内容正文:
8.5.3 平面与平面平行
第2课时 面面平行性质定理的应用
A级 必备知识基础练
1.已知m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,m⊂α,n⊂β,下列结论中正确的是( )
A.若m∥n,则α∥β
B.若α∥β,则m∥n
C.若m与n不相交,则α∥β
D.若α∥β,则m与n不相交
2.如图,在三棱台A1B1C1-ABC中,点D在A1B1上,且AA1∥BD,点M是△A1B1C1内的一个动点,且有平面BDM∥平面ACC1A1,则动点M的轨迹是( )
(第2题图)
A.平面 B.直线
C.线段,但只含1个端点 D.圆
3.如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1B1的中点是P,过点A1作与截面PBC1平行的截面,则该截面的面积为( )
(第3题图)
A.2 B.2 C.2 D.4
4.(多选题)已知a,b表示直线,α,β,γ表示平面,则下列推理不正确的是( )
A.α∩β=a,b⊂α⇒a∥b
B.α∩β=a,a∥b⇒b∥α,且b∥β
C.a∥β,b∥β,a⊂α,b⊂α⇒α∥β
D.α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b⇒a∥b
5.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为BC的中点,F为正方体棱的中点,则满足条件直线EF∥平面ACD1的点F的个数是 .
6.如图,四棱锥P-ABCD的底面为平行四边形.设平面PAD与平面PBC的交线为l,M,N,Q分别为PC,CD,AB的中点.
(1)求证:平面MNQ∥平面PAD;
(2)求证:BC∥l.
B级 关键能力提升练
7.设α,β是两个平面,a,b是两条直线,下列推理正确的是( )
A.⇒a∥α B.⇒a∥b
C.⇒a∥b D.⇒α∥β
8.(多选题)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,已知点G,H分别在A1B1,A1C1上,且GH经过△A1B1C1的重心,点E,F分别是AB,AC的中点,且B,C,G,H四点共面,则下列结论正确的是( )
A.EF∥GH
B.GH∥平面A1EF
C.
D.平面A1EF∥平面BCC1B1
9.已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E,F分别是棱AA1,A1D1的中点,点P为底面四边形ABCD内(包括边界)的一动点,若直线D1P与平面BEF无公共点,则点P的轨迹长度为 .
10.如图,在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,D,D1分别为AC,A1C1上的点.
(1)当=1时,求证:BC1∥平面AB1D1;
(2)若平面BC1D∥平面AB1D1,求的值,并说明理由.
C级学科素养创新练
11.如图,在四棱锥P-ABCD中,AD∥BC,AD=2BC,F为AD的中点,E是线段PD上的一点.
(1)若E为PD的中点,求证:平面CEF∥平面PAB;
(2)当点E在什么位置时,PB∥平面ACE.
参考答案
1.D 已知m⊂α,n⊂β.若m∥n,则α∥β或α与β相交,故A错误;若α∥β,则m∥n或m与n异面,故B错误,D正确;若m与n不相交,则α∥β或α与β相交,故C错误.故选D.
2.C ∵平面BDM∥平面ACC1A1,平面BDM∩平面A1B1C1=DM,平面ACC1A1∩平面A1B1C1=A1C1,
∴DM∥A1C1,过D作DE1∥A1C1交B1C1于E1(图略),则点M的轨迹是线段DE1(不包括点D).
3.C
由题意作的截面如图所示,易知该截面唯一,且E,F分别为AB,D1C1的中点.因为正方体的棱长为2,所以A1E=CE=CF=FA1=,所以四边形A1ECF为菱形.又因为A1C=2,EF=2,故截面面积为2.故选C.
4.ABC a,b表示直线,α,β,γ表示平面.
对于A,α∩β=a,b⊂α⇒a与b相交或平行,故A错误;对于B,α∩β=a,a∥b⇒b∥α或b⊂α,且b∥β或b⊂β,故B错误;对于C,a∥β,b∥β,a⊂α,b⊂α⇒α与β相交或平行,故C错误;对于D,由面面平行的性质得α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b⇒a∥b,故D正确.故选ABC.
5.5
∵F为正方体棱的中点,
∴取棱AB,CC1,C1D1,D1A1,AA1的中点M,N,I,H,G,并顺次连接得平面ENIHGM,如图,
由面面平行的判断定理显然可得面ENIHGM∥平面ACD1,
即F可以取点M,N,I,H,G中的任何一个都满足条件直线EF∥平面ACD1,即满足条件直线EF∥平面ACD1的点F的个数是5.
