内容正文:
8.5.3 课后达标检测
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√
1.若平面α∥平面β,l⊂α,则l与β的位置关系是 ( )
A.l与β相交 B.l与β平行
C.l在β内 D.无法判定
解析:因为α∥β,所以α与β无公共点.
因为l⊂α,所以l与β无公共点,所以l∥β.
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2.设α,β,γ是三个不同平面,且α∩γ=l,β∩γ=m,则“α∥β”是“l∥m”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
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解析:由于α∥β,α∩γ=l,β∩γ=m,由面面平行的性质定理可得l∥m,
所以α∥β是l∥m的充分条件;
但当l∥m,α∩γ=l,β∩γ=m时,并不能推出α∥β,α,β也有可能相交,
所以α∥β不是l∥m的必要条件.
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3.如果平面α∥平面β,夹在α和β间的两条线段相等,那么这两条线段所在直线的位置关系是( )
A.平行
B.相交
C.异面
D.平行、相交或异面
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解析:如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,易知平面ABCD∥平面A1B1C1D1.
对于AA1=BB1,此时AA1∥BB1;
对于A1D=A1B,此时A1D∩A1B=A1;
对于AD1=A1B,此时AD1与A1B是异面直线.
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4.已知P为△ABC所在平面外一点,平面α∥平面ABC,且α交线段PA,PB,PC分别于点A′,B′,C′,若PA′∶AA′=2∶3,则S△A′B′C′∶S△ABC=( )
A.2∶3 B.2∶5
C.4∶9 D.4∶25
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解析:因为平面α∥平面ABC,平面PAB∩平面α=A′B′,平面PAB∩平面ABC=AB,
所以A′B′∥AB,同理可得A′C′∥AC,B′C′∥BC,
又PA′∶AA′=2∶3,
所以PA′∶PA=2∶5,
所以S△A′B′C′∶S△ABC=4∶25.
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5.在长方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱DD1上的点.当平面AB1C∥平面A1EC1时,点E( )
A.与点D重合
B.与点D1重合
C.为棱DD1的中点
D.为棱DD1靠近点D的三等分点
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解析:连接B1D1,BD(图略),设B1D1∩A1C1=M,BD∩AC=O,连接ME,MD,B1O(图略).易知四边形B1MDO为平行四边形,所以B1O∥MD.因为平面AB1C∥平面A1EC1,平面AB1C∩平面BDD1B1=B1O,平面A1EC1∩平面BDD1B1=ME,所以B1O∥ME.又M,E,D在同一平面内且ME∩MD=M,所以当平面AB1C∥平面A1EC1时,点E与点D重合.
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6.(多选)已知点M,直线l,m,平面α,β,则下列说法错误的是( )
A.l∥α,l∥β,则α∥β
B.l∥β,m∥β,l⊂α,m⊂α,则α∥β
C.l∥m,l⊂α,m⊂β,则α∥β
D.l∥β,m∥β,l⊂α,m⊂α,l∩m=M,则α∥β
√
√
解析:选项A中,α与β可能相交,可能平行,也可能重合,故A错误;
选项B中,α与β也可能相交,故B错误;
选项C中,α与β也可能相交或重合,故C错误;
选项D中,依据面面平行的判定定理可知α∥β,故D正确.
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7.点P是平面α外一点,过点P且平行于平面α的平面有________ 个.
解析:假设过点P且平行于平面α的平面有两个β,γ,
则由面面平行的性质知β∥γ,又β,γ都过P点,故β,γ重合,
所以过点P且平行于平面α的平面只有一个.
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10.(13分)如图,在四棱锥P-ABCD中,E,F,G分别是PC,PD,BC的中点,DC∥AB.求证:平面PAB∥平面EFG.
证明:因为E,F,G分别是PC,PD,BC的中点,
所以EG∥PB,EF∥DC,
又DC∥AB,所以EF∥AB,
又因为EG⊄平面PAB,PB⊂平面PAB,
所以EG∥平面PAB,同理可证EF∥平面PAB,
因为EG∩EF=E,EG,EF⊂平面EFG,
所以平面PAB∥平面EFG.
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11.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为3,点E在A1B1上,且B1E=1,平面α∥平面BC1E,若平面α∩平面AA1B1B=A1F,则AF的长为( )
A.1 B.1.5 C.2 D.3
解析:因为平面α∥平面BC1E,平面α∩平面AA1B1B=A1F,平面BC1E∩平面AA1B1B=BE,
所以A1F∥BE,又A1E∥FB,
所以四边形A1FBE为平行四边形,
所以FB=A1E=3-1=2,所以AF=1.
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12.(多选)如图是四棱锥的平面展开图,其中四边形ABCD为正方形,E,F,G,H分别为PA,PB,PC,PD的中点,在此几何体中,下列结论正确的是( )
A.平面EFGH∥平面ABCD
B.平面PAD∥BC
C.平面PCD∥AB
D.平面PAD∥平面PAB
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解析:如图所示,把平面展开图还原为四棱锥,
对于A,易知EF∥AB,因为EF⊄平面ABCD,AB⊂平面ABCD,所以EF∥平面ABCD,
又EH∥AD,同理可证EH∥平面ABCD,又EF∩EH=E,EF,EH⊂平面EFGH,
所以平面EFGH∥平面ABCD,故A正确;
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对于B, 因为BC∥AD,BC⊄平面PAD,AD⊂平面PAD,所以平面PAD∥BC,故B正确;
对于C,因为AB∥CD,AB⊄平面PCD,CD⊂平面PCD,所以平面PCD∥AB,故C正确;
对于D,由平面PAD∩平面PAB=PA,故平面PAD与平面PAB不平行,故D不正确.
