本文由 junlei0829 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10 Word版含答案
学业分层测评(十)
(建议用时:45分钟)
[达标必做]
一、选择题
1.若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则( )
A.α内的所有直线与l异面
B.α内不存在与l平行的直线
C.α内存在唯一的直线与l平行
D.α内的直线与l都相交
【解析】 直线l不平行于平面α,且l⊄α,所以l与α相交,故选B.
【答案】 B
2.已知m,n是两条直线,α,β是两个平面.有以下说法:
①m,n相交且都在平面α,β外,m∥α,m∥β,n∥α,n∥β,则α∥β;②若m∥α,m∥β,则α∥β;③若m∥α,n∥β,m∥n,则α∥β.
其中正确的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
【解析】 把符号语言转换为文字语言或图形语言.可知①是面面平行的判定定理;②③中平面α、β还有可能相交,所以选B.
【答案】 B
3.平面α内有不共线的三点到平面β的距离相等且不为零,则α与β的位置关系为( )
A.平行 B.相交
C.平行或相交 D.可能重合
【解析】 若三点分布于平面β的同侧,则α与β平行,若三点分布于平面β的两侧,则α与β相交.
【答案】 C
4.如果AB、BC、CD是不在同一平面内的三条线段,则经过它们中点的平面和直线AC的位置关系是( )
【导学号:09960062】
A.平行 B.相交
C.AC在此平面内 D.平行或相交
【解析】 把这三条线段放在正方体内如图,
显然AC∥EF,AC⊄平面EFG.
EF⊂平面EFG,故AC∥平面EFG.故选A.
【答案】 A
5.如图228,P为平行四边形ABCD所在平面外一点,Q为PA的中点,O为AC与BD的交点,下面说法错误的是( )
图228
A.OQ∥平面PCD
B.PC∥平面BDQ
C.AQ∥平面PCD
D.CD∥平面PAB
【解析】 因为O为▱ABCD对角线的交点,
所以AO=OC,又Q为PA的中点,
所以QO∥PC.
由线面平行的判定定理,可知A、B正确,
又ABCD为平行四边形,
所以AB∥CD,
故CD∥平面PAB,故D正确.
【答案】 C
二、填空题
6.(2016·蚌埠高二检测)下列四个正方体图形中,A、B为正方体的两个顶点,M、N、P分别为其所在棱的中点,能得出AB∥平面MNP的图形的序号是________(写出所有符合要求的图形序号).
图229
【解析】 ①设MP中点为O,连接NO.易得AB∥NO,
又AB⊄平面MNP,
所以AB∥平面MNP.
②若下底面中心为O,易知NO∥AB,NO⊄平面MNP,
所以AB与平面MNP不平行.
③易知AB∥MP,所以AB∥平面MNP.
④易知存在一直线MC∥AB,且MC⊄平面MNP,
所以AB与平面MNP不平行.
【答案】 ①③
7.(2016·广州高一检测)在如图2210所示的几何体中,三个侧面AA1B1B,BB1C1C,CC1A1A都是平行四边形,则平面ABC与平面A1B1C1平行吗?______(填“是”或“否”).
图2210
【解析】 因为侧面AA1B1B是平行四边形,
所以AB∥A1B1,
因为AB⊄平面A1B1C1,A1B1⊂平面A1B1C1,
所以AB∥平面A1B1C1,
同理可证:BC∥平面A1B1C1.
又因为AB∩BC=B,AB⊂平面ABC,
BC⊂平面ABC,所以平面ABC∥平面A1B1C1.
【答案】 是
三、解答题
8.如图2211所示的几何体中,△ABC是任意三角形,AE∥CD,且AE=AB=2a,CD=a,F为BE的中点,求证:DF∥平面ABC.
【导学号:09960063】
图2211
【证明】 如图所示,取AB的中点G,连接FG,CG,
∵F,G分别是BE,AB的中点,
∴FG∥AE,FG=AE.
又∵AE=2a,CD=a,
∴CD=AE.又AE∥CD,
∴CD∥FG,CD=FG,
∴四边形CDFG为平行四边形,
∴DF∥CG.又CG⊂平面ABC,DF⊄平面ABC,
∴DF∥平面ABC.
9.如图2212所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,点D,E分别是BC与B1C1的中点.求证:平面A1EB∥平面ADC1.
图2212
【证明】 由棱柱性质知,
B1C1∥BC,B1C1=BC,
又D,E分别为BC,B1C1的中点,
所以C1EDB,则四边形C1DBE为平行四边形,
因此EB∥C1D,
又C1D⊂平面ADC1,
EB⊄平面ADC1,
所以EB∥平面ADC1.
