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新教材高中数学第八章立体几何初步8.5空间直线平面的平行8.5.3平面与平面平行课时作业新人教A版必修第二册
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这是一份2023版新教材高中数学第八章立体几何初步8.5空间直线平面的平行8.5.3平面与平面平行课时作业新人教A版必修第二册,共10页。
8.5.3 平面与平面平行
必备知识基础练
1.已知l∥α,m∥α,l∩m=P且l与m确定的平面为β,则α与β的位置关系是( )
A.相交 B.平行
C.相交或平行 D.不确定
2.已知直线l,平面α,β,如果α∥β,l⊂α,那么l与平面β的位置关系是( )
A.l∥βB.l⊂β
C.l∥β或l⊂βD.l与β相交
3.在下列条件中,可判定平面α与平面β平行的是( )
A.α,β都平行于直线a
B.α内存在不共线的三点到β的距离相等
C.l,m是α内的两条直线,且l∥β,m∥β
D.l,m是两条异面直线,且l∥α,m∥α,l∥β,m∥β
4.下列命题中,错误的是( )
A.平行于同一直线的两个平面互相平行
B.平行于同一平面的两个平面互相平行
C.若一条直线与两个平行平面中的一个相交,则这条直线与另一个平面也相交
D.夹在两平行平面间的平行线段相等
5.六棱柱ABCDEFA1B1C1D1E1F1的底面是正六边形,则此六棱柱的面中互相平行的有( )
A.1对 B.2对
C.3对 D.4对
6.如图,已知平面α∥平面β,点P为α,β外一点,直线PB,PD分别与α,β相交于A,B和C,D,则AC与BD的位置关系为( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.平行或异面
7.如图,三条直线AA1、BB1、CC1不共面,但交于一点O,若AO=A1O,BO=B1O,CO=C1O,那么平面ABC和平面A1B1C1的位置关系是________.
8.如图所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点.求证:平面EFA1∥平面BCHG.
关键能力综合练
1.平面α与平面β平行的充分条件可以是( )
A.α内有无穷多条直线都与β平行
B.直线a∥α,a∥β,且直线a不在α与β内
C.直线a⊂α,直线b⊂β,且b∥α,a∥β
D.α内的任何直线都与β平行
2.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
3.若m,n,l为三条不同的直线,α,β为两个不重合的平面,则下列命题正确的是( )
A.如果m⊂α,l∥m,则l∥α
B.如果m⊂α,n⊂α,m⊄β,n⊄β,则α∥β
C.如果α∥β,l⊂β,则l∥α
D.如果α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n
4.如图所示,正方体ABCDA1B1C1D1,E在B1D1上,F在A1B1上,且=,过E作EH∥B1B交BD于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
5.如图,在下列四个正方体中,P,R,Q,M,N,G,H为所在棱的中点,则在这四个正方体中,阴影平面与PRQ所在平面平行的是( )
6.(多选)下图是一个正方体的平面展开图,则在该正方体中正确的关系有( )
A.AG∥CD
B.DE∥平面ABFG
C.平面BDE∥平面AFH
D.BE∥平面DGC
7.正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为3,点E在A1B1上,且B1E=1,平面α∥平面BC1E,若平面α∩平面AA1B1B=A1F,则AF的长为________.
8.如图,平面α∥β∥γ,直线l,m分别与α、β、γ相交于点A、B、C和点D、E、F,若=,DF=20,则EF=________.
9.在正方体ABCDA1B1C1D1中,M,N,P分别是AD1,BD和B1C的中点.求证:
(1)NP∥平面CC1D1D;
(2)平面MNP∥平面CC1D1D.
10.如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,E,F,G分别为B1C1,A1B1,AB的中点.
(1)求证:平面A1C1G∥平面BEF;
(2)若平面A1C1G∩BC=H,求证:H为BC的中点.
核心素养升级练
1.在三棱台A1B1C1ABC中,点D在A1B1上,且AA1∥BD,点M是三角形A1B1C1内(含边界)的一个动点,且有平面BDM∥平面A1ACC1,则动点M的轨迹是( )
A.三角形A1B1C1边界的一部分
B.一个点
C.线段的一部分
D.圆的一部分
2.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F,G,H分别是棱CC1、C1D1、D1D、CD的中点,N是BC的中点,点M在四边形EFGH及其内部运动,则M满足________时,有MN∥平面B1BDD1.
3.如图,四棱锥PABCD中,AB∥CD,AB=2CD,E为PB的中点.
(1)求证:CE∥平面PAD;
(2)过D点是否存在一个与PA,AB相交,且与平面PBC平行的平面?若存在,指出交点位置,并证明你的结论;若不存在,请说明理由.
8.5.3 平面与平面平行
必备知识基础练
1.答案:B
解析:因为l∩m=P,所以l与m确定一个平面β,
又因为l∥α,m∥α,l∩m=P,所以β∥α.
故选B.
2.答案:A
解析:因为α∥β,所以平面α内的所有直线都与平面β平行,
因为l⊂α,所以l与平面β的关系是l∥β.
