内容正文:
8.5.3 平面与平面平行
1.设α,β是两个不同的平面,m是直线且m⊂α,m∥β,若使α∥β成立,则需增加的条件是( )
A.n是直线且n⊂α,n∥β
B.n,m是异面直线且n∥β
C.n,m是相交直线且n⊂α,n∥β
D.n,m是平行直线且n⊂α,n∥β
2.已知平面α∥平面β,直线a∥平面α,直线b∥平面β,那么a与b的位置关系可能是( )
A.平行或相交 B.相交或异面
C.平行或异面 D.平行、相交或异面
3.在下列四个正方体中,A,B,C为正方体所在棱的中点,则能得出平面ABC∥平面DEF的是( )
4.经过平面α外两点,作与α平行的平面,则这样的平面可以作( )
A.1个或2个 B.0个或1个
C.1个 D.0个
5.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M为棱A1D1上的动点,O为底面ABCD的中心,E,F分别是A1B1,C1D1的中点,下列平面中与OM扫过的平面平行的是( )
A.平面ABB1A1 B.平面BCC1B1
C.平面BCFE D.平面DCC1D1
6.〔多选〕α,β,γ为三个不重合的平面,a,b,c为三条不重合的直线,则下列命题中正确的是( )
A.⇒a∥b B.⇒a∥b
C.⇒α∥β D.⇒a∥b
7.〔多选〕如图,在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1E=2EA,设过点D1,C,E的平面与平面ABB1A1的交线为EF,则( )
A.EF∥D1C B.EF=a
C.CF=a D.三棱锥A-EFC的体积为a3
8.已知直线l与平面α,β,γ依次交于点A,B,C,直线m与平面α,β,γ依次交于点D,E,F,若α∥β∥γ,AB=EF=3,BC=4,则DE= .
9.如图,P是△ABC所在平面外一点,A',B',C'分别是△PBC,△PAC,△PAB的重心,则平面A'B'C'与平面ABC的位置关系为 .
10.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F分别为线段AC1,A1C1的中点.
(1)求证:EF∥平面BCC1B1;
(2)在线段BC1上是否存在一点G,使平面EFG∥平面ABB1A1,证明你的结论.
11.如图,四棱台ABCD-A'B'C'D'的底面为正方形,M为CC'的中点,点N在线段AB上,AB=4BN.若MN∥平面ADD'A',则此棱台上下底面边长的比值为( )
A. B.
C. D.
12.〔多选〕已知α,β是两个不同的平面,m,n是两条不同的直线,且m,n⊄α,m,n⊄β,给出下列四个论断:①α∥β;②m∥n;③m∥α;④n∥β.以其中三个论断为条件,剩余论断为结论组成下列四个命题,其中为真命题的是( )
A.①②③⇒④ B.①③④⇒②
C.①②④⇒③ D.②③④⇒①
13.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别是棱CC1,C1D1,D1D,CD的中点,N是BC的中点,点M在四边形EFGH的边上及其内部运动,则M满足 时,有MN∥平面B1BDD1.
14.求证:(1)如果两个平面分别平行于第三个平面,那么这两个平面平行;
(2)经过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.
15.如图,在矩形ABCD和矩形ABEF中,AF=AD,AM=DN,矩形ABEF可沿AB任意翻折.
(1)求证:当F,A,D不共线时,线段MN总平行于平面FAD;
(2)“不管怎样翻折矩形ABEF,线段MN总与线段FD平行”这个结论正确吗?如果正确,请证明;如果不正确,请说明能否改变个别已知条件使上述结论成立,并给出理由.
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8.5.3 平面与平面平行
1.C 要使α∥β成立,需要其中一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,n,m是相交直线且n⊂α,n∥β,m⊂α,m∥β,由平面与平面平行的判定定理可得α∥β.故选C.
2.D 当a与b共面,即a与b平行或相交时,如图所示,显然满足题目条件;在a与b相交的条件下,分别把a,b平行移动到平面β,平面α上,此时a与b异面,亦满足题目条件.故选D.
3.B B中,可证AB∥DE,BC∥DF,故可以证明AB∥平面DEF,BC∥平面DEF.又AB∩BC=B,且AB,BC⊂平面ABC,所以平面ABC∥平面DEF.
4.B ①当经过两点的直线与平面α平行时,可作出一个平面β,使β∥α;②当经过两点的直线与平面α相交时,由于作出的平面与平面α至少有一个公共点,故经过两点的平面都与平面α相交,不能作出与平面α平行的平面.故满足条件的平面有0个或1个.
5.C 如图所示,分别取AB,DC的中点E1和F1,OM扫过的平面即为平面A1E1F1D1,因为A1E=BE1,A1E∥BE1,所以四边形A1E1BE为平行四边形,所以A1E1∥BE.根据线面平行的判定定理,可得A1E1∥平面BCFE,同理可得E1F1∥平面BCFE,再根据面面平行的判定定理,可得平面A1E1F1D1∥平面BCFE.
6.AD 对于A,由基本事实4可知,A正确;对于B,两条直线都与同一个平面平行,则这两条直线可能平行,可能相交,也可能异面,故B不正确;对于C,两个平面都与同一条直线平行,则这两个平面可能平行,也可能相交,故C不正确;对于D,由面面平行的性质定理可知,D正确.
7.AD 如图,连接AC,A1B,因为在正方体中,平面ABB1A1∥平面CDD1C1,平面ABB1A1∩平面EFCD1=EF,平面CDD1C1∩平面EFCD1=CD1,根据面面平行的性质定理可得EF∥D1C,故A正确;易知A1B∥D1C,所以EF∥A1B,又A1E=2EA,所以AF=AB,故EF=A1B=a,故B错误;CF==a,故C错误;VA-EFC=VE-AFC=×a××a×a=a3,故D正确.
