内容正文:
8.5.3 平面与平面平行 同步测试-2025-2026学年高一下学期数学人教A版必修第二册
姓名: 班级: 学号:
一、选择题
1.在长方体ABCD-A'B'C'D'中,平面α∩平面ABCD=EF,平面α∩平面A'B'C'D'=E'F',则EF与E'F'的位置关系是( )
A.平行 B.相交 C.异面 D.不确定
2.在正方体EFGH-E1F1G1H1中,下列四对截面中,彼此平行的一对截面是 ( )
A.平面E1FG1与平面EGH1
B.平面FHG1与平面F1H1G
C.平面F1H1H与平面FHE1
D.平面E1HG1与平面EH1G
3.如图所示,P是三角形ABC所在平面外一点,平面α∥平面ABC,α分别交线段PA,PB,PC于A',B',C'.若PA'∶AA'=2∶3,则'B'C'∶BC等于( )
A.2∶25 B.4∶25 C.2∶5 D.4∶5
4.设平面α∥平面β,点A∈α,点B∈β,C是AB的中点,当点A,B分别在平面α,β内运动时,所有的动点C( )
A.不共面
B.不论点A,B如何移动,都共面
C.当且仅当点A,B分别在两直线上移动时才共面
D.当且仅当点A,B分别在两条给定的异面直线上移动时才共面
5.如图所示,在一个平面内的三条不同的平行直线和两个平行平面相交,则两个平行平面内以交点为顶点的两个三角形是( )
A.相似但不全等的三角形 B.全等三角形
C.面积相等的不全等三角形 D.以上结论都不对
6.如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,过A1B1的平面与底面ABC交于直线DE,其中D,E分别为棱AC,BC上的点,则DE与AB的位置关系是( )
A.异面 B.平行 C.相交 D.以上均有可能
7.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E在B1D1上,点F在A1B1上,且=,过点E作EH∥B1B交BD于点H,则平面EFH与平面BB1C1C的位置关系是( )
A.平行 B.相交 C.垂直 D.以上都有可能
8.(多选)如图所示为正方体的平面展开图,在这个正方体中,下列结论中,正确的有( )
A.BM与平面DE不平行 B.CN∥平面AFB
C.平面BDM∥平面AFN D.平面BDE∥平面NCF
9.(多选)如图所示,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
10.在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M是棱AA1的中点,过点C,M,D1作正方体的截面,则截面的面积为( )
A.2 B.4 C. D.5
二、填空题
11.已知α,β,γ是三个不重合的平面,a,b是两条不同的直线.若α∩β=a,β∩γ=b,且α∥γ,则a与b的位置关系是 .
12.如图所示,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于点M,交BC于点N,则= .
13.如图所示,平面α∥平面β,△ABC,△A'B'C'分别在α,β内,线段AA',BB',CC'交于点O,点O在平面α和平面β之间.若AB=2,AC=2,∠BAC=60°,OA∶OA'=3∶2,则△A'B'C'的面积为 .
三、解答题
14.如图所示,四棱锥P-ABCD的底面ABCD是正方形,点F在棱PA上,且PF=2FA,E为棱PD的中点,证明:CE∥平面BDF.
15.如图所示,在四棱锥P-ABCD中,BC∥AD,AB⊥BC,2AB=2BC=AD=2,设E,F,O分别为PD,PA,AD的中点,证明:
(1)CE∥平面PAB;
(2)平面BOF∥平面CDE.
16.如图所示,在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,D,D1分别为AC,A1C1上的点.
(1)当等于何值时,BC1∥平面AB1D1?
(2)若平面BC1D∥平面AB1D1,求的值.
参 考 答 案
一、选择题
1.在长方体ABCD-A'B'C'D'中,平面α∩平面ABCD=EF,平面α∩平面A'B'C'D'=E'F',则EF与E'F'的位置关系是( A )
A.平行 B.相交 C.异面 D.不确定
解析: 由面面平行的性质定理易得EF∥E'F'.
