- 直线、平面平行的判定及其性质
- 共5998题
如图所示的几何体ABCDFE中,△ABC,△DFE都是等边三角形,且所在平面平行,四边形BCED是边长为2的正方形,且所在平面垂直于平面ABC.
(Ⅰ)求几何体ABCDFE的体积;
(Ⅱ)证明:平面ADE∥平面BCF.
正确答案
解:(Ⅰ)取BC的中点O,ED的中点G,连接AO,OF,FG,AG.
因为△ABC,△DFE都是等边三角形,故有AO⊥BC,且平面BCED⊥平面ABC,
所以AO⊥平面BCED,同理FG⊥平面BCED,
因为,四边形BCED是边长为2的正方形,
所以,.…(6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知AO∥FG,AO=FG,
所以四边形AOFG为平行四边形,故AG∥OF,
又DE∥BC,所以,平面ADE∥平面BCF.…(12分)
解析
解:(Ⅰ)取BC的中点O,ED的中点G,连接AO,OF,FG,AG.
因为△ABC,△DFE都是等边三角形,故有AO⊥BC,且平面BCED⊥平面ABC,
所以AO⊥平面BCED,同理FG⊥平面BCED,
因为,四边形BCED是边长为2的正方形,
所以,.…(6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知AO∥FG,AO=FG,
所以四边形AOFG为平行四边形,故AG∥OF,
又DE∥BC,所以,平面ADE∥平面BCF.…(12分)
已知两个不重合的平面α和β,下面给出四个条件:
①α内有无穷多条直线均与平面β平行;
②平面α,β均与平面γ平行;
③平面α,β与平面γ都相交,且其交线平行;
④平面α,β与直线l所成的角相等.
其中能推出α∥β的是( )
正确答案
解析
解:①α内有无穷多条直线均与平面β平行,这两个平面平行或相交,故不能推出α∥β,故①不满足条件.
②平面α,β均与平面γ平行,则有α∥β成立,故②满足条件.
③平面α,β与平面γ都相交,且其交线平行,则平面α,β可能平行,也可能相交,故③不满足条件.
④平面α,β与直线l所成的角相等,则平面α,β可能平行,也可能相交,故④不满足条件.
综上,只有②满足条件,
故选 B.
在三棱锥S-ABC中,平面SAB⊥平面SBC,BC⊥SA,AS=AB,过A作AP⊥SB,垂足为F,点E、G分别是棱SA,SC的中点
求证:(1)平面EFG∥平面ABC;
(2)AB⊥BC.
正确答案
证明:(1)∵AS=AB,AF⊥SB,∴F是SB的中点,
∵E、F分别是SA、SB的中点,
∴EF∥AB,
又∵EF⊄平面ABC,AB⊆平面ABC,
∴EF∥平面ABC,
同理:FG∥平面ABC,
又∵EF∩FG=F,EF、FG⊆平面ABC,
∴平面EFG∥平面ABC.
(2)∵平面SAB⊥平面SBC,平面SAB∩平面SBC=SB,AF⊂平面SAB,
∴AF⊥SB,
∴AF⊥平面SBC,
又∵BC⊂平面SBC,∴AF⊥BC,
∵BC⊥SA,SA∩AF=A,SA、AF⊂平面SAB,
∴BC⊥面SAB,
∵AB⊂面SAB,
∴BC⊥AB.
解析
证明:(1)∵AS=AB,AF⊥SB,∴F是SB的中点,
∵E、F分别是SA、SB的中点,
∴EF∥AB,
又∵EF⊄平面ABC,AB⊆平面ABC,
∴EF∥平面ABC,
同理:FG∥平面ABC,
又∵EF∩FG=F,EF、FG⊆平面ABC,
∴平面EFG∥平面ABC.
(2)∵平面SAB⊥平面SBC,平面SAB∩平面SBC=SB,AF⊂平面SAB,
∴AF⊥SB,
∴AF⊥平面SBC,
又∵BC⊂平面SBC,∴AF⊥BC,
∵BC⊥SA,SA∩AF=A,SA、AF⊂平面SAB,
∴BC⊥面SAB,
∵AB⊂面SAB,
∴BC⊥AB.
已知在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、M分别是A1C1,A1D和B1A上任一点,求证:平面A1EF∥平面B1MC.
正确答案
证明:建立如图所示的坐标系,则
=(-1,1,0),
=(-1,0,-1),
=(1,0,1),
=(0,-1,-1),
设=λ
,
=μ
,
=ω
,
设=(x,y,z)为平面A1EF的法向量,则
,
∴=(1,1,-1);
同理平面B1MC的法向量为=(-1,-1,1),
∴=-
,
∴∥
,
∴平面A1EF∥平面B1MC.
解析
证明:建立如图所示的坐标系,则
=(-1,1,0),
=(-1,0,-1),
=(1,0,1),
=(0,-1,-1),
设=λ
,
=μ
,
=ω
,
设=(x,y,z)为平面A1EF的法向量,则
,
∴=(1,1,-1);
同理平面B1MC的法向量为=(-1,-1,1),
∴=-
,
∴∥
,
∴平面A1EF∥平面B1MC.
如图在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G分别是A1D1、D1D、D1C1的中点.
求证:平面EFG∥平面AB1C.
