一、知識梳理
1.直線與平面平行的判定定理和性質(zhì)定理

文字語言
圖形語言
符號語言
判定定理
平面外一條直線與這個平面內(nèi)的一條直線平行,則該直線與此平面平行(線線平行?線面平行)

因為l∥a,
aα,lα,所以l∥α
性質(zhì)定理
一條直線與一個平面平行,則過這條直線的任一平面與此平面的交線與該直線平行(簡記為“線面平行?線線平行”)

因為l∥α,lβ,
α∩β=b,
所以l∥b
2.平面與平面平行的判定定理和性質(zhì)定理


文字語言
圖形語言
符號語言
判定定理
一個平面內(nèi)的兩條相交直線與另一個平面平行,則這兩個平面平行(簡記為“線面平行?面面平行”)

因為a∥β,b∥β,
a∩b=P,
aα,bα,
所以α∥β
性質(zhì)定理
如果兩個平行平面同時和第三個平面相交,那么它們的交線平行

因為α∥β,α∩γ=a,
β∩γ=b,
所以a∥b

常用結(jié)論
牢記線面平行、面面平行的七個重要結(jié)論
(1)垂直于同一條直線的兩個平面平行,即若a⊥α,a⊥β,則α∥β.
(2)垂直于同一個平面的兩條直線平行,即若a⊥α,b⊥α,則a∥b.
(3)夾在兩個平行平面之間的平行線段長度相等.
(4)經(jīng)過平面外一點有且只有一個平面與已知平面平行.
(5)兩條直線被三個平行平面所截,截得的對應(yīng)線段成比例.
(6)如果兩個平面分別平行于第三個平面,那么這兩個平面互相平行.
(7)如果一個平面內(nèi)有兩條相交直線分別平行于另一個平面內(nèi)的兩條直線,那么這兩個平面平行.

二、教材衍化
1.下列命題中正確的是(  )
A.若a,b是兩條直線,且a∥b,那么a平行于經(jīng)過b的任何平面
B.若直線a和平面α滿足a∥α,那么a與α內(nèi)的任何直線平行
C.平行于同一條直線的兩個平面平行
D.若直線a,b和平面α滿足a∥b,a∥α,bα,則b∥α
解析:選D.A錯誤,a可能在經(jīng)過b的平面內(nèi);B錯誤,a與α內(nèi)的直線平行或異面;C錯誤,兩個平面可能相交;D正確,由a∥α,可得a平行于經(jīng)過直線a的平面與α的交線c,即a∥c,又a∥b,所以b∥c,b?α,cα,所以b∥α.
2.平面α∥平面β的一個充分條件是(  )
A.存在一條直線a,a∥α,a∥β
B.存在一條直線a,aα,a∥β
C.存在兩條平行直線a,b,aα,bβ,a∥β,b∥α
D.存在兩條異面直線a,b,aα,bβ,a∥β,b∥α
解析:選D.若α∩β=l,a∥l,a?α,a?β,a∥α,a∥β,故排除A.若α∩β=l,aα,a∥l,則a∥β,故排除B.若α∩β=l,aα,a∥l,bβ,b∥l,則a∥β,b∥α,故排除C.
3.如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E為DD1的中點,則BD1與平面AEC的位置關(guān)系為________.

解析:連接BD,設(shè)BD∩AC=O,連接EO,

在△BDD1中,E為DD1的中點,O為BD的中點,
所以EO為△BDD1的中位線,則BD1∥EO,
而BD1平面ACE,EO平面ACE,
所以BD1∥平面ACE.
答案:平行

