内容正文:
13.2.2 空间两条直线的位置关系
第1课时 平行直线
A级 基础达标练
1.若a和b是异面直线,b和c是异面直线,则a和c的位置关系是( )
A.平行 B.异面
C.相交 D.平行、相交或异面
2.两个三角形不在同一平面内,它们的边两两对应平行,那么这两个三角形( )
A.全等 B.相似
C.仅有一个角相等 D.无法判断
3.(多选题)(2025启东月考)l1,l2,l3是空间三条不同的直线,则下列结论错误的是( )
A.l1⊥l2,l2⊥l3⇒l1∥l3
B.l1⊥l2,l2∥l3⇒l1⊥l3
C.l1∥l2∥l3⇒l1,l2,l3共面
D.l1,l2,l3共点⇒l1,l2,l3共面
4.在四棱锥P-ABCD中,E,F,G,H分别是PA,PC,AB,BC的中点,若EF=2,则GH= .
5.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中的平面A1B1C1D1内有一点P,经过点P作棱BC的平行线,应该怎样画?请说明理由.
6.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为AA1,CC1的中点,求证:四边形BFD1E是平行四边形.
B级 能力提升练
7.如图,过正方体ABCD-A1B1C1D1的顶点A作直线l,使l与棱AB,AD,AA1所成的角都相等,这样的直线l可以作( )
A.4条 B.3条
C.5条 D.2条
8.(多选题)如图,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面是梯形,AB∥CD,则所有与∠A1AB相等的角是( )
A.∠D1DC B.∠D1C1C
C.∠A1B1B D.∠C1CD
9.(多选题)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,l⊂平面A1B1C1D1,且l与B1C1不平行,则下列说法可能成立的是( )
A.l与AD平行 B.l与AD相交
C.l与AC平行 D.l与BD平行
10.(2025通州月考)下列说法中,正确的是( )
A.一条直线和两条平行直线中的一条相交,必和另一条也相交
B.一条直线和两条平行直线中的一条确定一个平面,必和另一条也确定一个平面
C.一条直线和两条平行直线中的任何一条都无公共点,当它和其中一条是异面直线时,它和另一条也必是异面直线
D.一条直线和两条平行直线中的任何一条都无公共点,则这三条直线平行
11.(多选题)如图,在四棱锥A-BCDE中,底面四边形BCDE为梯形,BC∥DE.设CD,BE,AE,AD的中点分别为M,N,P,Q,则( )
A.PQ=MN
B.PQ∥MN
C.M,N,P,Q四点共面
D.四边形MNPQ是梯形
12.如图,点P,Q,R,S分别在正方体的四条棱上,且分别是所在棱的中点,则直线PQ与RS是平行直线的图是 (填序号).
①
②
③
④
13.如图,在空间四边形ABCD中,E,H分别是AB,AD的中点,F,G分别是CB,CD上的点,且,若BD=6 cm,梯形EFGH的面积为28 cm2,求平行线EH,FG间的距离.
C级 拓展探究练
14.如图所示,四边形ABEF和ABCD都是直角梯形,∠BAD=∠FAB=90°,BC∥AD,BC=AD,BE∥FA,BE=FA,G,H分别为FA,FD的中点.
(1)证明:四边形BCHG是平行四边形.
(2)C,D,F,E四点是否共面?为什么?
参考答案
1.D 如图,在长方体ABCD-A'B'C'D'中,A'D'所在直线为a,AB所在直线为b,已知a和b是异面直线,b和c是异面直线,则c可以是长方体ABCD-A'B'C'D'中的B'C',CC',DD'.故a和c可以平行、相交或异面.故选D.
2.B 根据等角定理知,这两个三角形的三个角对应相等,所以这两个三角形相似.故选B.
