本文由 linguirong 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学人教A版必修二 第二章 点、直线、平面之间的位置关系 学业分层测评11 Word版含答案
学业分层测评(十一)
(建议用时:45分钟)
[达标必做]
一、选择题
1.直线a∥平面α,α内有n条直线交于一点,那么这n条直线中与直线a平行的( )
A.至少有一条 B.至多有一条
C.有且只有一条 D.没有
【解析】 过a和平面内n条直线的交点只有一个平面β,所以平面α与平面β只有一条交线,且与直线a平行,
这条交线可能不是这n条直线中的一条也可能是.故选B.
【答案】 B
2.设a,b是两条直线,α,β是两个平面,若a∥α,a⊂β,α∩β=b,则α内与b相交的直线与a的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.平行或异面
【解析】 条件即为线面平行的性质定理,所以a∥b,
又a与α无公共点,故选C.
【答案】 C
3.下列命题中不正确的是( )
A.两个平面α∥β,一条直线a平行于平面α,则a一定平行于平面β
B.平面α∥平面β,则α内的任意一条直线都平行于平面β
C.一个三角形有两条边所在的直线平行于一个平面,那么三角形所在平面与这个平面平行
D.分别在两个平行平面内的两条直线只能是平行直线或者是异面直线
【解析】 选项A中直线a可能与β平行,也可能在β内,故选项A不正确;三角形两边必相交,这两条相交直线平行于一个平面,那么三角形所在的平面与这个平面平行,所以选项C正确;依据平面与平面平行的性质定理可知,选项B,D也正确,故选A.
【答案】 A
4.如图2221,四棱锥PABCD中,M,N分别为AC,PC上的点,且MN∥平面PAD,则( )
图2221
A.MN∥PD
B.MN∥PA
C.MN∥AD
D.以上均有可能
【解析】 ∵MN∥平面PAD,MN⊂平面PAC,平面PAD∩平面PAC=PA,
∴MN∥PA.
【答案】 B
5.设平面α∥平面β,A∈α,B∈β,C是AB的中点,当点A、B分别在平面α,β内运动时,动点C( )
【导学号:09960067】
A.不共面
B.当且仅当点A、B分别在两条直线上移动时才共面
C.当且仅当点A、B分别在两条给定的异面直线上移动时才共面
D.无论点A,B如何移动都共面
【解析】 无论点A、B如何移动,其中点C到α、β的距离始终相等,故点C在到α、β距离相等且与两平面都平行的平面上.
【答案】 D
二、填空题
6.(2016·芜湖高一检测)如图2222,正方体ABCDA1B1C1D1中,AB=2,点E为AD的中点,点F在CD上,若EF∥平面AB1C,则线段EF的长度等于________.
图2222
【解析】 因为EF∥平面AB1C,EF⊂平面ABCD,
平面AB1C∩平面ABCD=AC,
所以EF∥AC.又点E为AD的中点,点F在CD上,
所以点F是CD的中点,所以EF=AC=.
【答案】
7.如图2223所示,直线a∥平面α,A∉α,并且a和A位于平面α两侧,点B,C∈a,AB、AC分别交平面α于点E,F,若BC=4,CF=5,AF=3,则EF=________.
图2223
【解析】 EF可看成直线a与点A确定的平面与平面α的交线,∵a∥α,由线面平行的性质定理知,BC∥EF,由条件知AC=AF+CF=3+5=8.
又=,∴EF===.
【答案】
三、解答题
8.如图2224,在三棱柱ABCA1B1C1中,M是A1C1的中点,平面AB1M∥平面BC1N,AC∩平面BC1N=N.
求证:N为AC的中点.
【导学号:09960068】
图2224
【证明】 因为平面AB1M∥平面BC1N,
平面ACC1A1∩平面AB1M=AM,
平面BC1N∩平面ACC1A1=C1N,
所以C1N∥AM,又AC∥A1C1,
所以四边形ANC1M为平行四边形,
所以AN=C1M=A1C1=AC,
所以N为AC的中点.
9.如图2225,平面EFGH分别平行于CD,AB,E,F,G,H分别在BD,BC,AC,AD上,且CD=a,AB=b,CD⊥AB.
(1)求证:EFGH是矩形.
(2)设DE=m,EB=n,求矩形EFGH的面积.