正确答案
证明:设
=a,
=b,
=c,则
=
+
=
(a+b),
=a+b=2
,
∴∥
,
=
+
=
b-
c=
(b-c),
=
+
=b-c=2
,
∴∥
.
又∵EG与EF相交,AC与B1C相交,
∴平面EFG∥平面AB1C.
解析
证明:设
=a,
=b,
=c,则
=
+
=
(a+b),
=a+b=2
,
∴∥
,
=
+
=
b-
c=
(b-c),
=
+
=b-c=2
,
∴∥
.
又∵EG与EF相交,AC与B1C相交,
∴平面EFG∥平面AB1C.
设α、β是两个不同的平面,m、n是平面α内的两条不同直线,l1,l2是平面β内的两条相交直线,则α∥β的一个充分而不必要条件是( )
正确答案
解析
解:当m∥β且l1∥α时,α、β可能平行也可能相交,故A不是α∥β的一个充分条件;
当m∥β且n∥l2时,α、β可能平行也可能相交,故B不是α∥β的一个充分条件;
当m∥β且n∥β,若m∥n,则α、β可能平行也可能相交,故C不是α∥β的一个充分条件;
当m∥l1且n∥l2,由面面平行的判定定理,可以得到α∥β,但α∥β时,m∥l1且n∥l2不一定成立,故D是α∥β的一个充分条件;
故选D
如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N分别是棱A1B1、A1D1的中点,E、F分别是棱B1C1、C1D1的中点.求证:
(1)BD∥EF;
(2)BD⊥面A A1 C1C.
(3)平面AMN∥平面BDFE.
正确答案
证:(1)如图,连接B1D1,由已知条件知:EF∥B1D1,
又BD∥B1D1,∴BD∥EF;
(2)由已知条件知:AA1⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD,
∴AA1⊥BD,即BD⊥AA1;
又BD⊥AC,AA1∩AC=A,
∴BD⊥平面AA1C1C;
(3)设AC交BD于O,A1C1交MN于Q,交EF于P,则PQ∥AO,且PQ=AO,
∴四边形AOPQ是平行四边形,
∴AQ∥OP,OP⊂平面BDFE;
∴AQ∥平面BDFE,
又MN∥EF,EF⊂平面BDFE,
∴MN∥平面BDFE,MN∩AQ=Q;
∴平面AMN∥平面BDFE.
解析
证:(1)如图,连接B1D1,由已知条件知:EF∥B1D1,
又BD∥B1D1,∴BD∥EF;
(2)由已知条件知:AA1⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD,
∴AA1⊥BD,即BD⊥AA1;
又BD⊥AC,AA1∩AC=A,
∴BD⊥平面AA1C1C;
(3)设AC交BD于O,A1C1交MN于Q,交EF于P,则PQ∥AO,且PQ=AO,
∴四边形AOPQ是平行四边形,
∴AQ∥OP,OP⊂平面BDFE;
∴AQ∥平面BDFE,
又MN∥EF,EF⊂平面BDFE,
∴MN∥平面BDFE,MN∩AQ=Q;
∴平面AMN∥平面BDFE.
在直三棱柱ABC-A1B1C1中,B1C1=A1C1,AC1⊥A1B,M、N分别是A1B1,AB的中点,给出如下三个结论:①C1M⊥平面ABB1A1;②A1B⊥AM;③平面AMC1∥平面CNB1;其中正确结论的个数是( )
正确答案
解析
解:∵直三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面A1B1C1,C1M⊂平面A1B1C1,
∴C1M⊥AA1,
∵B1C1=A1C1,M是A1B1的中点,
∴C1M⊥A1B1,
∵AA1∩A1B1=A1,
∴C1M⊥平面ABB1A1,故①正确.
∵C1M⊥平面ABB1A1,AM⊂平面ABB1A1,
∴A1B⊥C1M,
∵AC1⊥A1B,AC1∩C1M=c1,
∴A1B⊥平面AC1M,
∵AM⊂平面AC1M,
∴A1B⊥AM,即②正确;
∵由题设得到AM∥B1N,C1M∥CN,
∴平面AMC1∥平面CNB1,故③正确.
故选D.
设m,n是空间两条不同直线,α,β是空间两个不同平面,则下列命题的正确的是( )
正确答案
解析
解:A不正确,当m⊂α,n⊂β时,若m∥n,则可能 α∥β,也可能α和 β相交.
B不正确,当m⊂α,n⊂β时,若m⊥n,则m仅与β内的一条直线n垂直,不能推出m垂直于β,故不能推出α⊥β.
C正确,当m⊂α,n⊂α时,若m∥β,n∥β,则平面α内有两条相交直线和β平行,根据两个平面平行的判定定理,
可得 α∥β.
D不正确,当m⊂α,n⊂β时,若m⊥β,则 m⊥n,n只垂直于α内的一条直线,故不能推出n⊥α,
故选C.
已知平面α∥平面β,m⊂α,n⊂β,且直线m与n不平行.记平面α、β的距离为d1,直线m、n的距离为d2,则( )
正确答案
解析
解:因为平面α∥平面β,m⊂α,n⊂β,且直线m与n不平行,
所以平面α、β的距离等于直线m、n的距离,F
所以d1=d2,
故选:B.
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