一、思考辨析
判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)若一條直線平行于一個平面內(nèi)的一條直線,則這條直線平行于這個平面.(  )
(2)若一條直線平行于一個平面,則這條直線平行于這個平面內(nèi)的任一條直線.(  )
(3)如果一個平面內(nèi)的兩條直線平行于另一個平面,那么這兩個平面平行.(  )
(4)如果兩個平面平行,那么分別在這兩個平面內(nèi)的兩條直線平行或異面.(  )
(5)若直線a與平面α內(nèi)無數(shù)條直線平行,則a∥α.(  )
(6)若α∥β,直線a∥α,則a∥β.(  )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
二、易錯糾偏
(1)對空間平行關(guān)系的轉(zhuǎn)化條件理解不夠致誤;
(2)對面面平行判定定理的條件“平面內(nèi)兩相交直線”認識不清致誤;
(3)對面面平行性質(zhì)定理理解不深致誤.
1.若平面α∥平面β,直線a∥平面α,點B∈β,則在平面β內(nèi)且過B點的所有直線中(  )
A.不一定存在與a平行的直線
B.只有兩條與a平行的直線
C.存在無數(shù)條與a平行的直線
D.存在唯一的與a平行的直線
解析:選A.當直線a在平面β內(nèi)且過B點時,不存在與a平行的直線.故選A.
2.下列條件中,能判斷兩個平面平行的是________.
①一個平面內(nèi)的一條直線平行于另一個平面;
②一個平面內(nèi)的兩條直線平行于另一個平面;
③一個平面內(nèi)有無數(shù)條直線平行于另一個平面;
④一個平面內(nèi)任何一條直線都平行于另一個平面.
解析:由兩個平面平行的判定定理可知,如果一個平面內(nèi)的兩條相交直線與另外一個平面平行,那么這兩個平面平行.顯然只有④符合條件.
答案:④
3.如圖是長方體被一平面所截得的幾何體,四邊形EFGH為截面,則四邊形EFGH的形狀為________.

解析:因為平面ABFE∥平面DCGH,又平面EFGH∩平面ABFE=EF,平面EFGH∩平面DCGH=HG,所以EF∥HG.同理EH∥FG,所以四邊形EFGH是平行四邊形.
答案:平行四邊形



      線面平行的判定與性質(zhì)(多維探究)



角度一 直線與平面平行的判定
如圖所示,斜三棱柱ABC-A1B1C1中,點D,D1分別為AC,A1C1的中點.
(1)證明:AD1∥平面BDC1;
(2)證明:BD∥平面AB1D1.

【證明】 (1)因為D1,D分別為A1C1,AC的中點,
四邊形ACC1A1為平行四邊形,所以C1D1綊DA,
所以四邊形ADC1D1為平行四邊形,所以AD1∥C1D,
又AD1平面BDC1,C1D平面BDC1,
所以AD1∥平面BDC1.
(2)連接D1D,

因為BB1∥平面ACC1A1,BB1平面BB1D1D,平面ACC1A1∩平面BB1D1D=D1D,
所以BB1∥D1D,
又因為D1,D分別為A1C1,AC的中點,所以DD1綊AA1,
所以BB1=AA1=DD1,
故四邊形BDD1B1為平行四邊形,
所以BD∥B1D1,
又BD平面AB1D1,B1D1平面AB1D1,
所以BD∥平面AB1D1.
角度二 直線與平面平行的性質(zhì)
如圖,四棱錐P-ABCD的底面是邊長為8的正方形,四條側(cè)棱長均為2,點G,E,F(xiàn),H分別是棱PB,AB,CD,PC上共面的四點,平面GEFH⊥平面ABCD,BC∥平面GEFH.
(1)證明:GH∥EF;
(2)若EB=2,求四邊形GEFH的面積.

【解】 (1)證明:因為BC∥平面GEFH,BC平面PBC,且平面PBC∩平面GEFH=GH,所以GH∥BC.
同理可證EF∥BC,
因此GH∥EF.
(2)連接AC,BD交于點O,BD交EF于點K,連接OP,GK.
因為PA=PC,O是AC的中點,所以PO⊥AC,同理可得PO⊥BD.
又BD∩AC=O,且AC,BD都在底面ABCD內(nèi),所以PO⊥底面ABCD.又因為平面GEFH⊥平面ABCD,且PO平面GEFH,
所以PO∥平面GEFH.
因為平面PBD∩平面GEFH=GK,
所以PO∥GK,所以GK⊥底面ABCD,
從而GK⊥EF.
所以GK是梯形GEFH的高.
由AB=8,EB=2得EB∶AB=KB∶DB=1∶4,
從而KB=DB=OB,即K為OB的中點.