8. 解析:如图,连接CD交平面β于点G,连接EG,BG,AD,CF,设l与CD确定的平面为α1,因为α∩α1=AD,β∩α1=BG,且α∥β,所以AD∥BG,所以=,同理可得,GE∥CF,=,所以=,所以DE===.
9.平行 解析:如图,连接PA',PC'并延长,分别交BC,AB于点M,N,连接MN.∵A',C'分别是△PBC,△PAB的重心,∴PA'=PM,PC'=PN,∴A'C'∥MN.∵MN⊂平面ABC,A'C'⊄平面ABC,∴A'C'∥平面ABC.同理,A'B'∥平面ABC.又A'C'∩A'B'=A',A'C',A'B'⊂平面A'B'C',∴平面A'B'C'∥平面ABC.
10.解:(1)证明:因为E,F分别为线段AC1,A1C1的中点,所以EF∥A1A.
因为B1B∥A1A,所以EF∥B1B.又因为EF⊄平面BCC1B1,B1B⊂平面BCC1B1,
所以EF∥平面BCC1B1.
(2)存在.
证明如下:取BC1中点为G,连接GE,GF,又因为E为AC1的中点,所以GE∥AB.
因为EG⊄平面ABB1A1,AB⊂平面ABB1A1,所以EG∥平面ABB1A1.
同理可证EF∥平面ABB1A1.又因为EF∩EG=E,EF,EG⊂平面EFG,
所以平面EFG∥平面ABB1A1,
所以在线段BC1上存在一点G,使平面EFG∥平面ABB1A1.
11.D 设E为CD的中点,G为EC的中点,连接MG,NG,C'E,则NG∥AD,则平面MNG∥平面ADD'A'.又平面DCC'D'分别交平面MNG和平面ADD'A'于直线MG,DD',则MG∥DD'.因为E为CD的中点,G为EC的中点,M为CC'的中点,所以DD'∥C'E∥MG,所以DEC'D'为平行四边形,棱台上下底面边长的比值为.
12.AC 若①α∥β,②m∥n,③m∥α,且n⊄β,有④n∥β成立,A正确;若①α∥β,③m∥α,④n∥β,则m,n可能相交、平行或异面,B错误;若①α∥β,②m∥n,④n∥β,且m⊄α,所以有③m∥α成立,C正确;若②m∥n,③m∥α,④n∥β,则平面α,β可能相交、平行,D错误.
13.M在线段FH上 解析:连接HN,FH,FN(图略).∵HN∥DB,FH∥D1D,HN∩HF=H,BD∩DD1=D,HN,HF⊂平面FHN,DB,DD1⊂平面B1BDD1,∴平面FHN∥平面B1BDD1.∵点M在四边形EFGH的边上及其内部运动,平面FHN∩平面EFGH=FH,∴M∈FH.
14.证明:(1)已知平面α,β,γ,且α∥β,γ∥β,如图所示,
在平面α,β,γ内各取一点A,B,C,过AB作两个平面,与α的交线分别为a,b,与β的交线分别为c,d.
设过BC和c的平面与γ的交线为e,过BC和d的平面与γ的交线为f,由两个平面平行的性质定理知a∥c,b∥d,c∥e,d∥f,∴a∥e,b∥f,
∵a⊄γ,e⊂γ,b⊄γ,f⊂γ,
∴a∥γ,b∥γ,又a∩b=A,a⊂α,b⊂α,∴α∥γ.
(2)已知点P∉平面α.假设过点P存在两个平面β,γ都平行于α,即α∥β,α∥γ.
如图所示,
设直线a⊂平面α,则P∉a,
由a和P确定一个平面设为σ,
则σ∩β=b,σ∩γ=c,则b∩c=P,
由两平面平行的性质定理可得,
a∥b,a∥c,则b∥c.
这与b∩c=P矛盾,故假设错误,即经过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行.
15.解:(1)证明:在平面图形中,设MN与AB交于点G.
由于四边形ABCD和四边形ABEF都是矩形且AD=AF,因此有AD∥BE且AD=BE,
∴四边形ADBE是平行四边形,
∴AE∥DB.
又∵AM=DN,∴四边形ADNM为平行四边形,∴MN∥AD.
折叠之后,MG∥AF,NG∥AD,MG∩NG=G,AD∩AF=A,示意图如图1,∴平面FAD∥平面GNM.
又∵MN⊂平面GNM,∴MN∥平面FAD.
∴当F,A,D不共线时,线段MN总平行于平面FAD.
(2)这个结论不正确.
要使结论成立,M,N应分别为AE和DB的中点.理由如下:
当F,A,D共线时,由平面图形,易证得FD∥MN.
折叠后,当F,A,D不共线时,由(1)知平面MNG∥平面FDA,可知要使MN∥FD总成立,根据面面平行的性质定理,只要FD与MN共面即可.
若要使FD与MN共面,连接FM,只要FM与DN相交即可.
由平面图形知,若要DN和FM共面,则DN与FM相交于点B(M,N分别为AE,DB的中点才能实现),折叠后的图形如图2.
∵FM∩DN=B,∴可知它们确定一个平面,即F,D,N,M四点共面.
又∵平面FDNM∩平面MNG=MN,平面FDNM∩平面FDA=FD,平面MNG∥平面FAD,∴MN∥FD.
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