内容正文:
1.直线a,b为异面直线,过直线a与直线b平行的平面( )
A.有且只有一个
B.有无数多个
C.有且只有一个或不存在
D.不存在
解析:选A.在a上任取一点A,则过A与b平行的直线有且只有一条,设为b′,又因为a∩b′=A,所以a与b′确定一个平面α,即为过a与b平行的平面,可知它是唯一的.故选A.
2.(2025·德州期末)已知m,n为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,则下列结论中正确的是( )
A.m∥α,m∥n⇒n∥α
B.m∥α,n∥α⇒m∥n
C.m∥α,m⊂β,α∩β=n⇒m∥n
D.m∥α,n⊂α⇒m∥n
解析:选C.A中,n还有可能在平面α内;B中,m,n可能相交、平行、异面;由线面平行的性质定理可得C正确;D中,m,n可能异面.
3.乒乓球是一项深受我国广大人民群众喜爱的体育运动,乒乓球台主要由乒乓球网和台面组成.如图所示,如果将乒乓球台的台面抽象成平面α,将乒乓球网的上边缘抽象成直线l,则直线l与平面α的位置关系是( )
A.l⊂α B.l∈α
C.l∥α D.l与α相交
解析:选C.由题意得l⊄α,且l平行于乒乓球网的下边缘,而乒乓球网的下边缘在平面α内,由线面平行的判定定理得l∥α成立.
4.如图,P为平行四边形ABCD所在平面外一点,过BC的平面与平面PAD交于EF,E在线段PD上且异于P,D两点,则四边形EFBC是( )
A.空间四边形 B.矩形
C.梯形 D.平行四边形
解析:选C.因为BC∥AD,AD⊂平面PAD,BC⊄平面PAD,所以BC∥平面PAD.
因为BC⊂平面EFBC,平面EFBC∩平面PAD=EF,所以BC∥EF.
因为BC=AD,EF<AD,所以EF<BC,所以四边形EFBC为梯形.
5.在正方体ABCDA1B1C1D1中,下列直线中与平面AB1C平行的是( )
A.DD1 B.A1D1
C.C1D1 D.A1D
解析:选D.如图,因为A1B1∥AB∥CD,A1B1=AB=CD,
所以A1B1綉CD,所以四边形A1B1CD为平行四边形,所以A1D∥B1C,
又B1C⊂平面AB1C,A1D⊄平面AB1C,
所以A1D∥平面AB1C,故D符合题意;由图易知,DD1,A1D1,C1D1均与平面AB1C不平行,故A,B,C不符合题意.
6.(多选)如图所示,P为矩形ABCD所在平面外一点,矩形ABCD的对角线的交点为O,M为PB的中点,则( )
A.OM∥PD B.OM∥平面PAC
C.OM∥平面PDA D.OM∥平面PDC
解析:选ACD.因为矩形ABCD的对角线的交点为O,所以O是BD的中点,又M为PB的中点,所以OM∥PD.因为OM⊄平面PDA,PD⊂平面PDA,所以OM∥平面PDA.因为OM⊄平面PDC,PD⊂平面PDC,所以OM∥平面PDC,故A,C,D正确.OM与平面PAC有公共点O,故B错误.
7.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E为DD1的中点,则BD1与平面ACE的位置关系为__________.
解析:连接BD(图略),设AC∩BD=O,易知O为BD的中点,连接OE(图略),因为O,E分别为BD,DD1的中点,所以OE∥BD1,OE⊂平面ACE,BD1⊄平面ACE,所以BD1∥平面ACE.
答案:平行
8.如图,四棱锥PABCD中,底面ABCD为平行四边形,E是PA上一点,当点E满足条件:__________时,PC∥平面EBD.
解析:如图,取PA的中点E,连接EB,ED,AC,设AC与BD交于点O,连接EO,易知EO∥PC.因为EO⊂平面EBD,PC⊄平面EBD,所以PC∥平面EBD.即当E为PA中点时,PC∥平面EBD.
答案:E为PA的中点
9.如图,直线a∥平面α,点A∉平面α,并且直线a和点A位于平面α的两侧,点B,C,D∈a,AB,AC,AD分别交平面α于点E,F,G,若BD=4,FC=4,AF=5,则EG=____________.
解析:因为直线a∥平面α,点B,C,D∈a,BD⊂平面ABD,平面ABD∩平面α=EG,所以BD∥EG,所以==,所以EG=·BD=×4=.