6.证明 (1)∵M,N分别为PC,CD的中点,∴MN∥PD,
又∵PD⊂平面PAD,MN⊄平面PAD,
∴MN∥平面PAD.
∵四边形ABCD是平行四边形,Q,N分别为AB,CD的中点,∴AD∥QN.
又∵AD⊂平面PAD,QN⊄平面PAD,
∴QN∥平面PAD.
又∵QN∩MN=N,QN,MN⊂平面MNQ,
∴平面MNQ∥平面PAD.
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴BC∥AD,
又∵AD⊂平面PAD,BC⊄平面PAD,∴BC∥平面PAD,
又∵BC⊂平面PBC,平面PAD∩平面PBC=l,∴BC∥l.
7.B 由于a∥b,b∥α,则a⊂α或a∥α,若a⊂α,显然结论错误,所以A错误;由于a⊂α,a∥β,α∩β=b,根据线面平行的性质可知a∥b,所以B正确;由于a⊂α,b⊂β,α∥β,则a∥b或a,b为异面直线,故a,b不一定平行,所以C错误;由于a⊂α,b⊂β,a∥b,则α∥β或α,β相交,则若α,β相交,a,b均与交线平行,显然结论不成立,所以D错误.故选B.
8.ABC 对于A,因为平面A1B1C1∥平面ABC,平面A1B1C1∩平面BCHG=HG,平面ABC∩平面BCHG=BC,所以HG∥BC.因为E,F分别是AB,AC的中点,所以EF∥BC,,所以EF∥GH,所以A正确;
对于B,由选项A可知EF∥GH,因为GH⊄平面A1EF,EF⊂平面A1EF,所以GH∥平面A1EF,所以B正确;
对于C,因为HG∥BC,B1C1∥BC,所以HG∥B1C1.因为GH经过△A1B1C1的重心,所以.因为B1C1=BC,所以.因为,所以,所以C正确;
对于D,因为FC=AC,AC=A1C1,所以FC=A1C1,因为FC∥A1C1,所以四边形A1FCC1为梯形,且A1F与CC1为腰,所以A1F与CC1必相交,因为A1F⊂平面A1EF,CC1⊂平面BCC1B1,所以平面A1EF与平面BCC1B1相交,所以D错误.故选ABC.
9.
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,取BC中点G,连接AG,AD1,D1G,如图,因为E,F分别是棱AA1,A1D1的中点,所以EF∥AD1.
又EF⊂平面BEF,AD1不在平面BEF上,所以AD1∥平面BEF.
又因为BC∥AD∥A1D1,所以BG∥D1F,且BG=D1F,所以四边形BGD1F为平行四边形,所以D1G∥BF.
又BF⊂平面BEF,D1G不在平面BEF上,所以D1G∥平面BEF,因为AD1∩D1G=D1,AD1,D1G⊂平面AD1G,
所以平面AD1G∥平面BEF,直线D1P与平面BEF无公共点,所以线段AG是点P在底面ABCD内的轨迹,AG=,所以点P的轨迹长度为.
10.(1)证明 当=1时,D1为A1C1的中点,连接A1B交AB1于点O,连接D1O(图略),
由棱柱的性质知,四边形A1ABB1为平行四边形,所以点O为A1B的中点.所以在△A1BC1中,O,D1分别为A1B,A1C1的中点,可得OD1∥BC1,又OD1⊂平面AB1D1,BC1⊄平面AB1D1,所以BC1∥平面AB1D1.
(2)解 由已知,平面AB1D1∥平面BC1D,
且平面A1BC1∩平面BC1D=BC1,
平面A1BC1∩平面AB1D1=D1O,
所以BC1∥D1O,同理AD1∥DC1,则,又=1,所以=1,即=1.
11.(1)证明因为E,F分别为PD,AD的中点,
所以EF∥PA.
因为EF⊄平面PAB,PA⊂平面PAB,所以EF∥平面PAB.又因为AD=2BC,F为AD的中点,所以AF=BC.
又因为AF∥BC,所以四边形ABCF是平行四边形,
所以CF∥AB.因为CF⊄平面PAB,AB⊂平面PAB,
所以CF∥平面PAB.
又因为EF⊂平面CEF,CF⊂平面CEF,EF∩CF=F,
所以平面CEF∥平面PAB.
(2)解如图,连接BD,设AC∩BD=O,连接OE.
因为PB∥平面CEA,PB⊂平面PDB,平面CEA∩平面PDB=OE,所以OE∥PB,所以.
在梯形ABCD中,AD∥BC,所以△AOD∽△COB.
又AD=2BC,所以,
所以,
所以E为线段PD上靠近P点的三等分点.
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