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13.(15分)已知,点P是△ABC所在平面外一点,点A′,B′,C′分别是△PBC,△PAC,△PAB的重心.
(1)求证:平面A′B′C′∥平面ABC;(7分)
证明:如图,连接PA′并延长交BC于点M,连接PB′并延长交AC于点N,
连接PC′并延长交AB于点Q,连接MN,NQ.
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(2)求A′B′∶AB的值.(8分)
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14.(15分)如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F,G,H
分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点.求证:
(1)B,C,H,G四点共面;(6分)
证明:因为G,H分别是A1B1,A1C1的中点,
所以GH∥B1C1,
又在三棱柱ABCA1B1C1中,B1C1∥BC,
所以GH∥BC,所以B,C,H,G四点共面.
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(2)平面BCHG∥平面A1EF.(9分)
证明:因为在三棱柱ABCA1B1C1中,A1B1∥AB,A1B1=AB,又G,E分别为A1B1,AB的中点,
所以A1G∥EB,A1G=EB,
所以四边形A1EBG是平行四边形,
所以A1E∥BG.
因为A1E⊂平面A1EF,BG⊄平面A1EF,
所以BG∥平面A1EF.
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又E,F分别是AB,AC的中点,所以EF∥BC,
因为EF⊂平面A1EF,BC⊄平面A1EF,
所以BC∥平面A1EF.
又BG∩BC=B,BG,BC⊂平面BCHG,
所以平面BCHG∥平面A1EF.
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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于M,交BC于N,则 eq \f(MN,AC)=________.
解析:由平面MNE∥平面ACB1,及面面平行的性质定理可得EN∥B1C,EM∥B1A,又因为E为BB1的中点,所以M,N分别为AB,BC的中点,所以MN= eq \f(1,2)AC,即 eq \f(MN,AC)= eq \f(1,2).
eq \f(1,2)
9.已知平面α∥平面β∥平面γ,两条直线l,m分别与平面α,β,γ相交于点A,B,C和D,E,F,若AB=6, eq \f(DE,DF)= eq \f(2,5),则AC=__________.
解析:如图,连接AF与平面β交于点G,连接BG,CF,GE,AD,
因为β∥γ,且平面ACF∩平面β=BG,平面ACF∩平面γ=CF,
所以BG∥CF,所以 eq \f(AB,BC)= eq \f(AG,GF),
同理可得GE∥AD,所以 eq \f(DE,EF)= eq \f(AG,GF),
所以 eq \f(AB,BC)= eq \f(DE,EF),由 eq \f(DE,DF)= eq \f(2,5),得 eq \f(AB,BC)= eq \f(DE,EF)= eq \f(2,3),
又AB=6,所以BC=9,所以AC=AB+BC=15.
因为A′,B′,C′分别是△PBC,△PAC,△PAB的重心,所以M,N,Q分别是△ABC的边BC,AC,AB的中点,
且 eq \f(PA′,A′M)= eq \f(PB′,B′N)= eq \f(PC′,C′Q)=2,
所以A′B′∥MN,B′C′ ∥NQ.
又MN⊂平面ABC,A′B′⊄平面ABC,
所以A′B′∥平面ABC.
同理B′C′∥平面ABC.
又因为A′B′∩B′C′=B′,A′B′,B′C′⊂平面A′B′C′,
所以平面A′B′C′∥平面ABC.
解:由(1)知A′B′∥MN,且 eq \f(A′B′,MN)= eq \f(PA′,PM)= eq \f(2,3),
即A′B′= eq \f(2,3)MN.
因为M,N分别是BC,AC的中点,
所以MN= eq \f(1,2)AB.
所以A′B′= eq \f(2,3)MN= eq \f(2,3)× eq \f(1,2)AB= eq \f(1,3)AB,
所以 eq \f(A′B′,AB)= eq \f(1,3),即A′B′∶AB的值为 eq \f(1,3).
15.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,M,N分别为棱BB1,C1D1的中点,过点A1,M,N作正方体的截面α交CC1于点Q,则 eq \f(C1Q,QC)=________.
eq \f(1,3)
解析:由题意知平面A1MQN即为过点A1,M,N的正方体的截面α,
因为平面ABB1A1∥平面DCC1D1,且平面ABB1A1∩α=A1M,平面DCC1D1∩α=NQ,
故A1M∥NQ,又NC1∥A1B1,且∠C1NQ,∠B1A1M的对应两边的射线方向一致,
故∠C1NQ=∠B1A1M,
而∠NC1Q=∠A1B1M=90°,
故△NC1Q∽△A1B1M,故 eq \f(C1Q,B1M)= eq \f(NC1,A1B1)= eq \f(1,2),
而B1M= eq \f(1,2)BB1= eq \f(1,2)CC1,
故 eq \f(C1Q,CC1)= eq \f(1,4),则 eq \f(C1Q,QC)= eq \f(1,3).
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