- 直线、平面平行的判定及其性质
- 共5998题
如图所示,在空间四边形ABCD中,E,F分别是AB,CD的中点,请判断向量与
+
是否共线?
正确答案
取AC中点为G,连接EG,FG,
∴=
,
=
,
又∵,
,
共面,
∴=
+
=+
=(
+
),
∴与
+
共线.
如图所示,正方形ABCD与直角梯形ADEF所在平面互相垂直,∠ADE=90°,AF∥DE,DE=DA=2AF=2,
(Ⅰ)求证:AC∥平面BEF;
(Ⅱ)求四面体BDEF的体积。
正确答案
(Ⅰ)证明:设,
取BE中点G,连结FG,OG,
所以,,
因为AF∥DE,DE=2AF,
所以,
从而四边形AFGO是平行四边形,FG∥AO,
因为,
所以AO∥平面BEF,即AC∥平面BEF。
(Ⅱ)解:因为平面ABCD⊥平面ADEF,AB⊥AD,
所以,
因为AF∥DE,∠ADE=90°,DE=DA=2AF=2,
所以△DEF的面积为,
所以四面体BDEF的体积。
如图,在四棱锥P-ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD, AB=AD,∠BAD=60°,E、F分别是AP、AD的中点,求证:
(1)直线EF∥平面PCD;
(2)平面BEF⊥平面PAD。
正确答案
证明:(1)因为E、F分别是AP、AD的中点,
∴EF∥PD,
又,
∴直线EF∥平面PCD。
(2)∵AB=AD,∠BAD=60°,F是AD的中点,
∴BF⊥AD,
又平面PAD⊥平面ABCD,面PAD∩面ABCD=AD,
∴BF⊥面PAD,
所以,平面BEF⊥平面PAD。
如图,在四面体ABCD中,CB=CD,AD⊥BD,点E、F分别是AB、BD的中点,
求证:(Ⅰ)直线EF∥平面ACD;
(Ⅱ)平面EFC⊥平面BCD。
正确答案
证明:(Ⅰ)在△ABD中,因为E、F分别是AB、BD的中点,
所以EF∥AD,
又AD平面ACD,EF
平面ACD,
所以直线EF∥平面ACD。
(Ⅱ)在△ABD中,因为AD⊥BD,EF∥AD,
所以EF⊥BD,
在△BCD中,因为CD=CB,F为BD的中点,
所以CF⊥BD,
因为EF平面EFC,CF
平面EFC,EF与CF交于点F,
所以BD⊥平面EFC,
又因为BD平面BCD,
所以平面EFC⊥平面BCD.
如图,长方体ABCD-A1B1C1D1中,E1F1是平面A1C1上的线段,求证:E1F1∥平面AC。
正确答案
证明:如图,分别在AB和CD上截取,
,
连接,FF1,EF,
长方体AC1的各个面为矩形,
平行且等于AE,
平行且等于DF,
故四边形为平行四边形,
∴EE1平行且等于AA1,FF1平行且等于DD1,
平行且等于DD1,
平行且等于FF1,四边形
为平行四边形,
,
平面ABCD,
平面ABCD,
∴平面ABCD。
如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,试作出过AC且与直线D1B平行的截面,并说明理由.
正确答案
解:如右图,连接DB交AC于点O,取D1D的中点M,连接MA,MC,
则截面MAC即为所求作的截面.
∵MO为△D1DB的中位线,
∴D1B∥MO,
平面MAC,
平面MAC,
平面MAC,
则截面MAC为过AC且与直线D1B平行的截面。
如图所示,直棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD是直角梯形,∠BAD=∠ADC=90°,AB=2AD=2CD=2,
(1)求证:AC⊥平面BB1C1C;
(2)在A1B1上是否存一点P,使得DP与平面ACB1平行?证明你的结论。
正确答案
(1)证明:直棱柱ABCD-A1B1C1D1中,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
又,
∴。
(2)解:存在点P,P为A1B1的中点可满足要求。
证明:由P为A1B1的中点,有,
,
∴,
∴为平行四边形,
∴,
又,
∴。
如图,在四棱锥P-ABCD中,AB∥DC,DC=2AB,AP=AD,PB⊥AC,BD⊥AC,E为PD的中点,
求证:(1)AE∥平面PBC;
(2)PD⊥平面ACE。
正确答案
(1)如图,取PC中点F,连接EF,BF,
∵E为PD的中点,
∴EF∥DC且EF=DC,
∵AB∥DC且AB=DC,
∴EF∥AB 且EF=AB,
∴四边形ABFE为平行四边形,
∴AE∥BF,
∵AE平面PBC,BF
平面PBC,
∴AE∥平面PBC。
(2)∵PB⊥AC,BD⊥AC,PB∩BD=B,
∴AC⊥平面PBD,
∵PD平面PBD,
∴AC⊥PD,
∵AP=AD,E为PD的中点,
∴PD⊥AE,
∵AE∩AC=A,
∴PD⊥平面ACE。
如图三棱柱ABC-A1B1C1中,每个侧面都是正方形,D为底边AB中点,E为侧棱CC1中点,AB1与A1B交于点O。
(Ⅰ)求证:CD∥平面A1EB;
(Ⅱ)求证:平面AB1C⊥平面A1EB。
正确答案
证明:(Ⅰ)∵ 棱柱的每个侧面为正方形,
∴,
∴三棱柱为正三棱柱,
连结OD,
∵D为AB中点,O为对面线AB1,A1B交点,
∴OD∥BB1,
又E为CC1中点,
∴EC∥BB1,
OD∥EC,
∴DCEO为平行四边形,CD∥EO,
又CD平面A1EB,EO
平面A1EB,
∴CD∥平面A1EB。
(Ⅱ)∵AB=AC=CB,
∴CD⊥AB,
又直棱柱侧面ABB1A1⊥底面ABC,
∴CD⊥平面ABB1A1,CD⊥AB1,
由(Ⅰ)CD∥EO,
∴EO⊥AB1,
又正方形中,A1B⊥AB1,
EO∩A1B=O,EO、A1B平面A1EB,
∴AB1⊥平面A1EB,
又AB1平面AB1C,
∴平面A1EB⊥平面AB1C。
如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是AA1的中点。
(1)求证:A1C∥平面BDE;
(2)求证:平面A1AC⊥平面BDE.
正确答案
证明:(1)设,
∴,
∴。
(2)
∴,
,
又
。
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