答案:
10.(13分)如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为平行四边形,E,F分别为AD,CD的中点,G为PD上靠近D的四等分点,O为EF的中点,判断OG与平面PAB的位置关系,并说明理由.
解:OG∥平面PAB,理由如下:因为底面ABCD为平行四边形,所以DH=DB,
因为E,F,O分别为AD,CD,EF的中点,
所以DO=DH,即DO=DB,
又因为G为PD上靠近D的四等分点,
即DG=PD,所以OG∥BP,
因为BP⊂平面PAB,OG⊄平面PAB,
所以OG∥平面PAB.
11.(2025·德州月考)如图,在三棱台ABCA1B1C1中,从A,B,C,A1,B1,C1中取3个点确定平面α,若平面α∩平面A1B1C1=m,且m∥AB,则所取的这3个点可以是( )
A.A1,B,C B.A1,B,C1
C.A,B,C1 D.A,B1,C1
解析:选C.由于几何体ABCA1B1C1是三棱台,则AB∥A1B1,又AB⊄平面A1B1C1,A1B1⊂平面A1B1C1,所以AB∥平面A1B1C1,
当AB⊂平面α,平面α∩平面A1B1C1=m时,由直线与平面平行的性质定理可知m∥AB,选项C符合要求.
12.(多选)如图所示,在四面体ABCD中,E,F分别为AC,CD的中点,G为BD上靠近B的三等分点,H为BC上靠近B的三等分点,则下列说法错误的是( )
A.GH∥BC
B.EF∥BD
C.BE与平面AGF相交
D.EF∥平面ADH
解析:选ABC.由图得GH与BC相交,A错误;因为E,F分别为AC,CD的中点,所以EF∥AD,又AD⊂平面ABD,EF⊄平面ABD,所以EF∥平面ABD,若EF∥BD,则BD∥AD,与图矛盾,B错误;连接DE,设AF,DE交于点O,连接OG,所以O为△ACD的重心,即=2,又G为BD上靠近B的三等分点,即=2,所以OG∥BE,又OG⊂平面AGF,BE⊄平面AGF,所以BE∥平面AGF,C错误;因为EF∥AD,AD⊂平面ADH,EF⊄平面ADH,所以EF∥平面ADH,D正确.
13.如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,点E为A1C1的中点,点F在BC上且满足BF=λBC,若EF∥平面ABB1A1,则λ=________.
解析:如图,连接EF,取A1B1的中点N,连接NE,BN,所以NE∥B1C1,NE=B1C1,又BC∥B1C1,BC=B1C1,所以NE∥BC,NE=BC,又EF∥平面ABB1A1,EF⊂平面BNEF,平面BNEF∩平面ABB1A1=BN,所以EF∥BN,所以四边形BNEF为平行四边形,所以NE=BF,所以BF=BC,则λ=.
答案:
14.(13分)如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,如何作出过点A1,B,C1的平面与平面ABC的交线?并说明理由.
解:在平面ABC中,过点B作直线l,使l∥AC,则l即为平面BA1C1与平面ABC的交线.
理由如下:在直三棱柱ABCA1B1C1中,A1C1∥AC,AC⊂平面ABC,A1C1⊄平面ABC,
所以A1C1∥平面ABC.
又A1C1⊂平面A1BC1,平面A1BC1∩平面ABC=l,所以A1C1∥l.
又因为直线l过点B,且l⊂平面ABC.
根据线面平行的性质定理,l即为所求交线.
15.(15分)(2025·济南期末)如图,正四棱锥PABCD的侧棱长和底面边长均为13,M为侧棱PA上的点,且PM∶MA=5∶8.
(1)在线段BD上是否存在一点N,使MN∥平面PBC?如果存在,求出BN∶ND的值,如果不存在,请说明理由;(7分)
(2)假设存在满足条件(1)的点N,求线段MN的长.(8分)
解:(1)存在,BN∶ND=5∶8.理由如下:
假设在线段BD上存在一点N,使MN∥平面PBC,连接AN并延长,交BC于点E,连接PE.
因为MN∥平面PBC,MN⊂平面APE,
平面APE∩平面PBC=PE,所以MN∥PE,则==,
因为在正方形ABCD中,AD∥BC,所以==,假设成立.
此时BN∶ND=5∶8.
(2)由(1)得BE∶AD=5∶8,所以BE=.
在△PBE中,PE2=PB2+BE2-2PB·BE cos 60°=132+-2×13××=,所以PE=.
因为MN∥PE,所以MN∶PE=8∶13,
所以MN=×=7.
学科网(北京)股份有限公司
$