再由PO∥GK得GK=PO,且G是PB的中點,所以GH=BC=4.
由已知可得OB=4,PO===6,
所以GK=3.
易得EF=BC=8,
故四邊形GEFH的面積S=·GK=×3=18.

判斷或證明線面平行的常用方法
(1)利用線面平行的定義(無公共點).
(2)利用線面平行的判定定理(aα,bα,a∥b?a∥α).
(3)利用面面平行的性質(zhì)定理(α∥β,aα?a∥β).
(4)利用面面平行的性質(zhì)(α∥β,aα,aβ,a∥α?a∥β). 

1.如圖,在下列四個正方體中,A,B為正方體的兩個頂點,M,N,Q為所在棱的中點,則在這四個正方體中,直線AB與平面MNQ不平行的是(  )

解析:選A.對于選項B,如圖所示,連接CD,因為AB∥CD,M,Q分別是所在棱的中點,所以MQ∥CD,所以AB∥MQ,又AB平面MNQ,MQ平面MNQ,所以AB∥平面MNQ.同理可證選項C,D中均有AB∥平面MNQ.故選A.

2.如圖,四棱錐P-ABCD中AD∥BC,AB=BC=AD,E,F(xiàn),H分別為線段AD,PC,CD的中點,AC與BE交于O點,G是線段OF上一點.
(1)求證:AP∥平面BEF;
(2)求證:GH∥平面PAD.
證明:(1)連接EC,因為AD∥BC,BC=AD,

所以BC綊AE,
所以四邊形ABCE是平行四邊形,所以O(shè)為AC的中點.
又因為F是PC的中點,
所以FO∥AP,
FO平面BEF,AP平面BEF,
所以AP∥平面BEF.
(2)連接FH,OH,因為F,H分別是PC,CD的中點,
所以FH∥PD,所以FH∥平面PAD.
又因為O是BE的中點,H是CD的中點,
所以O(shè)H∥AD,所以O(shè)H∥平面PAD.
又FH∩OH=H,
所以平面OHF∥平面PAD.
又因為GH平面OHF,
所以GH∥平面PAD.

      面面平行的判定與性質(zhì)(典例遷移)
如圖所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F(xiàn),G,H分別是AB,AC,A1B1,A1C1的中點,求證:

(1)B,C,H,G四點共面;
(2)平面EFA1∥平面BCHG.
【證明】 (1)因為G,H分別是A1B1,A1C1的中點,
所以GH∥B1C1,又B1C1∥BC,
所以GH∥BC,所以B,C,H,G四點共面.
(2)在△ABC中,E,F(xiàn)分別為AB,AC的中點,
所以EF∥BC,
因為EF平面BCHG,BC平面BCHG,
所以EF∥平面BCHG.
又因為G,E分別為A1B1,AB的中點,
所以A1G綊EB,所以四邊形A1EBG是平行四邊形,
所以A1E∥GB.
因為A1E平面BCHG,GB平面BCHG,
所以A1E∥平面BCHG.
又因為A1E∩EF=E,所以平面EFA1∥平面BCHG.
【遷移探究1】 (變條件)在本例條件下,若D為BC1的中點,求證:HD∥平面A1B1BA.

