Ⅰ、Ⅱ是同一个命题:两条平行直线都在一个平面外,若其中一条与平面平行,则另一条也与该平面平行.
证明:过a作平面?与?交于a? ∵ a∥? ∵ a∥a? 而a∥b
∴ b∥a?且b在?外,a?在?内 ∴ b∥?. Ⅲ:a∥?
?a∥b b∥?
命题:平行于同一个平面的两条直线平行, 这是错的,如右图
82. 两个平面同时垂直于一条直线,则两个平面平行. 已知:?、?是两个平面,直线l⊥?,l⊥?,垂足分别为A、B. 求证:?∥?思路1:根据判定定理证.
l证法1:过l作平面??,
γ Aδ E?∩?=AC,?∩?=BD,
过l作平面?,
? CB? DF?∩?=AE,?∩?=BF,
l⊥??l⊥AC
l⊥??l⊥BD ?AC∥BD?AC∥?, l、AC、BD共面
同理AE∥?,AC∩AE≠??,AC,AE???,故?∥?. 思路2:根据面面平行的定义,用反证法.
证法2:设?、?有公共点P 则l与P确定平面?, 且?∩?=AP,?∩?=BP. l⊥??l⊥AP l⊥??l⊥BP
l、AP、BP共面,于是在同一平面内过一点有两条直线AP、BP都与l垂直,这是不可能的. 故?、?不能有公共点,∴ ?∥?.
83. 已知:a、b是异面直线,a?平面?,b?平面?,a∥?,b∥?. 求证:?∥?.
证法1:在a上任取点P, 显然P∈b. 于是b和点P确定平面?. 且??与??有公共点P ∴ ??∩?=b′ 且b′和a交于P, ∵ b∥??, ∴ b∥b′ ∴ b′∥? 而a∥?
这样??内相交直线a和b′都平行于? ∴ ?∥?.
证法2:设AB是a、b的公垂线段, 过AB和b作平面??,
b′
??∩?=b′,
过AB和a作平面??,
?∩?=a′.
a∥??a∥a′ b∥??b∥b′
∴AB⊥a?AB⊥a′,AB⊥b?AB⊥b′ 于是AB⊥??且AB⊥?,∴ ?∥?.
84. 已知a、b、c是三条不重合的直线,α、β、r是三个不重合的平面,下面六个命题: ①a∥c,b∥c?a∥b; ②a∥r,b∥r?a∥b; ③α∥c,β∥c?α∥β; ④α∥r,β∥r?α∥β; ⑤a∥c,α∥c?a∥α; ⑥a∥r,α∥r?a∥α. 其中正确的命题是
(A) ①④ (C) ①②③
(B) ①④⑤ (D) ①⑤⑥
( )
解析:由公理4“平行于同一条直线的两条直线互相平行”可知命题①正确;若两条不重合的直线同平行于一个平面,它们可能平行,也可能异面还可能相交,因此命题②错误;平行于同一条直线的两个不重合的平面可能平行,也可能相交,命题③错误;平行于同一平面的两个不重合的平面一定平行,命题④正确;若一条直线和一个平面分别平行于同一条直线或同一个平面,那么这条直线与这个平面或平行,或直线在该平面内,因此命题⑤、⑥都是错的,答案选A.
85. 已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC=BC,M、N分别是A1B1,AB的中点,P点在线段B1C上,则NP与平面AMC1的位置关系是 ( )
(A) 垂直 (B) 平行
(C) 相交但不垂直 (D) 要依P点的位置而定
P
解析:由题设知B1M∥AN且B1M=AN, 四边形ANB1M是平行四边形, 故B1N∥AM,B1N∥AMC1平面.
又C1M∥CN,得CN∥平面AMC1,则平面B1NC∥AMC1,NP?平面B1NC, ∴ NP∥平面AMC1. 答案选B.
86. 已知:正方体ABCD-A1B1C1D1棱长为a. (1) 求证:平面A1BD∥平面B1D1C; (2) 求平面A1BD和平面B1D1C的距离. 证明:(1) 在正方体ABCD-A1B1C1D1中, ∵ BB1平行且等于DD1,
∴ 四边形BB1D1D是平行四边形, ∴ BD∥B1D1, ∴ BD∥平面B1D1C. 同理 A1B∥平面B1D1C, 又A1B∩BD=B,
∴ 平面A1BD∥平面B1D1C
解:(2) 连AC1交平面A1BD于M,交平面B1D1C于N. AC是AC1在平面AC上的射影,又AC⊥BD, ∴ AC1⊥BD, 同理可证,AC1⊥A1B,
∴ AC1⊥平面A1BD,即MN⊥平面A1BD, 同理可证MN⊥平面B1D1C.
∴ MN的长是平面A1BD到平面B1D1C的距离,
设AC、BD交于E,则平面A1BD与平面A1C交于直线A1E.
∵ M∈平面A1BD,M∈AC1?平面A1C, ∴ M∈A1E. 同理N∈CF.
在矩形AA1C1C中,见图9-21(2),由平面几何知识得
MN?13AC1,
∴ MN?33a.
评述:当空间图形较为复杂时,可以分解图形,把其中的平面图形折出分析,利于清楚地观察出平面上各种线面的位置关系.证明面面平行,主要是在其中一个平面内找出两条与另一个平面平行的相交直线,或者使用反证法.
87. 已知正三棱柱ABC-A1B1C1,底面边长为8,对角线B1C=10,D为AC的中点. (1) 求证AB1∥平面C1BD;
(2) 求直线AB1到平面C1BD的距离. 证明:(1) 设B1C∩BC1=O. 连DO,则O是B1C的中点.
在△ACB1中,D是AC中点,O是B1C中点. ∴ DO∥AB1,
又DO?平面C1BD,AB1?平面C1BD, ∴ AB1∥平面C1BD.
解:(2) 由于三棱柱ABC-A1B1C1是正三棱柱,D是AC中点, ∴ BD⊥AC,且BD⊥CC1, ∴ BD⊥平面AC1,
平面C1BD⊥平面AC1,C1D是交线. 在平面AC1内作AH⊥C1D,垂足是H, ∴ AH⊥平面C1BD,