连接DE,同理,EB1BD,
所以四边形EDBB1为平行四边形,则EDB1B.
因为B1BA1A(棱柱的性质),
所以EDA1A,则四边形EDAA1为平行四边形,
所以A1E∥AD,又A1E⊄平面ADC1,AD⊂平面ADC1,
所以A1E∥平面ADC1.
由A1E∥平面ADC1,EB∥平面ADC1.
A1E⊂平面A1EB,EB⊂平面A1EB,
且A1E∩EB=E,所以平面A1EB∥平面ADC1.
[自我挑战]
10.如图2213,正方体EFGHE1F1G1H1中,下列四对截面中,彼此平行的一对截面是( )
图2213
A.平面E1FG1与平面EGH1
B.平面FHG1与平面F1H1G
C.平面F1H1H与平面FHE1
D.平面E1HG1与平面EH1G
【解析】 正方体中E1F∥H1G,E1G1∥EG,
从而可得E1F∥平面EGH1,E1G1∥平面EGH1,
所以平面E1FG1∥平面EGH1.
【答案】 A
11.如图2214所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,若D是棱CC1的中点,E是棱BB1的中点,问在棱AB上是否存在一点F,使平面DEF∥平面AB1C1?若存在,请确定点F的位置;若不存在,请说明理由.
【导学号:09960064】
图2214
【解】 存在点F,且F为AB的中点.理由如下:
如图,取AB的中点F,连接DF,EF,
因为四边形BCC1B1是平行四边形,
所以BB1∥CC1,且BB1=CC1,
因为D,E分别是CC1和BB1的中点,
所以C1D∥B1E且C1D=B1E,
所以四边形B1C1DE是平行四边形,
所以DE∥B1C1,
又DE⊄平面AB1C1,B1C1⊂平面AB1C1.
所以DE∥平面AB1C1.
因为E,F分别是BB1,AB的中点,
所以EF∥AB1.
又EF⊄平面AB1C1,AB1⊂平面AB1C1.
所以EF∥平面AB1C1.
又DE⊂平面DEF,EF⊂平面DEF,且DE∩EF=E,
所以平面DEF∥平面AB1C1.
(建议用时:45分钟)
[达标必做]
一、选择题
1.若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则( )
A.α内的所有直线与l异面
B.α内不存在与l平行的直线
C.α内存在唯一的直线与l平行
D.α内的直线与l都相交
【解析】 直线l不平行于平面α,且l⊄α,所以l与α相交,故选B.
【答案】 B
2.已知m,n是两条直线,α,β是两个平面.有以下说法:
①m,n相交且都在平面α,β外,m∥α,m∥β,n∥α,n∥β,则α∥β;②若m∥α,m∥β,则α∥β;③若m∥α,n∥β,m∥n,则α∥β.
其中正确的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
【解析】 把符号语言转换为文字语言或图形语言.可知①是面面平行的判定定理;②③中平面α、β还有可能相交,所以选B.
【答案】 B
3.平面α内有不共线的三点到平面β的距离相等且不为零,则α与β的位置关系为( )
A.平行 B.相交
C.平行或相交 D.可能重合
【解析】 若三点分布于平面β的同侧,则α与β平行,若三点分布于平面β的两侧,则α与β相交.
【答案】 C
4.如果AB、BC、CD是不在同一平面内的三条线段,则经过它们中点的平面和直线AC的位置关系是( )
【导学号:09960062】
A.平行 B.相交
C.AC在此平面内 D.平行或相交
【解析】 把这三条线段放在正方体内如图,
显然AC∥EF,AC⊄平面EFG.
EF⊂平面EFG,故AC∥平面EFG.故选A.
【答案】 A
5.如图228,P为平行四边形ABCD所在平面外一点,Q为PA的中点,O为AC与BD的交点,下面说法错误的是( )
图228
A.OQ∥平面PCD
B.PC∥平面BDQ
C.AQ∥平面PCD
D.CD∥平面PAB
【解析】 因为O为▱ABCD对角线的交点,
所以AO=OC,又Q为PA的中点,
所以QO∥PC.
由线面平行的判定定理,可知A、B正确,
又ABCD为平行四边形,
所以AB∥CD,
故CD∥平面PAB,故D正确.