證明:如圖所示,連接HD,A1B,
因為D為BC1的中點,
H為A1C1的中點,
所以HD∥A1B,
又HD平面A1B1BA,
A1B平面A1B1BA,
所以HD∥平面A1B1BA.
【遷移探究2】 (變條件)在本例條件下,若D1,D分別為B1C1,BC的中點,求證:平面A1BD1∥平面AC1D.
證明:如圖所示,

連接A1C交AC1于點M,
因為四邊形A1ACC1是平行四邊形,
所以M是A1C的中點,連接MD,
因為D為BC的中點,
所以A1B∥DM.
因為A1B平面A1BD1,
DM平面A1BD1,
所以DM∥平面A1BD1.
又由三棱柱的性質(zhì)知,D1C1綊BD,
所以四邊形BDC1D1為平行四邊形,
所以DC1∥BD1.
又DC1平面A1BD1,BD1平面A1BD1,
所以DC1∥平面A1BD1,
又因為DC1∩DM=D,DC1,DM平面AC1D,
所以平面A1BD1∥平面AC1D.

證明面面平行的常用方法
(1)面面平行的定義.
(2)面面平行的判定定理:如果一個平面內(nèi)有兩條相交直線都平行于另一個平面,那么這兩個平面平行.
(3)利用垂直于同一條直線的兩個平面平行.
(4)如果兩個平面同時平行于第三個平面,那么這兩個平面平行.
(5)利用“線線平行”“線面平行”“面面平行”的相互轉(zhuǎn)化進行證明. 

1.如圖,AB∥平面α∥平面β,過A,B的直線m,n分別交α,β于C,E和D,F(xiàn),若AC=2,CE=3,BF=4,則BD的長為(  )
A.          B.
C. D.
解析:選C.由AB∥α∥β,易證 =.即=,
所以BD===.
2.如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,S是B1D1的中點,E,F(xiàn),G分別是BC,DC,SC的中點,求證:

(1)直線EG∥平面BDD1B1;
(2)平面EFG∥平面BDD1B1.
證明:(1)如圖,連接SB,
因為E,G分別是BC,SC的中點,
所以EG∥SB.

又因為SB平面BDD1B1,
EG平面BDD1B1,
所以直線EG∥平面BDD1B1.
(2)連接SD,
因為F,G分別是DC,SC的中點,
所以FG∥SD.
又因為SD平面BDD1B1,F(xiàn)G平面BDD1B1,
所以FG∥平面BDD1B1,又EG平面EFG,
FG平面EFG,EG∩FG=G,
所以平面EFG∥平面BDD1B1.

      平行關(guān)系中的探索性問題(師生共研)
如圖,已知斜三棱柱ABC-A1B1C1中,點D,D1分別為AC,A1C1上的點.

(1)當?shù)扔诤沃禃r,BC1∥平面AB1D1?
(2)若平面BC1D∥平面AB1D1,求的值.
【解】 (1)

如圖,取D1為線段A1C1的中點,此時=1,
連接A1B交AB1于點O,連接OD1.
由棱柱的性質(zhì),知四邊形A1ABB1為平行四邊形,
所以點O為A1B的中點.
在△A1BC1中,點O,D1分別為A1B,A1C1的中點,
所以O(shè)D1∥BC1.
又因為OD1平面AB1D1,BC1平面AB1D1,
所以BC1∥平面AB1D1.
所以當=1時,BC1∥平面AB1D1.
(2)由已知,平面BC1D∥平面AB1D1,
且平面A1BC1∩平面BDC1=BC1,
平面A1BC1∩平面AB1D1=D1O.
因此BC1∥D1O,同理AD1∥DC1.
因為=,=.
又因為=1,所以=1,即=1.

解決探索性問題的方法
(1)根據(jù)探索性問題的設(shè)問,假設(shè)其存在并探索出結(jié)論,然后在這個假設(shè)下進行推理論證,若得到合乎情理的結(jié)論就肯定假設(shè),若得到矛盾就否定假設(shè).
(2)按類似于分析法的格式書寫步驟:從結(jié)論出發(fā)“要使……成立”“只需使……成立”. 
 (一題多解)如圖,四棱錐E-ABCD,平面ABCD⊥平面ABE,四邊形ABCD為矩形,AD=6,AB=5,BE=3,F(xiàn)為CE上的點,且BF⊥平面ACE.