图2225
【解】 (1)证明:因为CD∥平面EFGH,而平面EFGH∩平面BCD=EF,
所以CD∥EF.同理HG∥CD,
所以EF∥HG.
同理HE∥GF,所以四边形EFGH是平行四边形.
由CD∥EF,HE∥AB,所以∠HEF为CD和AB所成的角.
又因为CD⊥AB,所以HE⊥EF.
所以四边形EFGH是矩形.
(2)由(1)可知在△BCD中,EF∥CD,DE=m,EB=n,
所以=.又CD=a,所以EF=a.
由HE∥AB,所以=.
又因为AB=b,所以HE=b.
又因为四边形EFGH为矩形,
所以S矩形EFGH=HE·EF=b·a=ab.
[自我挑战]
10.对于直线m、n和平面α,下列命题中正确的是( )
A.如果m⊂α,n⊄α,m、n是异面直线,那么n∥α
B.如果m⊂α,n⊄α,m、n是异面直线,那么n与α相交
C.如果m⊂α,n∥α,m、n共面,那么m∥n
D.如果m∥α,n∥α,m、n共面,那么m∥n
【解析】 对于A,如图(1)所示,此时n与α相交,故A不正确;对于B,如图(2)所示,此时m,n是异面直线,而n与α平行,故B不正确;对于D,如图(3)所示,m与n相交,故D不正确.故选C.
图(1) 图(2) 图(3)
【答案】 C
11.如图2226,三棱柱ABCA1B1C1中,底面是边长为2的正三角形,点E,F分别是棱CC1,BB1上的点,点M是线段AC上的动点,EC=2FB=2,当点M在何位置时,BM∥平面AEF.
【导学号:09960069】
图2226
【解】 如图,取EC的中点P,AC的中点Q,连接PQ,PB,BQ,则PQ∥AE.
因为EC=2FB=2,所以PE=BF.所以四边形BFEP为平行四边形,所以PB∥EF.又AE,EF⊂平面AEF,PQ,PB⊄平面AEF,
所以PQ∥平面AEF,PB∥平面AEF.
又PQ∩PB=P,所以平面PBQ∥平面AEF.又BQ⊂平面PBQ,所以BQ∥平面AEF.故点Q即为所求的点M,即点M为AC的中点时,BM∥平面AEF.
(建议用时:45分钟)
[达标必做]
一、选择题
1.直线a∥平面α,α内有n条直线交于一点,那么这n条直线中与直线a平行的( )
A.至少有一条 B.至多有一条
C.有且只有一条 D.没有
【解析】 过a和平面内n条直线的交点只有一个平面β,所以平面α与平面β只有一条交线,且与直线a平行,
这条交线可能不是这n条直线中的一条也可能是.故选B.
【答案】 B
2.设a,b是两条直线,α,β是两个平面,若a∥α,a⊂β,α∩β=b,则α内与b相交的直线与a的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.平行或异面
【解析】 条件即为线面平行的性质定理,所以a∥b,
又a与α无公共点,故选C.
【答案】 C
3.下列命题中不正确的是( )
A.两个平面α∥β,一条直线a平行于平面α,则a一定平行于平面β
B.平面α∥平面β,则α内的任意一条直线都平行于平面β
C.一个三角形有两条边所在的直线平行于一个平面,那么三角形所在平面与这个平面平行
D.分别在两个平行平面内的两条直线只能是平行直线或者是异面直线
【解析】 选项A中直线a可能与β平行,也可能在β内,故选项A不正确;三角形两边必相交,这两条相交直线平行于一个平面,那么三角形所在的平面与这个平面平行,所以选项C正确;依据平面与平面平行的性质定理可知,选项B,D也正确,故选A.
【答案】 A
4.如图2221,四棱锥PABCD中,M,N分别为AC,PC上的点,且MN∥平面PAD,则( )
图2221
A.MN∥PD
B.MN∥PA
C.MN∥AD
D.以上均有可能
【解析】 ∵MN∥平面PAD,MN⊂平面PAC,平面PAD∩平面PAC=PA,
∴MN∥PA.
【答案】 B
5.设平面α∥平面β,A∈α,B∈β,C是AB的中点,当点A、B分别在平面α,β内运动时,动点C( )
【导学号:09960067】
A.不共面
B.当且仅当点A、B分别在两条直线上移动时才共面
C.当且仅当点A、B分别在两条给定的异面直线上移动时才共面
D.无论点A,B如何移动都共面
【解析】 无论点A、B如何移动,其中点C到α、β的距离始终相等,故点C在到α、β距离相等且与两平面都平行的平面上.
