AE,BF异面,故A正确;易得EF∥BC,又BC∥AD,∴EF∥AD,又EF⊄平面PAD,AD⊂平面PAD,∴EF∥平面PAD,故C正确;易知四边形AEFD为梯形,故B错误;∵EF∥BC,BC⊂平面ABCD,EF⊄平面ABCD,∴EF∥平面ABCD,故D正确.故选A、C、D.
8.平行四边形 解析:∵AB∥α,平面ABC∩α=EG,AB⊂平面ABC,∴EG∥AB.同理FH∥AB,∴EG∥FH.又CD∥α,平面BCD∩α=GH,CD⊂平面BCD,∴GH∥CD.同理EF∥CD,∴GH∥EF,∴四边形EFHG是平行四边形.
9.24 解析:如图,过点D作DE∥B1C1,交A1C1于点E,连接CE,DB,B1C1∥BC,则DE∥BC,即D,E,B,C四点共面,四边形BCED即为过BC和点D的截面,因为D为棱A1B1的中点,所以DE是△A1B1C1的中位线,所以DE=B1C1=4 cm,又因为DE∥BC,所以四边形BCED是梯形;过点D作DF⊥BC于点F,则DF==4(cm),所以截面 BCED的面积为×(4+8)×4=24(cm2).
10.解:(1)证明:设BC∩OD=E,
∵D是 的中点,
∴E是BC的中点,
又∵O是AB的中点,
∴AC∥OE,
又∵AC⊄平面POD,OE⊂平面POD,∴AC∥平面POD.
(2)设圆锥底面圆半径为r,高为h,母线长为l,
∵圆锥的轴截面PAB为等腰直角三角形,
∴h=r,l=r,
∵S△PAB=×2r×h=r2=9,∴r=3,
∴圆锥的表面积S表=πrl+πr2=πr×r+πr2=9(1+)π.
11.B 因为直线a∥平面α,直线a∥平面β,所以在α,β中均可找到一条直线与直线a平行.设m在平面α内,n在平面β内,且m∥a,n∥a,所以m∥n.又因为m不在平面β内,n在平面β内,所以m∥β.又因为α∩β=b,m⊂α,所以m∥b.又因为m∥a,所以a∥b.故选B.
12.ABD 因为AB∥CD,所以△AOB与△COD相似,所以==,因为PA∥平面NBD,PA⊂平面PAC,平面PAC∩平面NBD=ON,所以PA∥ON,所以==,故A、B正确;因为CD=3AB,AB∥CD,所以S△ADC=3S△ABC,所以VP-ADC=3VP-ABC,故C不正确;因为=,所以=,因为==3,所以=,所以=×=,故D正确.故选A、B、D.
13.2 解析:连接AC,交BD于点O,连接PO(图略).因为EF∥平面PBD,EF⊂平面EACF,平面EACF∩平面PBD=PO,所以EF∥PO.在PA1上截取PQ=AP=2,连接QC,则QC∥PO,所以EF∥QC,所以易知四边形EFCQ为平行四边形,则CF=EQ.又AE+CF=8,AE+A1E=8,所以A1E=CF=EQ=(8-AQ)=2,故CF=2.
14.解:存在点M,当点M是线段AE的中点时,PM∥平面BCE.
证明如下:如图,取BE的中点N,连接CN,MN,
则MN∥AB且MN=AB,又PC∥AB且PC=AB,所以MN∥PC且MN=PC,
所以四边形MNCP为平行四边形,所以PM∥CN.
因为PM⊄平面BCE,CN⊂平面BCE,
所以PM∥平面BCE.
15.解:(1)证明:∵四边形EFGH为平行四边形,∴EF∥GH.
又GH⊂平面ABD,EF⊄平面ABD,∴EF∥平面ABD.
∵EF⊂平面ABC,平面ABD∩平面ABC=AB,∴EF∥AB.
∵EF⊂平面EFGH,AB⊄平面EFGH,
∴AB∥平面EFGH.
(2)同(1)可证EH∥CD,设EF=x,EH=y,
∵EF∥AB,EH∥CD,∴=,=,
∴+=+==1,
又AB=4,CD=6,∴+=1,
∴y=6(1-),且0<x<4,
∴四边形EFGH的周长l=2(x+y)=2[x+6(1-)]=12-x,
∴8<12-x<12,
∴四边形EFGH周长的取值范围是(8,12).
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