(1)求證:AE⊥BE;
(2)設(shè)M在線段DE上,且滿足EM=2MD,試在線段AB上確定一點N,使得MN∥平面BCE,并求MN的長.
解:(1)證明:因為四邊形ABCD為矩形,所以BC⊥AB.
因為平面ABCD⊥平面ABE,平面ABCD∩平面ABE=AB,且BC平面ABCD,所以BC⊥平面ABE.
又AE平面ABE,所以BC⊥AE.
因為BF⊥平面ACE,AE平面ACE,
所以BF⊥AE.
又因為BC∩BF=B,BC平面BCE,BF平面BCE,
所以AE⊥平面BCE,
因為BE平面BCE,
所以AE⊥BE.

(2)法一:如圖,在△ADE中過M點作MG∥AD交AE于G點,在△ABE中過G點作GN∥BE交AB于N點,連接MN,
因為NG∥BE,NG平面BCE,BE平面BCE,
所以NG∥平面BCE.
同理可證,GM∥平面BCE.
因為MG∩GN=G,
所以平面MGN∥平面BCE,
又因為MN平面MGN,
所以MN∥平面BCE,
因為N點為線段AB上靠近A點的一個三等分點,
AD=6,AB=5,BE=3,
所以MG=AD=4,NG=BE=1,
所以MN===.
法二:如圖,過M點作MG∥CD交CE于G點,連接BG,在AB上取N點,使得BN=MG,連接MN,
因為MG∥CD,EM=2MD,
所以MG=CD,
因為AB∥CD,BN=MG,
所以四邊形MGBN是平行四邊形,
所以MN∥BG,
又因為MN平面BCE,BG平面BCE,

所以MN∥平面BCE,
又MG=CD,MG=BN,所以BN=AB,
所以N點為線段AB上靠近A點的一個三等分點.
在△CBG中,因為BC=AD=6,CG=CE==,cos∠BCG=,
所以BG2=36+5-2×6××=17,
所以MN=BG=.

[基礎(chǔ)題組練]
1.(2020·河北衡水模擬一)已知m,n為兩條不重合直線,α,β為兩個不重合平面,下列條件中,α∥β的充分條件是(  )
A.m∥n,mα,nβ B.m∥n,m⊥α,n⊥β
C.m⊥n,m∥α,n∥β D.m⊥n,m⊥α,n⊥β
解析:選B.對于A,兩個平面內(nèi)分別有一條直線,這兩條直線互相平行,這兩個平面可能平行, 也可能相交,因此A中條件不是α∥β的充分條件;對于B,因為m∥n,m⊥α,所以n⊥α,結(jié)合n⊥β,知α∥β,因此B中條件是α∥β的充分條件;對于C,由m⊥n,m∥α知nα,或n∥α,或n與α相交,結(jié)合n∥β,知α,β可能平行,也可能相交,所以C中條件不是α∥β的充分條件;對于D,由m⊥n,m⊥α知nα,或n∥α,結(jié)合n⊥β,知α⊥β,所以D中條件不是α∥β的充分條件.綜上可知.選B.
2.(2020·江西紅色七校聯(lián)考)設(shè)m,n是空間中兩條不同的直線,α,β是兩個不同的平面,則下列說法正確的是(  )
A.若m∥n,nα,則m∥α
B.若mα,nβ,α∥β,則m∥n
C.若α∥β,m⊥α,則m⊥β
D.若mα,nβ,m∥β,n∥α,則α∥β
解析:選C.若m∥n,nα,則m∥α或mα,所以選項A不正確;若mα,nβ,α∥β,則m∥n或m與n異面,所以選項B不正確;若mα,nβ,m∥β,n∥α,則α∥β或α與β相交,所以選項D不正確.故選C.
3.(2020·湖南長沙模擬)設(shè)a,b,c表示不同直線,α,β表示不同平面,下列命題:
①若a∥c,b∥c,則a∥b;
②若a∥b,b∥α,則a∥α;
③若a∥α,b∥α,則a∥b;
④若aα,bβ,α∥β,則a∥b.
其中真命題的個數(shù)是(  )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:選A.由題意,對于①,根據(jù)線線平行的傳遞性可知①是真命題;對于②,根據(jù)a∥b,b∥α,可以推出a∥α或aα,故②是假命題;對于③,根據(jù)a∥α,b∥α,可以推出a與b平行,相交或異面,故③是假命題;對于④,根據(jù)aα,bβ,α∥β,可以推出a∥b或a與b異面,故④是假命題.所以真命題的個數(shù)是1.故選A.
4.如圖所示,在空間四邊形ABCD中,E,F(xiàn)分別為邊AB,AD上的點,且AE∶EB=AF∶FD=1∶4,又H,G分別為BC,CD的中點,則(  )

