内容正文:
课时规范练44 空间直线、平面的平行
典例对点练
考点一 直线与平面平行的判定与性质
1.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为棱AA1,CC1的中点,P是线段B1D1上的动点.求证:
(1)AC1∥平面BDF;
(2)PE∥平面BDF.
2.已知:α,β是两个平面,a,l是两条直线,且α∩β=l,a∥α,a∥β.求证:a∥l.
考点二 平面与平面平行的判定与性质
3.如图所示,平面α∥平面β,PA=6,AB=2,BD=12,则AC= .
考点三 平行关系的综合应用
4.如图,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD是正方形,PA=PC,E为侧棱PD上的点,且PE=3ED.在侧棱PC上是否存在一点F,使得BF∥平面ACE?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
素能综合练
5.已知直线a,b,平面α,给出下列四个命题:
①若a∥b,b⊂α,则a∥α;②若a∥α,b∥α,则a∥b;③若a∥b,b∥α,则a∥α;④若a∥α,b⊂α,则a∥b.
其中真命题的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
6.如图所示,在四棱锥P-ABCD中,M,N分别为PC,AC上的点,且MN∥平面PAD,则下列说法正确的是( )
A.MN∥PD
B.MN∥PA
C.MN∥AD
D.以上均有可能
7.(2025·浙江强基联盟模拟)在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点P,Q分别为棱AA1,C1D1上的动点(可与端点重合),若PQ∥平面AB1C,则线段PQ的长度为( )
A. B. C. D.
8.在三棱锥A-BCD中,AB=CD=2,过BC中点E的截面与AB,CD都平行,则截面的周长为 .
9.(2025·上海,18)如图,P是圆锥的顶点,O是底面圆圆心,AB为底面圆直径,AB=2.
(1)若PA与底面所成角大小为,求该圆锥的侧面积;
(2)已知Q是母线AP的中点,点C,D在底面圆周上,弧长为,且CD∥AB,点T在OC上运动,求证:QT∥平面PBD.
参考答案
课时规范练44 空间直线、平面的平行
1.证明 (1)如图,连接AC交BD于点O,连接FO.
∵F为CC1的中点,O为AC的中点,∴FO为△ACC1的中位线,
∴FO∥AC1.
∵FO⊂平面BDF,AC1⊄平面BDF,
∴AC1∥平面BDF.
(2)连接ED1,EB1,连接A1C1交B1D1于点O1,连接EO1,如图.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,BD∥B1D1.
∵B1D1⊄平面BDF,BD⊂平面BDF,
∴B1D1∥平面BDF.
又EO1为△AA1C1的中位线,∴EO1∥AC1.
∵AC1∥平面BDF,EO1⊄平面BDF,
∴EO1∥平面BDF.∵EO1⊂平面B1D1E,B1D1⊂平面B1D1E,EO1∩B1D1=O1,∴平面B1D1E∥平面BDF.
∵PE⊂平面B1D1E,∴PE∥平面BDF.
2.证明 如图所示,过a作平面γ交平面α于b.
因为a∥α,所以a∥b.
同样过a作平面δ交平面β于c,
因为a∥β,所以a∥c,所以b∥c.
又b⊄β,c⊂β,所以b∥β.
又b⊂α,α∩β=l,所以b∥l,所以a∥l.
3.9 解析 因为平面α∥平面β,平面α∩平面PBD=AC,平面β∩平面PBD=BD,所以AC∥BD,且△PAC∽△PBD,故,则,解得AC=9.
4.解 侧棱PC上存在一点F,且.
如图,在正方形ABCD中,记AC,BD交于点O,则BO=OD.
在线段PE上取一点G,使得GE=ED.由PE=3ED,得,连接BG,FG,OE,则BG∥OE.
又OE⊂平面ACE,BG⊄平面ACE,则BG∥平面ACE.
由BF∥平面ACE,BG∩BF=B,BG,BF⊂平面BGF,得平面BGF∥平面ACE.
又平面PCD∩平面ACE=EC,平面PCD∩平面BGF=GF,
于是GF∥EC,所以.
5.A 解析 对于①,若a∥b,b⊂α,则a∥α或a⊂α,故①不是真命题;对于②,若a∥α,b∥α,则a,b可共面,也可异面,不一定得到a∥b,故②不是真命题;对于③,若a∥b,b∥α,则a∥α或a⊂α,故③不是真命题;对于④,若a∥α,b⊂α,则a不一定平行于b,a也可以与b异面,故④不是真命题.故选A.
6.B 解析 直线MN⊂平面PAC,MN∥平面PAD,平面PAC∩平面PAD=PA,所以MN∥PA.故选B.
7.B 解析 在正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1C1∥AC.
又AC⊂平面AB1C,A1C1⊄平面AB1C,所以A1C1∥平面AB1C.
因为P,Q分别为棱AA1,C1D1上的动点,PQ∥平面AB1C,所以PQ即为A1C1,因此|PQ|=.故选B.
8.4 解析 设CA,AD,DB的中点分别为F,G,H,连接EF,FG,GH,HE.
由三角形中位线定理知,EF∥AB,FG∥CD,GH∥AB,HE∥CD,且EF=HG=AB=1,FG=HE=CD=1,所以EF∥GH,FG∥HE,因此四边形EFGH是平行四边形.因为EF∥AB,EF⊂平面EFGH,AB⊄平面EFGH,
所以AB∥平面EFGH.
同理,CD∥平面EFGH,因此平行四边形EFGH的周长为2×(1+1)=4.
9.(1)解 如图,连接PO,由题意知PO垂直底面,∵PA与底面所成角大小为,
∴∠PAO=,∠POA=,
又OA=AB=1,∴PA=2,
∴S侧=π·OA·PA=2π.
(2)证明 如图,作出点C,D,T,连接CD,BD,QT,QC,QO,OD,PD,在△PAB中,∵O,Q分别是AB,AP的中点,∴OQ∥PB,又PB⊂平面PBD,OQ⊄平面PBD,
∴OQ∥平面PBD.
∵∠AOC=,且CD∥AB,∴∠OCD=∠AOC=,又OC=OD=1,∴△OCD是等边三角形,∴CD=1=OB,又CD∥OB,∴四边形OCDB是平行四边形,∴OC∥BD,又OC⊄平面PBD,BD⊂平面PBD,∴OC∥平面PBD,又OC∩OQ=O,OC⊂平面OCQ,OQ⊂平面OCQ,∴平面OCQ∥平面PBD.
∵QT⊂平面OCQ,∴QT∥平面PBD.
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