1.2.3 直线与平面的位置关系
第一课时
一、基础过关
1. 在空间四边形ABCD中,E、F分别是AB和BC上的点,若AE∶EB=CF∶FB=1∶3,
则对角线AC和平面DEF的位置关系是________.
2. 过直线l外两点,作与l平行的平面,则这样的平面有____________个.
3. 过平行六面体ABCD-A1B1C1D1任意两条棱的中点作直线,其中与平面DBB1D1平行的直
线共有________条.
4. 经过直线外一点有______个平面与已知直线平行. 5. 如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1的面中:
(1)与直线AB平行的平面是______________;
(2)与直线AA1平行的平面是_______________________________; (3)与直线AD平行的平面是______________.
6. 在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1的中点,则BD1与过点A,E,C的平面的位置
关系是____________.
7. 如图所示,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F分别是棱BC、C1D1
的中点.
求证:EF∥平面BDD1B1.
8. 如图所示,P是?ABCD所在平面外一点,E、F分别在PA、BD上,
且PE∶EA=BF∶FD. 求证:EF∥平面PBC. 二、能力提升
9. 设m、n是平面α外的两条直线,给出三个论断:
①m∥n;②m∥α;③n∥α.以其中的两个为条件,余下的一个为结论,构造三个命题,写出你认为正确的一个命题:______________.(用序号表示) 10.如图所示,ABCD—A1B1C1D1是棱长为a的正方体,M、N分别是
下底面的棱A1B1,B1C1的中点,P是上底面的棱AD上的一点,AP a=,过P,M,N的平面交上底面于PQ,Q在CD上,则PQ=______. 3
11.如图所示,在空间四边形ABCD中,E、F、G、H分别是四边上的点,
它们共面,并且AC∥平面EFGH,BD∥平面EFGH,AC=m,BD =n,当四边形EFGH是菱形时,AE∶EB=________.
12.如图所示,P为平行四边形ABCD所在平面外一点,M、N分别为
AB、PC的中点,平面PAD∩平面PBC=l. (1)求证:BC∥l;
(2)MN与平面PAD是否平行?试证明你的结论. 三、探究与拓展
13.正方形ABCD与正方形ABEF所在平面相交于AB,在AE,BD上各
有一点P,Q,且AP=DQ.求证:PQ∥平面BCE.(用两种方法证明)
答案
1.平行 2.0,1或无数 3.12 4.无数
5.(1)平面A1C1和平面DC1 (2)平面BC1和平面DC1 (3)平面B1C和平面A1C1 6.平行
7.证明 取D1B1的中点O,连结OF,OB. ∵OF綊1
2B1C1,
BE綊1
2B1C1,
∴OF綊BE.
∴四边形OFEB是平行四边形,∴EF∥BO. ∵EF?平面BDD1B1,BO?平面BDD1B1, ∴EF∥平面BDD1B1.
8.证明 连结AF延长交BC于G, 连结PG.
在?ABCD中,易证 △BFG∽△DFA. ∴
GFFA=BFPEFD=EA
, ∴EF∥PG.
而EF?平面PBC,PG?平面PBC, ∴EF∥平面PBC. 9.①②?③(或①③?②) 10.223a
11.m∶n
12.(1)证明 因为BC∥AD,AD?平面PAD,
BC?平面PAD,所以BC∥平面PAD.
又平面PAD∩平面PBC=l,BC?平面PBC,所以BC∥l.
(2)解 MN∥平面PAD.证明如下: 如图所示,取PD中点E,连结AE,EN. 1
又∵N为PC的中点,∴EN綊DC,
21
又∵AM綊DC,
2∴EN綊AM.
即四边形AMNE为平行四边形.
∴AE∥MN,又MN?平面PAD,AE?平面PAD.∴MN∥平面PAD.
13.证明 方法一 如图(1)所示,作PM∥AB交BE于M,作QN∥AB交BC于N,连结MN.
∵正方形ABCD和正方形ABEF有公共边AB, ∴AE=BD.又∵AP=DQ,∴PE=QB. 又∵PM∥AB∥QN, ∴
PMPEQNBQ
=,=.∴PM綊QN. ABAEDCBD
∴四边形PQNM是平行四边形. ∴PQ∥MN.
又MN?平面BCE,PQ?平面BCE, ∴PQ∥平面BCE.
方法二 如图(2)所示,连结AQ并延长交BC(或其延长线)于K,连结EK. DQAQ
∵KB∥AD,∴=. BQQK
∵AP=DQ,AE=BD,∴BQ=PE. ∴
DQAPAQAP
=.∴=.∴PQ∥EK. BQPEQKPE
又PQ?平面BCE,EK?平面BCE, ∴PQ∥平面BCE.
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