故选A.
3.答案:D
解析:当α∩β=l,l∥a,a⊄α且a⊄β时,满足α,β都平行于直线a,不能推出α∥β,A不能;
当α∩β=b,且在α内直线b一侧有两点,另一侧一个点,三点到β的距离相等时,不能推出α∥β,B不能;
当l与m平行时,不能推出α∥β,C不能;
因为l∥α,l∥β,则存在过直线l的平面γ∩α=l1,γ∩β=l2,于是得l1∥l∥l2,l1⊄β,l2⊂β,则l1∥β,
因m∥α,m∥β,则存在过直线m的平面δ∩α=m1,δ∩β=m2,于是得m1∥m∥m2,m1⊄β,m2⊂β,则m1∥β,
又l,m是两条异面直线,则l1,m1是平面α内的两条相交直线,所以α∥β,D能.
故选D.
4.答案:A
解析:A:平行于同一直线的两平面可能平行,也可能相交,不正确;
由面面平行的性质、及平行线的性质可知B、C、D正确.
故选A.
5.
答案:D
解析:由于六棱柱ABCDEFA1B1C1D1E1F1的底面是正六边形,
所以上下底面平行,侧面有3对相互平行的面,故有4对.
故选D.
6.答案:A
解析:由题意知P,A,B,C,D在同一平面内,且平面PBD∩平面α=AC,平面PBD∩平面β=BD,且α∥β,∴AC∥BD,
故选A.
7.答案:平行
解析:由AO=A1O,BO=B1O,且∠AOB=∠A1OB1,故△AOB≌△A1OB1,因此∠A1B1O=∠ABO,故A1B1∥AB,A1B1⊂平面A1B1C1,AB⊄平面A1B1C1,故AB∥平面A1B1C1,同理可得BC∥平面A1B1C1,AB∩BC=B,AB,BC⊂平面ABC,故平面ABC∥平面A1B1C1.
8.证明:∵E,F分别是AB,AC的中点,
∴EF∥BC.
∵EF⊄平面BCHG,BC⊂平面BCHG,
∴EF∥平面BCHG.
∵A1G=EB,且A1G∥EB,
∴四边形A1EBG是平行四边形,
∴A1E∥GB.
∵A1E⊄平面BCHG,GB⊂平面BCHG,
∴A1E∥平面BCHG.
∵A1E∩EF=E,
∴平面EFA1∥平面BCHG.
关键能力综合练
1.答案:D
解析:A:α内有无穷多条直线都与β平行,则平面α与平面β可能平行也可能相交,错误;B:直线a∥α,a∥β,且直线a不在α与β内,则平面α与平面β可能平行也可能相交,错误;C:直线a⊂α,直线b⊂β,且b∥α,a∥β,则平面α与平面β可能平行也可能相交,错误;D:α内的任何直线都与β平行,α内任取两条相交的直线平行于β,由面面平行的判定知α∥β,正确.故选D.
2.答案:D
解析:若m∥n,则α,β可能平行、可能相交,故A不正确;若α∥β,则m,n可能平行、可能异面,故B不正确;若m与n不相交,则α,β也不一定平行,故C不正确;若α∥β,则m与n不相交,故D正确.故选D.
3.答案:C
解析:A:当l⊄α时,才能由m⊂α,l∥m,得到l∥α,所以本选项命题是假命题;B:只有当m∩n=O,m∥β,n∥β时才能由m⊂α,n⊂α得到α∥β,所以本选项命题是假命题;C:根据面面平行的性质可知本选项命题是真命题;D:因为α∥β,m⊂α,n⊂β,所以直线m,n没有交点,因此m,n可以平行也可以异面,所以本选项命题是假命题.故选C.
4.答案:A
解析:在平面A1B1C1D1中,因为=,所以EF∥A1D1,
由正方体ABCDA1B1C1D1,B1C1∥A1D1,所以EF∥B1C1,
又因为EH∥B1B,EH⊂平面EFH,EF⊂平面EFH,
BB1⊂平面BB1C1C,B1C1⊂平面BB1C1C,EH∩EF=E,BB1∩B1C1=B1,
所以平面EFH∥平面BB1C1C.
故选A.
5.答案:D
解析:由题意可知经过P、Q、R三点的平面即为平面PSRHNQ,如图所示:
对于B,C,可知N在经过P、Q、R三点的平面上,所以B、C错误;
对于A,MC1与QN是相交直线,所以A不正确;
对于D,因为A1C1∥RH,BC1∥QN,A1C1∩BC1=C1,
又易知RH,QN也相交,
A1C1,BC1⊂平面A1C1B;RH,QN⊂平面PSRHNQ,
故平面A1C1B∥平面PSRHNQ.
故选D.