3.ACD 由l1⊥l2,l2⊥l3,知l1,l3平行、相交或异面都有可能,故A错误;由l1⊥l2,l2∥l3,得l1⊥l3,故B正确;当l1∥l2∥l3时,l1,l2,l3不一定共面,如三棱柱的三条侧棱,互相平行但不共面,故C错误;当l1,l2,l3共点时,l1,l2,l3不一定共面,如三棱柱共顶点的三条棱不共面,故D错误.故选ACD.
4.2 由题意知EF∥AC,EF=AC,GH∥AC,GH=AC,故EFGH,故GH=2.
5.解 如图,在平面A1C1内过点P作直线EF∥B1C1,交A1B1于点E,交C1D1于点F,则直线EF即为所求.理由如下:
因为EF∥B1C1,BC∥B1C1,
所以EF∥BC.
6.证明 如图所示,取BB1的中点G,连接GC1,GE.
因为F为CC1的中点,
所以BG∥FC1,且BG=FC1,
所以四边形BFC1G是平行四边形,
所以BF∥GC1,BF=GC1.
又因为EG∥A1B1,EG=A1B1,
A1B1∥C1D1,A1B1=C1D1,
所以EG∥C1D1,EG=C1D1,
所以四边形EGC1D1是平行四边形,
所以ED1∥GC1,ED1=GC1,
所以BF∥ED1,BF=ED1,
所以四边形BFD1E是平行四边形.
7.A 连接AC1(图略),则AC1与棱AB,AD,AA1所成的角都相等;过点A分别作正方体的另外三条体对角线的平行线,则它们与棱AB,AD,AA1所成的角也都相等.故这样的直线l可以作4条.
8.ABC 因为在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1∥DD1,又AB∥CD,所以∠A1AB与∠D1DC相等.又因为四边形A1ABB1,四边形D1DCC1为平行四边形,所以∠A1AB与∠A1B1B,∠D1C1C也相等.
9.CD 假设l∥AD,则由AD∥BC∥B1C1,知l∥B1C1,这与l与B1C1不平行矛盾,所以l与AD不平行.又l在上底面中,AD在下底面中,故l与AD无公共点,故l与AD不相交.当l与A1C1重合时,l∥AC,C成立.当l与B1D1重合时,l∥BD,D成立.
10.C 一条直线和两条平行直线中的一条相交,则和另一条相交或异面,A错误;一条直线和两条平行直线中的一条确定一个平面,设a∥b,l与a确定一个平面,则l与a平行或相交,如图,l与a相交的情况,l与b异面,B错误;一条直线和两条平行直线中的任何一条都无公共点,当它和其中一条是异面直线时,它和另一条若不是异面直线,则与另一条平行,由平行公理知三条直线互相平行,与题设相矛盾,C正确;一条直线和两条平行直线中的任何一条都无公共点,则这三条直线平行或直线与两平行直线都异面,D错误.
11.BCD 由题意知PQ=DE,且DE≠MN,所以PQ≠MN,故A不正确;因为PQ∥DE,DE∥MN,所以PQ∥MN,又PQ≠MN,所以M,N,P,Q四点共面,且四边形MNPQ是梯形,故选项B,C,D正确.
12.①② ①②均是平行直线,④中RS和PQ相交,③是异面直线.
13.解 在△BCD中,因为,
所以GF∥BD,,所以FG=4 cm.
在△ABD中,因为E,H分别是AB,AD的中点,
所以EH=BD=3 cm.
设EH,FG间的距离为d cm,
则×(4+3)d=28,所以d=8,
即平行线EH,FG间的距离为8 cm.
14.(1)证明 由G,H分别为FA,FD的中点,
可得GH∥AD,GH=AD.
∵BC∥AD,BC=AD,
∴GHBC,
∴四边形BCHG是平行四边形.
(2)解 C,D,F,E四点共面.理由如下:
由BE∥FA,BE=FA,G为FA的中点,知BEFG,
∴四边形BEFG为平行四边形,
∴EF∥BG.
由(1)知BG∥CH,∴EF∥CH,
∴EF与CH共面.
∵D∈FH,∴C,D,F,E四点共面.
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