【答案】 C
二、填空题
6.(2016·蚌埠高二检测)下列四个正方体图形中,A、B为正方体的两个顶点,M、N、P分别为其所在棱的中点,能得出AB∥平面MNP的图形的序号是________(写出所有符合要求的图形序号).
图229
【解析】 ①设MP中点为O,连接NO.易得AB∥NO,
又AB⊄平面MNP,
所以AB∥平面MNP.
②若下底面中心为O,易知NO∥AB,NO⊄平面MNP,
所以AB与平面MNP不平行.
③易知AB∥MP,所以AB∥平面MNP.
④易知存在一直线MC∥AB,且MC⊄平面MNP,
所以AB与平面MNP不平行.
【答案】 ①③
7.(2016·广州高一检测)在如图2210所示的几何体中,三个侧面AA1B1B,BB1C1C,CC1A1A都是平行四边形,则平面ABC与平面A1B1C1平行吗?______(填“是”或“否”).
图2210
【解析】 因为侧面AA1B1B是平行四边形,
所以AB∥A1B1,
因为AB⊄平面A1B1C1,A1B1⊂平面A1B1C1,
所以AB∥平面A1B1C1,
同理可证:BC∥平面A1B1C1.
又因为AB∩BC=B,AB⊂平面ABC,
BC⊂平面ABC,所以平面ABC∥平面A1B1C1.
【答案】 是
三、解答题
8.如图2211所示的几何体中,△ABC是任意三角形,AE∥CD,且AE=AB=2a,CD=a,F为BE的中点,求证:DF∥平面ABC.
【导学号:09960063】
图2211
【证明】 如图所示,取AB的中点G,连接FG,CG,
∵F,G分别是BE,AB的中点,
∴FG∥AE,FG=AE.
又∵AE=2a,CD=a,
∴CD=AE.又AE∥CD,
∴CD∥FG,CD=FG,
∴四边形CDFG为平行四边形,
∴DF∥CG.又CG⊂平面ABC,DF⊄平面ABC,
∴DF∥平面ABC.
9.如图2212所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,点D,E分别是BC与B1C1的中点.求证:平面A1EB∥平面ADC1.
图2212
【证明】 由棱柱性质知,
B1C1∥BC,B1C1=BC,
又D,E分别为BC,B1C1的中点,
所以C1EDB,则四边形C1DBE为平行四边形,
因此EB∥C1D,
又C1D⊂平面ADC1,
EB⊄平面ADC1,
所以EB∥平面ADC1.
连接DE,同理,EB1BD,
所以四边形EDBB1为平行四边形,则EDB1B.
因为B1BA1A(棱柱的性质),
所以EDA1A,则四边形EDAA1为平行四边形,
所以A1E∥AD,又A1E⊄平面ADC1,AD⊂平面ADC1,
所以A1E∥平面ADC1.
由A1E∥平面ADC1,EB∥平面ADC1.
A1E⊂平面A1EB,EB⊂平面A1EB,
且A1E∩EB=E,所以平面A1EB∥平面ADC1.
[自我挑战]
10.如图2213,正方体EFGHE1F1G1H1中,下列四对截面中,彼此平行的一对截面是( )
图2213
A.平面E1FG1与平面EGH1
B.平面FHG1与平面F1H1G
C.平面F1H1H与平面FHE1
D.平面E1HG1与平面EH1G
【解析】 正方体中E1F∥H1G,E1G1∥EG,
从而可得E1F∥平面EGH1,E1G1∥平面EGH1,
所以平面E1FG1∥平面EGH1.
【答案】 A
11.如图2214所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,若D是棱CC1的中点,E是棱BB1的中点,问在棱AB上是否存在一点F,使平面DEF∥平面AB1C1?若存在,请确定点F的位置;若不存在,请说明理由.
【导学号:09960064】
图2214
【解】 存在点F,且F为AB的中点.理由如下:
如图,取AB的中点F,连接DF,EF,
因为四边形BCC1B1是平行四边形,
所以BB1∥CC1,且BB1=CC1,
因为D,E分别是CC1和BB1的中点,
所以C1D∥B1E且C1D=B1E,
所以四边形B1C1DE是平行四边形,
所以DE∥B1C1,
又DE⊄平面AB1C1,B1C1⊂平面AB1C1.
所以DE∥平面AB1C1.
因为E,F分别是BB1,AB的中点,
所以EF∥AB1.
又EF⊄平面AB1C1,AB1⊂平面AB1C1.
所以EF∥平面AB1C1.
又DE⊂平面DEF,EF⊂平面DEF,且DE∩EF=E,
所以平面DEF∥平面AB1C1.
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