A.BD∥平面EFGH,且四邊形EFGH是矩形
B.EF∥平面BCD,且四邊形EFGH是梯形
C.HG∥平面ABD,且四邊形EFGH是菱形
D.EH∥平面ADC,且四邊形EFGH是平行四邊形
解析:選B.由AE∶EB=AF∶FD=1∶4知EF綊BD,又EF平面BCD,所以EF∥平面BCD.又H,G分別為BC,CD的中點,所以HG綊BD,所以EF∥HG且EF≠HG.所以四邊形EFGH是梯形.
5.

在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn),G分別是A1B1,B1C1,BB1的中點,給出下列四個推斷:
①FG∥平面AA1D1D;
②EF∥平面BC1D1;
③FG∥平面BC1D1;
④平面EFG∥平面BC1D1.
其中推斷正確的序號是(  )
A.①③   B.①④
C.②③   D.②④
解析:選A.因為在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn),G分別是A1B1,B1C1,BB1的中點,所以FG∥BC1,因為BC1∥AD1,所以FG∥AD1,
因為FG?平面AA1D1D,AD1?平面AA1D1D,所以FG∥平面AA1D1D,故①正確;
因為EF∥A1C1,A1C1與平面BC1D1相交,所以EF與平面BC1D1相交,故②錯誤;
因為E,F(xiàn),G分別是A1B1,B1C1,BB1的中點,
所以FG∥BC1,因為FG平面BC1D1,BC1平面BC1D1,
所以FG∥平面BC1D1,故③正確;
因為EF與平面BC1D1相交,所以平面EFG與平面BC1D1相交,故④錯誤.故選A.
6.在四面體A-BCD中,M,N分別是△ACD,△BCD的重心,則四面體的四個面中與MN平行的是________.
解析:如圖,取CD的中點E,連接AE,BE,

則EM∶MA=1∶2,
EN∶BN=1∶2,
所以MN∥AB.
因為AB平面ABD,MN平面ABD,AB平面ABC,MN平面ABC,
所以MN∥平面ABD,MN∥平面ABC.
答案:平面ABD與平面ABC

7.如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,點E為AD的中點,點F在CD上.若EF∥平面AB1C,則線段EF的長度等于________.

解析:因為EF∥平面AB1C,EF平面ABCD,平面ABCD∩平面AB1C=AC,
所以EF∥AC,所以點F為DC的中點.
故EF=AC=.
答案:
8.如圖所示,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn),G,H分別是棱CC1,C1D1,D1D,DC的中點,N是 BC的中點,點M在四邊形EFGH及其內(nèi)部運動,則M只需滿足條件________時,就有MN∥平面B1BDD1.(注:請?zhí)钌夏阏J為正確的一個條件即可,不必考慮全部可能情況)

解析:連接HN,F(xiàn)H,F(xiàn)N,則FH∥DD1,HN∥BD,F(xiàn)H∩HN=H,DD1∩BD=D,
所以平面FHN∥平面B1BDD1,只需M∈FH,則MN平面FHN,所以MN∥平面B1BDD1.
答案:點M在線段FH上(或點M與點H重合)
9.在如圖所示的一塊木料中,棱BC平行于平面A′B′C′D′.