2.在正方体EFGH-E1F1G1H1中,下列四对截面中,彼此平行的一对截面是 ( A )
A.平面E1FG1与平面EGH1
B.平面FHG1与平面F1H1G
C.平面F1H1H与平面FHE1
D.平面E1HG1与平面EH1G
解析: 在平面E1FG1与平面EGH1中,∵E1G1∥EG,FG1∥EH1,且E1G1∩FG1=G1,EG∩EH1=E,∴平面E1FG1∥平面EGH1.
3.如图所示,P是三角形ABC所在平面外一点,平面α∥平面ABC,α分别交线段PA,PB,PC于A',B',C'.若PA'∶AA'=2∶3,则'B'C'∶BC等于( B )
A.2∶25 B.4∶25 C.2∶5 D.4∶5
解析: 平面α∥平面ABC,平面PAB与它们的交线分别为A'B',AB,∴AB∥A'B',同理B'C'∥BC,易得△ABC∽△A'B'C',∴S△A'B'C'∶S△ABC===.
4.设平面α∥平面β,点A∈α,点B∈β,C是AB的中点,当点A,B分别在平面α,β内运动时,所有的动点C( B )
A.不共面
B.不论点A,B如何移动,都共面
C.当且仅当点A,B分别在两直线上移动时才共面
D.当且仅当点A,B分别在两条给定的异面直线上移动时才共面
解析: 如图所示,不论点A,B如何移动,点C都共面,且所在平面与平面α,平面β平行.
5.如图所示,在一个平面内的三条不同的平行直线和两个平行平面相交,则两个平行平面内以交点为顶点的两个三角形是( B )
A.相似但不全等的三角形 B.全等三角形
C.面积相等的不全等三角形 D.以上结论都不对
解析: 由面面平行的性质定理,得AC∥A'C',则四边形ACC'A'为平行四边形,∴AC=A'C'.同理BC=B'C',AB=A'B',∴△ABC≌△A'B'C'.
6.如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,过A1B1的平面与底面ABC交于直线DE,其中D,E分别为棱AC,BC上的点,则DE与AB的位置关系是( B )
A.异面 B.平行 C.相交 D.以上均有可能
解析: ∵在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB∥A1B1,平面A1B1C1∥平面ABC,平面ABC∩平面A1B1ED=DE,平面A1B1C1∩平面A1B1ED=A1B1,∴DE∥A1B1,∴DE∥AB.
7.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E在B1D1上,点F在A1B1上,且=,过点E作EH∥B1B交BD于点H,则平面EFH与平面BB1C1C的位置关系是( A )
A.平行 B.相交 C.垂直 D.以上都有可能
解析: 在平面A1B1C1D1中,∵=,∴EF∥A1D1.由B1C1∥A1D1,知EF∥B1C1.又EH∥B1B,EH,EF⊂平面EFH,BB1,B1C1⊂平面BB1C1C,EH∩EF=E,BB1∩B1C1=B1,∴平面EFH∥平面BB1C1C.
8.(多选)如图所示为正方体的平面展开图,在这个正方体中,下列结论中,正确的有( BCD )
A.BM与平面DE不平行 B.CN∥平面AFB
C.平面BDM∥平面AFN D.平面BDE∥平面NCF
解析: 以ABCD为下底面还原正方体,如图所示,则易判定A错误,B,C,D正确.
9.(多选)如图所示,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( AD )
A.EF∥D1C B.EF=a
C.CF=a D.三棱锥A-EFC的体积为a3
解析: 如图所示,连接AC,A1B,∵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可得EF∥D1C,A正确;EF=A1B=a,CF==a,B,C错误;VA-EFC=VE-AFC=×a××a×a=a3,D正确.
10.在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M是棱AA1的中点,过点C,M,D1作正方体的截面,则截面的面积为( C )
A.2 B.4 C. D.5
解析: 如图所示,由面面平行的性质知截面与平面ABB1A1的交线MN是△AA1B的中位线,∴截面是梯形CD1MN,易求MN=,CD1=2,MD1=NC=,∴此截面的面积S=×(+2)×=.