6.答案:BC
解析:还原为原正方体如图所示,
由图可知,AG与CD异面,故A错误;
因为DE∥AF,AF⊂平面ABFG,
所以DE∥平面ABFG,故B正确;
因为DE∥AF,AF⊂平面AFH,DE⊄平面AFH,所以DE∥平面AFH,
因为DB∥FH,FH⊂平面AFH,DB⊄平面AFH,所以DB∥平面AFH,
而DE∩DB=D,DE、DB⊂平面BDE,
所以平面BDE∥平面AFH,故C正确;
因为BE∥AH,AH与平面DGC相交,
所以BE与平面DGC相交,故D错误.
故选BC.
7.答案:1
解析:
因为平面α∥平面BC1E,平面α∩平面AA1B1B=A1F,平面BC1E∩平面AA1B1B=BE,所以A1F=BE,
所以Rt△A1AF≌Rt△BB1E,
所以AF=B1E=1.
8.答案:15
解析:分两种情况:
(1)直线l和m在同一平面内,设该平面为τ,连接AD,BE,CF,
因为平面α∥β∥γ,α∩τ=AD,β∩τ=BE,γ∩τ=CF,所以AD∥BE∥CF,
所以==,又DF=20,所以EF=15.
(2)直线l和m不在同一平面内,即l和m异面,过D作DH∥AC,
平面α∥β∥γ,∴AB=DG,BC=GH,
设直线DH与AC所确定的平面为ξ,
又ξ∩β=GE,ξ∩γ=HF,又β∥γ,所以GE∥HF,
利用平行线分线段成比例,可得===,又DF=20,所以EF=15.
9.证明:(1)连接BC1,C1D,因为四边形BB1C1C为正方形,P为B1C中点,所以P为BC1中点,又因为N为BD中点,所以NP∥C1D.因为NP⊄平面CC1D1D,C1D⊂平面CC1D1D,所以NP∥平面CC1D1D.
(2)连接AC,CD1,因为四边形ABCD为正方形,N为BD中点,所以N为AC中点.又因为M为AD1中点,所以MN∥CD1.因为MN⊄平面CC1D1D,CD1⊂平面CC1D1D,所以MN∥平面CC1D1D.由(1)知NP∥平面CC1D1D,又MN∩PN=N,MN、PN⊂平面MNP,所以平面MNP∥平面CC1D1D.
10.解析:(1)如图,
∵E,F分别为B1C1,A1B1的中点,
∴EF∥A1C1,
∵A1C1⊂平面A1C1G,EF⊄平面A1C1G,
∴EF∥平面A1C1G,
又F,G分别为A1B1,AB的中点,
∴A1F=BG,
又A1F∥BG,∴四边形A1GBF为平行四边形,则BF∥A1G,
∵A1G⊂平面A1C1G,BF⊄平面A1C1G,
∴BF∥平面A1C1G,
又EF∩BF=F,EF,BF⊂平面BEF,
∴平面A1C1G∥平面BEF.
(2)∵平面ABC∥平面A1B1C1,平面A1C1G∩平面A1B1C1=A1C1,
平面A1C1G与平面ABC有公共点G,则有经过G的直线,交BC于H,
则A1C1∥GH,得GH∥AC,
∵G为AB的中点,
∴H为BC的中点.
核心素养升级练
1.答案:C
解析:
如图,过D作DE∥A1C1交B1C1于E,连接BE,
BD∥AA1,BD⊄平面AA1C1C,AA1⊂平面AA1C1C,所以BD∥平面AA1C1C,
同理DE∥平面AA1C1C,又BD∩DE=D,BD,DE⊂平面BDE,
所以平面BDE∥平面AA1C1C,所以M∈DE,(M不与D重合,否则没有平面BDM).
故选C.
2.答案:M∈FH
解析:
连接FH,HN,NF,
因为F,H,N分别是棱C1D1,CD,BC的中点,
所以FH∥D1D,HN∥BD,
因为FH⊄平面BDD1B1,
DD1⊂平面BDD1B1,
所以FH∥平面BDD1B1,
同理可得HN∥平面BDD1B1,
因为HN∩FH=H,HN,FH⊂平面FHN,
所以平面FHN∥平面BDD1B1,
又因为点M在四边形EFGH及其内部运动,FH⊂平面EFGH,
故当M∈FH时,MN∥平面B1BDD1.
3.解析:(1)证明:如图,取PA的中点F,连接EF,DF,
因为E为PB的中点,所以EF∥AB,EF=AB,
又AB∥CD,AB=2CD,
所以EF∥CD,EF=CD,因此四边形CDFE为平行四边形,
所以CE∥DF,又DF⊂平面PAD,CE⊄平面PAD,
因此CE∥平面PAD.
(2)存在,交点为PA的中点F和AB的中点H,
连接FH,DH,下面证明平面PBC∥平面DFH.
由(1)得CE∥DF,又DF⊂平面DFH,CE⊄平面DFH,
因此CE∥平面DFH,
因为F为PA的中点,H为AB的中点,所以FH∥PB,
又FH⊂平面DFH,PB⊄平面DFH,因此PB∥平面DFH,
又PB∩CE=E,因此平面PBC∥平面DFH.