内容正文:
8.5.1 直线与直线平行
A级 必备知识基础练
1.在正六棱柱ABCDEF-A1B1C1D1E1F1的任意两个顶点的连线中,与棱AB平行的条数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是侧面AA1D1D,侧面CC1D1D的中心,G,H分别是棱AB,BC的中点,则直线EF与直线GH的位置关系是( )
A.相交 B.异面
C.平行 D.垂直
3.(多选题)已知a,b,c是空间中的三条相互不重合的直线,下列说法错误的是( )
A.若a∥b,b∥c,则a∥c
B.若a与b相交,b与c相交,则a与c相交
C.若a⊂平面α,b⊂平面β,则a,b一定是异面直线
D.若a,b与c成等角,则a∥b
4.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F分别是AB,AC上的点,且AE∶EB=AF∶FC,则EF与B1C1的位置关系是.
(第4题图)
5.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,BD和B1D1分别是正方形ABCD和A1B1C1D1的对角线.
(1)∠DBC的两边与 的两边分别平行且方向相同;
(2)∠DBC的两边与 的两边分别平行且方向相反.
(第5题图)
6.如图,已知在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点M,N分别是棱CD,AD的中点.求证:四边形MNA1C1是梯形.
B级 关键能力提升练
7.如图,在四面体ABCD中,M,N,P,Q,E分别是AB,BC,CD,AD,AC的中点,则下列说法中不正确的是( )
(第7题图)
A.M,N,P,Q四点共面
B.∠QME=∠DBC
C.△BCD∽△MEQ
D.四边形MNPQ为梯形
8.如图,在空间四边形ABCD中,M,N分别是△ABC和△ACD的重心,若BD=m,则MN= .
(第8题图)
9.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为棱AA1,CC1的中点.
求证:(1)D1E∥BF;
(2)∠B1BF=∠A1ED1.
C级 学科素养创新练
10.如图,E,F,G,H分别是空间四边形ABCD各边上的点,且AE∶EB=AH∶HD=m,CF∶FB=CG∶GD=n.
(1)证明:E,F,G,H四点共面;
(2)当m,n满足什么条件时,四边形EFGH是平行四边形?
参考答案
1.D 如图,连接CF,C1F1,与棱AB平行的有ED,CF,A1B1,C1F1,E1D1,共有5条,故选D.
2.C
如图,连接AD1,CD1,AC,
因为E,F分别为AD1,CD1的中点,所以EF∥AC,因为G,H分别为棱AB,BC的中点,所以GH∥AC,所以EF∥GH.故选C.
3.BCD 根据空间直线的平行公理可知,若a∥b,b∥c,则a∥c,所以A正确;若a与b相交,b与c相交,则a与c可以相交、平行、异面,所以B错误;满足条件的两条直线a,b,可能平行,可能相交,也可能是异面直线,所以C错误;若a,b与c成等角,则a,b的关系不确定,所以D错误.故选BCD.
4.平行 在△ABC中,因为AE∶EB=AF∶FC,所以EF∥BC.又在三棱柱ABC-A1B1C1中,BC∥B1C1,所以EF∥B1C1.
5.(1)∠D1B1C1 (2)∠B1D1A1 (1)因为B1D1∥BD,B1C1∥BC且方向相同,所以∠DBC的两边与∠D1B1C1的两边分别平行且方向相同.
(2)B1D1∥BD,D1A1∥BC且方向相反,所以∠DBC的两边与∠B1D1A1的两边分别平行且方向相反.
6.
证明如图,连接AC,
因为点M,N分别是CD,AD的中点,
所以MN是△ACD的中位线,
所以MN∥AC,且MN=AC,
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AA1∥BB1∥CC1,且AA1=BB1=CC1,
所以四边形AA1C1C是平行四边形,
所以AC∥A1C1,且AC=A1C1,
所以MN∥A1C1,且MN=A1C1,
故四边形MNA1C1是梯形.
7.D 由中位线定理,易知MQ∥BD,ME∥BC,QE∥CD,NP∥BD.对于A,因为MQ∥NP,所以由基本事实4可得M,N,P,Q四点共面,故A中的说法正确;对于B,根据“等角”定理,可得∠QME=∠DBC,故B中的说法正确;对于C,由“等角”定理,知∠QME=∠DBC,∠MEQ=∠BCD,∠MQE=∠BDC,所以△BCD∽△MEQ,故C中的说法正确;由三角形的中位线定理知MQBD,NPBD,所以MQNP,所以四边形MNPQ为平行四边形,故D中的说法不正确.
故选D.
8.m 连接AM并延长交BC于E,连接AN并延长交CD于F,再连接MN,EF(图略),根据三角形重心性质得BE=EC,CF=FD,AM=AE,AN=AF,
∴MNEF,EFBD.
∴MNBD.∴MN=m.
9.证明(1)
如图,取BB1的中点M,连接EM,C1M.
在矩形ABB1A1中,易得EM∥A1B1,EM=A1B1,
因为A1B1∥C1D1,A1B1=C1D1,
所以EM∥C1D1,EM=C1D1.
所以四边形EMC1D1为平行四边形,
所以D1E∥C1M.
在矩形BCC1B1中,易得MB∥C1F,
又因为M,F分别为BB1,CC1的中点,
所以MB=C1F,
所以四边形MBFC1为平行四边形,
所以BF∥MC1,所以D1E∥BF.
(2)因为D1E∥BF,BB1∥EA1,
又∠B1BF与∠A1ED1的对应边方向相同,
所以∠B1BF=∠A1ED1.
10.
(1)证明如图,连接BD.
因为AE∶EB=AH∶HD,
所以EH∥BD.
又CF∶FB=CG∶GD,
所以FG∥BD.
所以EH∥FG.
所以E,F,G,H四点共面.
(2)解当m=n时,四边形EFGH为平行四边形,
由(1)可知EH∥FG.
因为,所以EH=BD.
同理可得FG=BD,由EH=FG,
可得,即m=n.
故当m=n时,四边形EFGH是平行四边形.
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