【答案】 D
二、填空题
6.(2016·芜湖高一检测)如图2222,正方体ABCDA1B1C1D1中,AB=2,点E为AD的中点,点F在CD上,若EF∥平面AB1C,则线段EF的长度等于________.
图2222
【解析】 因为EF∥平面AB1C,EF⊂平面ABCD,
平面AB1C∩平面ABCD=AC,
所以EF∥AC.又点E为AD的中点,点F在CD上,
所以点F是CD的中点,所以EF=AC=.
【答案】
7.如图2223所示,直线a∥平面α,A∉α,并且a和A位于平面α两侧,点B,C∈a,AB、AC分别交平面α于点E,F,若BC=4,CF=5,AF=3,则EF=________.
图2223
【解析】 EF可看成直线a与点A确定的平面与平面α的交线,∵a∥α,由线面平行的性质定理知,BC∥EF,由条件知AC=AF+CF=3+5=8.
又=,∴EF===.
【答案】
三、解答题
8.如图2224,在三棱柱ABCA1B1C1中,M是A1C1的中点,平面AB1M∥平面BC1N,AC∩平面BC1N=N.
求证:N为AC的中点.
【导学号:09960068】
图2224
【证明】 因为平面AB1M∥平面BC1N,
平面ACC1A1∩平面AB1M=AM,
平面BC1N∩平面ACC1A1=C1N,
所以C1N∥AM,又AC∥A1C1,
所以四边形ANC1M为平行四边形,
所以AN=C1M=A1C1=AC,
所以N为AC的中点.
9.如图2225,平面EFGH分别平行于CD,AB,E,F,G,H分别在BD,BC,AC,AD上,且CD=a,AB=b,CD⊥AB.
(1)求证:EFGH是矩形.
(2)设DE=m,EB=n,求矩形EFGH的面积.
图2225
【解】 (1)证明:因为CD∥平面EFGH,而平面EFGH∩平面BCD=EF,
所以CD∥EF.同理HG∥CD,
所以EF∥HG.
同理HE∥GF,所以四边形EFGH是平行四边形.
由CD∥EF,HE∥AB,所以∠HEF为CD和AB所成的角.
又因为CD⊥AB,所以HE⊥EF.
所以四边形EFGH是矩形.
(2)由(1)可知在△BCD中,EF∥CD,DE=m,EB=n,
所以=.又CD=a,所以EF=a.
由HE∥AB,所以=.
又因为AB=b,所以HE=b.
又因为四边形EFGH为矩形,
所以S矩形EFGH=HE·EF=b·a=ab.
[自我挑战]
10.对于直线m、n和平面α,下列命题中正确的是( )
A.如果m⊂α,n⊄α,m、n是异面直线,那么n∥α
B.如果m⊂α,n⊄α,m、n是异面直线,那么n与α相交
C.如果m⊂α,n∥α,m、n共面,那么m∥n
D.如果m∥α,n∥α,m、n共面,那么m∥n
【解析】 对于A,如图(1)所示,此时n与α相交,故A不正确;对于B,如图(2)所示,此时m,n是异面直线,而n与α平行,故B不正确;对于D,如图(3)所示,m与n相交,故D不正确.故选C.
图(1) 图(2) 图(3)
【答案】 C
11.如图2226,三棱柱ABCA1B1C1中,底面是边长为2的正三角形,点E,F分别是棱CC1,BB1上的点,点M是线段AC上的动点,EC=2FB=2,当点M在何位置时,BM∥平面AEF.
【导学号:09960069】
图2226
【解】 如图,取EC的中点P,AC的中点Q,连接PQ,PB,BQ,则PQ∥AE.
因为EC=2FB=2,所以PE=BF.所以四边形BFEP为平行四边形,所以PB∥EF.又AE,EF⊂平面AEF,PQ,PB⊄平面AEF,
所以PQ∥平面AEF,PB∥平面AEF.
又PQ∩PB=P,所以平面PBQ∥平面AEF.又BQ⊂平面PBQ,所以BQ∥平面AEF.故点Q即为所求的点M,即点M为AC的中点时,BM∥平面AEF.
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