二、填空题
11.已知α,β,γ是三个不重合的平面,a,b是两条不同的直线.若α∩β=a,β∩γ=b,且α∥γ,则a与b的位置关系是 平行 .
解析: 由平面与平面平行的性质定理可得a∥b.
12.如图所示,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于点M,交BC于点N,则= .
解析: ∵平面MNE∥平面ACB1,∴ME∥AB1,NE∥CB1.∵BE=EB1,
∴AM=MB,BN=NC,∴MN=AC.
13.如图所示,平面α∥平面β,△ABC,△A'B'C'分别在α,β内,线段AA',BB',CC'交于点O,点O在平面α和平面β之间.若AB=2,AC=2,∠BAC=60°,OA∶OA'=3∶2,则△A'B'C'的面积为 .
解析: ∵AA',BB'相交于点O,∴AA',BB'确定的平面与平面α、平面β的交线分别为AB,A'B',则AB∥A'B',===,同理可得AC∥A'C',==,BC∥B'C',==,∴△ABC∽△A'B'C',且=,又S△ABC=AB·ACsin∠BAC=×2×2×=,∴S△A'B'C'=.
三、解答题
14.如图所示,四棱锥P-ABCD的底面ABCD是正方形,点F在棱PA上,且PF=2FA,E为棱PD的中点,证明:CE∥平面BDF.
证明:取PF的中点M,连接ME,MC.
∵PF=2FA,∴F为MA的中点.
连接AC,交BD于点O,连接OF.
∵四边形ABCD是正方形,∴O为AC的中点.
又F为MA的中点,∴OF∥MC.
∵OF⊂平面BDF,MC⊄平面BDF,∴MC∥平面BDF.
∵M,E分别为PF,PD的中点,∴ME∥FD,
又ME⊄平面BDF,FD⊂平面BDF,∴ME∥平面BDF.
∵MC∩ME=M,MC⊂平面MCE,ME⊂平面MCE,∴平面BDF∥平面MCE,又CE⊂平面MCE,∴CE∥平面BDF.
15.如图所示,在四棱锥P-ABCD中,BC∥AD,AB⊥BC,2AB=2BC=AD=2,设E,F,O分别为PD,PA,AD的中点,证明:
(1)CE∥平面PAB;
证明:(1)在四棱锥P-ABCD中,连接EF,由E,F分别为PD,PA的中点,得EF∥AD,EF=AD.
又BC∥AD,BC=AD,则EF∥BC,EF=BC,四边形BCEF为平行四边形,因此CE∥BF,而CE⊄平面PAB,BF⊂平面PAB,∴CE∥平面PAB.
(2)平面BOF∥平面CDE.
证明:(2)由O为AD的中点,F为PA的中点,得FO∥PD,
又PD⊂平面CDE,FO⊄平面CDE,∴FO∥平面CDE,
由(1)知,CE∥BF,而CE⊂平面CDE,BF⊄平面CDE,
∴BF∥平面CDE,又BF∩FO=F,BF,FO⊂平面BOF,
∴平面BOF∥平面CDE.
16.如图所示,在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,D,D1分别为AC,A1C1上的点.
(1)当等于何值时,BC1∥平面AB1D1?
解:(1)如图所示,取D1为线段A1C1的中点,此时=1.
连接A1B,交AB1于点O,连接OD1.
由棱柱的性质知,四边形A1ABB1为平行四边形,∴O为A1B的中点.在△A1BC1中,O,D1分别为A1B,A1C1的中点,∴OD1∥BC1.又OD1⊂平面AB1D1,BC1⊄平面AB1D1,∴BC1∥平面AB1D1,∴当=1时,BC1∥平面AB1D1.
(2)若平面BC1D∥平面AB1D1,求的值.
解:(2)由平面BC1D∥平面AB1D1,且平面A1BC1∩平面BC1D=BC1,平面A1BC1∩平面AB1D1=D1O,
得BC1∥D1O,∴=,
又由(1)可知=,=1,∴=1,即=1.
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