(1)要經(jīng)過平面A′B′C′D′內(nèi)的一點P和棱BC將木料鋸開,應(yīng)怎樣畫線?
(2)所畫的線與平面ABCD是什么位置關(guān)系?并證明你的結(jié)論.
解:(1)過點P作B′C′的平行線,
交A′B′,C′D′于點E,F(xiàn),
連接BE,CF.
作圖如下:

(2)EF∥平面ABCD.理由如下:
因為BC∥平面A′B′C′D′,
又因為平面B′C′CB∩平面A′B′C′D′=B′C′,
所以BC∥B′C′,因為EF∥B′C′,所以EF∥BC,
又因為EF平面ABCD,BC平面ABCD,
所以EF∥平面ABCD.
10.如圖所示,四邊形ABCD與四邊形ADEF都為平行四邊形,M,N,G分別是AB,AD,EF的中點.求證:

(1)BE∥平面DMF;
(2)平面BDE∥平面MNG.
證明:(1)如圖所示,設(shè)DF與GN交于點O,連接AE,則AE必過點O,

連接MO,則MO為△ABE的中位線,
所以BE∥MO.
因為BE平面DMF,MO平面DMF,
所以BE∥平面DMF.
(2)因為N,G分別為平行四邊形ADEF的邊AD,EF的中點,
所以DE∥GN.
因為DE平面MNG,GN平面MNG,
所以DE∥平面MNG.
因為M為AB的中點,
所以MN為△ABD的中位線,
所以BD∥MN.
因為BD平面MNG,MN平面MNG,
所以BD∥平面MNG.
因為DE與BD為平面BDE內(nèi)的兩條相交直線,
所以平面BDE∥平面MNG.
[綜合題組練]
1.如圖,透明塑料制成的長方體容器ABCD-A1B1C1D1內(nèi)灌進一些水,固定容器底面一邊BC于地面上,再將容器傾斜,隨著傾斜度的不同,有下面四個命題:

①沒有水的部分始終呈棱柱形;
②水面EFGH所在四邊形的面積為定值;
③棱A1D1始終與水面所在的平面平行;
④當容器傾斜如圖所示時,BE·BF是定值.
其中正確的個數(shù)是(  )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:選C.由題圖,顯然①是正確的,②是錯的;
對于③因為A1D1∥BC,BC∥FG,
所以A1D1∥FG且A1D1平面EFGH,
所以A1D1∥平面EFGH(水面).
所以③是正確的;
因為水是定量的(定體積V).
所以S△BEF·BC=V,
即BE·BF·BC=V.
所以BE·BF=(定值),即④是正確的,故選C.
2.(2020·江西吉安一模)如圖,在棱長為1的正方體ABCD-A1B1C1D1中,M,N分別是A1D1,A1B1的中點,過直線BD的平面α∥平面AMN,則平面α截該正方體所得截面的面積為(  )

A. B.
C. D.
解析:選B.如圖1,取B1C1的中點E,C1D1的中點F,連接EF,BE,DF,B1D1,則EF∥B1D1,B1D1∥BD,所以EF∥BD,故EF,BD在同一平面內(nèi),連接ME,因為M,E分別為A1D1,B1C1的中點,所以ME∥AB,且ME=AB,所以四邊形ABEM是平行四邊形,所以AM∥BE,又因為BE平面BDFE,
AM平面BDFE,
所以AM∥平面BDFE,同理AN∥平面BDFE,因為AM∩AN=A,
所以平面AMN∥平面BDFE,
BD=,EF=B1D1=,DF=BE=,等腰梯形BDFE如圖2,

