2.2.4平面与平面平行的性质A级 基础巩固一、选择题1.已知平面α∥平面β,过平面α内的一条直线a的平面γ,与平面β相交,交线为直线b,则a、b的位置关系是( )A.平行 B.相交C.异面D.不确定解析:两平行平面α,β被第三个平面γ所截,则交线a、b平行.答案:A2.已知l是过正方体ABCDA1B1C1D1的顶点A,B1,D1的平面与下底面ABCD所在平面的交线,下列结论中错误的是( )A.D1B1∥lB.BD∥平面AD1B1C.l∥平面A1B1C1D1D.l⊥B1C1解析:因为正方体的上底面与下底面平行,由面面平行的性质定理可得选项A正确,再由线面平行的判定定理可得选项B、C正确.选项D错误,因为D1B1∥l,所以l与B1C1所成角是45°.答案:D3.五棱柱的底面为α和β,且A∈α,B∈α,C∈β,D∈β,且AD∥BC,则AB与CD的位置关系为( )A.平行B.相交C.异面D.无法判断解析:因为AD∥BC所以ABCD共面,由面面平行的性质定理知AB∥CD.答案:A4.P是△ABC所在平面外一点,平面α∥平面ABC,α交线段PA,PB,PC于A′,B′,C′,若PA′∶AA′=2∶3,则S△A′B′C′∶S△ABC=( )A.2∶25B.4∶25C.2∶5D.4∶5
解析:易知平面ABC∥平面A′B′C′,所以AC∥A′C′,BC∥B′C′,AB∥A′B′.所以△A′B′C′∽△ABC.又因为PA′∶AA′=2∶3,所以==.所以=.答案:B5.下列说法正确的个数是( )①两平面平行,夹在两平面间的平行线段相等;②两平面平行,夹在两平面间的相等的线段平行;③如果一条直线和两个平行平面中的一个平行,那么它和另一个平面也平行;④平行直线被三个平行平面截得的线段对应成比例.A.1B.2C.3D.4解析:①正确;②错误,这两条相等的线段可能相交或异面;③错误,直线可能在另一个平面内;④正确.答案:B二、填空题6.如图所示,在三棱柱ABCA′B′C′中,截面A′B′C与平面ABC交于直线a,则直线a与直线A′B′的位置关系为________.解析:在三棱柱ABCA′B′C′中,A′B′∥AB,AB⊂平面ABC,A′B′⊄平面ABC,所以A′B′∥平面ABC.又A′B′⊂平面A′B′C,平面A′B′C∩平面ABC=a,所以A′B′∥a.故填平行.答案:平行7.如图所示,平面四边形ABCD所在的平面与平面α平行,且四边形ABCD在平面α内的平行投影A1B1C1D1是一个平行四边形,则四边形ABCD的形状一定是________.
解析:因为平面AC∥α,平面AA1B1B∩α=A1B1,平面AA1B1B∩平面ABCD=AB,所以AB∥A1B1,同理可证CD∥C1D1,又A1B1∥C1D1,所以AB∥CD,同理可证AD∥BC,所以四边形ABCD是平行四边形.答案:平行四边形8.正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为3,点E在A1B1上,且B1E=1,平面α∥平面BC1E,若平面α∩平面AA1B1B=A1F,则AF的长为________.解析:由题意知,因平面α∥平面BC1E,所以A1F綊BE,所以Rt△A1AF≌Rt△BB1E,所以B1E=FA=1.答案:1三、解答题9.如图所示,已知E,F分别是正方体ABCDA1B1C1D1棱AA1,CC1上的点,且AE=C1F.求证:四边形EBFD1是平行四边形.证明:如图,在平面A1ADD1中,作EG∥AD交D1D于点G,连接GC,易证EG綊AD綊BC,所以四边形GEBC为平行四边形,所以EB綊GC.又AE=C1F,所以D1G綊FC,所以四边形D1GCF为平行四边形,
所以D1F綊GC,所以EB綊D1F,所以四边形EBFD1是平行四边形.10.如图,已知A,B,C,D四点不共面,且AB∥α,CD∥α,AC∩α=E,AD∩α=F,BD∩α=H,BC∩α=G.求证:四边形EFHG是平行四边形.证明:因为AB∥α,平面ABC∩α=EG,所以EG∥AB.同理FH∥AB.所以EG∥FH,又CD∥α,平面BCD∩α=GH,所以GH∥CD.同理EF∥CD.所以GH∥EF.所以四边形EFHG是平行四边形.B级 能力提升1.已知a,b表示直线,α,β,γ表示平面,下列推理正确的是( )A.α∩β=a,b⊂α⇒a∥bB.α∩β=a,a∥b⇒b∥a,且b∥βC.a∥β,b∥β,a⊂α,b⊂α⇒α∥βD.α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b⇒a∥b解析:A项中,α∩β=a,b⊂α,则a,b可能平行也可能相交;B项中,α∩β=a,a∥b,则可能b∥α,且b∥β,也可能b在平面α或β内;C项中,a∥β,b∥β,a⊂α,b⊂α,根据面面平行的判定定理,若再加上条件a∩b=A,才能得出α∥β;D项为面面平行的性质定理的符号语言,正确.答案:D2.如图,棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,M是棱AA1的中点,过C,M,D1作正方体的截面,则截面的面积是________.
解析:在正方体ABCDA1B1C1D1中,因为平面MCD1∩平面DCC1D1=CD1,所以平面MCD1∩平面ABB1A1=MN,且MN∥CD1,所以N为AB的中点(如图),所以该截面为等腰梯形MNCD1;因为正方体的棱长为2,易知,MN=,CD1=2,MD1=,所以等腰梯形MNCD1的高MH==.所以截面面积为(+2)×=.答案:3.在如图所示的圆台中,AC是下底面圆O的直径,EF是上底面圆O′的直径,FB是圆台的一条母线.已知G,H分别为EC,FB的中点,求证:GH∥平面ABC.证明:如图,设FC中点为I,连接GI,HI.在△CEF中,因为点G是CE的中点,所以GI∥EF.又EF∥OB,所以GI∥OB.在△CFB中,因为H是FB的中点,所以HI∥BC.又HI∩GI=I,所以平面GHI∥平面ABC,
因为GH⊂平面GHI,所以GH∥平面ABC.