過E,F(xiàn)作BD的垂線,垂足分別為G,H,則四邊形EFGH為矩形,所以FG===,
故所得截面的面積為××=,故選B.
3.在正方體ABCD-A1B1C1D1中,M,N,Q分別是棱D1C1,A1D1,BC的中點,點P在BD1上且BP=BD1.則以下四個說法:
①MN∥平面APC;
②C1Q∥平面APC;
③A,P,M三點共線;
④平面MNQ∥平面APC.
其中說法正確的是________(填序號).
解析:

①連接MN,AC,則MN∥AC,連接AM,CN,
易得AM,CN交于點P,即MN平面APC,所以MN∥平面APC是錯誤的;
②由①知M,N在平面APC上,由題易知AN∥C1Q,AN平面APC,
所以C1Q∥平面APC是正確的;
③由①知A,P,M三點共線是正確的;
④由①知MN平面APC,
又MN平面MNQ,
所以平面MNQ∥平面APC是錯誤的.
答案:②③
4.如圖所示,正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長為a,點P是棱AD上一點,且AP=,過B1,D1,P的平面交底面ABCD于PQ,Q在直線CD上,則PQ=________.

解析:因為平面A1B1C1D1∥平面ABCD,而平面B1D1P∩平面ABCD=PQ,平面B1D1P∩平面A1B1C1D1=B1D1,
所以B1D1∥PQ.
又因為B1D1∥BD,所以BD∥PQ,
設(shè)PQ∩AB=M,因為AB∥CD,
所以△APM∽△DPQ.

所以==2,即PQ=2PM.
又知△APM∽△ADB,
所以==,
所以PM=BD,又BD=a,
所以PQ=a.
答案:a
5.如圖,在四棱錐P-ABCD的底面ABCD中,BC∥AD,且AD=2BC,O,E分別為AD,PD的中點.

(1)設(shè)平面PAB∩平面PCD=l,請作圖確定l的位置并說明你的理由;
(2)若Q為直線CE上任意一點,證明:OQ∥平面PAB.

解:(1)分別延長AB和DC交于點R,連接PR,則直線PR就是l的位置;
R∈AB平面PAB,R∈CD平面PCD,
所以P、R是平面PAB和平面PCD的兩個公共點,
由公理1可知,過P、R的直線就是兩個平面的交線l.
(2)證明:連接OE、OC,因為BC∥AD,且BC=AD,
又AO=AD,所以BC∥AO,
且BC=AO,所以四邊形ABCO為平行四邊形,
所以O(shè)C∥AB,則OC∥平面PAB;
又OE為△PAD的中位線,則OE∥AP,
所以O(shè)E∥平面PAB,
又OE平面OEC,OC平面OEC,且OE∩OC=O,
所以平面PAB∥平面OEC,
又OQ平面OEC,
所以O(shè)Q∥平面PAB.
6.如圖,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形.

(1)證明:平面A1BD∥平面CD1B1;
(2)若平面ABCD∩平面B1D1C=直線l,證明B1D1∥l.
證明:(1)由題設(shè)知BB1綊DD1,
所以四邊形BB1D1D是平行四邊形,
所以BD∥B1D1.
又BD平面CD1B1,
B1D1平面CD1B1,
所以BD∥平面CD1B1.
因為A1D1綊B1C1綊BC,
所以四邊形A1BCD1是平行四邊形,
所以A1B∥D1C.
又A1B平面CD1B1,
D1C平面CD1B1,
所以A1B∥平面CD1B1.
又因為BD∩A1B=B,
所以平面A1BD∥平面CD1B1.
(2)由(1)知平面A1BD∥平面CD1B1,
又平面ABCD∩平面B1D1C=直線l,
平面ABCD∩平面A1BD=直線BD,
所以直線l∥直線BD,
在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,四邊形BDD1B1為平行四邊形,
所以B1D1∥BD,
所以B1D1∥l.







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