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第二章 2.1 2.1.3 2.1.4
A级 基础巩固
一、选择题
1.正方体的六个面中相互平行的平面有( B )
A.2对 B.3对 C.4对 D.5对
[解析] 正方体的六个面中有3对相互平行的平面.
2.三棱台ABC-A′B′C′的一条侧棱AA′所在直线与平面BCC′B′之间的关系是( A )
A.相交 B.平行
C.直线在平面内 D.平行或直线在平面内
[解析] 由棱台的定义知,棱台的所有侧棱所在的直线都交于同一点,而任一侧面所在的平面由两条侧棱所在直线所确定,故这条侧棱与不含这条侧棱的任意一个侧面所在的平面都相交.
3.若直线a∥平面α,直线b∥平面α,则a与b的位置关系是( D )
A.平行 B.相交
C.异面 D.以上都有可能
[解析] 如图所示,长方体ABCD-A1B1C1D1中,A1B1∥平面AC,A1D1∥平面AC,有A1B1∩A1D1=A1;又D1C1∥平面AC,有A1B1∥D1C1;取BB1和CC1的中点M、N,则MN∥B1C1,则MN∥平面AC,有A1B1与MN异面,故选D.
4.如果直线a∥平面α,那么直线a与平面α内的( D )
A.唯一一条直线不相交 B.仅两条相交直线不相交
C.仅与一组平行直线不相交 D.任意一条直线都不相交
[解析] 根据直线和平面平行定义,易知排除A、B.对于C,仅有一组平行线不相交,不正确,应排除C.与平面α内任意一条直线都不相交,才能保证直线a与平面α平行,∴
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D正确.
5.平面α∥平面β,直线a∥α,则( D )
A.a∥β B.a在面β上 C.a与β相交 D.a∥β或a⊂β
[解析] 如图(1)满足a∥α,α∥β,此时a∥β;
如图(2)满足a∥α,α∥β,此时a⊂β,故选D.
6.设P是异面直线a,b外一点,则过P与a,b都平行的直线有( )条( C )
A.1 B.2 C.0 D.0或1
[解析] 反证法.若存在直线c∥a,且c∥b,则a∥b与a,b异面矛盾.故选C.
二、填空题
7.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中判断下列位置关系:
(1)AD1所在的直线与平面BCC1的位置关系是__平行__;
(2)平面A1BC1与平面ABCD的位置关系是__相交__.
8.两个不重合的平面可以把空间分成__三或四__部分.
[解析] 两平面平行时,把空间分成三部分.两平面相交时,把空间分成四部分.
三、解答题
9.如图所示,直线A′B与长方体ABCD-A′B′C′D′的六个面所在的平面有什么位置关系?平面A′B与长方体ABCD-A′B′C′D′的其余五个面的位置关系如何?
[解析] ∵直线A′B与平面ABB′A′有无数个公共点,
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∴直线A′B在平面ABB′A′内.
∵直线A′B与平面ABCD,平面BCC′B′都有且只有一个公共点B,
∴直线A′B与平面ABCD,平面BCC′B′相交.
∵直线A′B与平面ADD′A′,平面A′B′C′D′都有且只有一个公共点A′,
∴直线A′B与平面ADD′A′,平面A′B′C′D′相交.
∵直线A′B与平面DCC′D′没有公共点,
∴直线A′B与平面DCC′D′平行.
平面A′B∥平面CD′,
平面A′B与平面AD′、平面BC′、平面AC平面A′C′都相交.
10.如图所示,已知平面α∩β=l,点A∈α,点B∈α,点C∈β,且A∉l,B∉l,直线AB与l不平行,那么平面ABC与平面β的交线与l有什么关系?证明你的结论.
[解析] 平面ABC与平面β的交线与l相交.
证明:∵AB与l不平行,且AB⊂α,l⊂α,
∴AB与l一定相交.设AB∩l=P,
则P∈AB,P∈l.
又∵AB⊂平面ABC,l⊂β,
∴P∈平面ABC,P∈β.
∴点P是平面ABC与平面β的一个公共点,而点C也是平面ABC与平面β的一个公共点,且P,C是不同的两点,
∴直线PC就是平面ABC与平面β的交线.
即平面ABC∩平面β=PC,而PC∩l=P,
∴平面ABC与平面β的交线与l相交.
B级 素养提升
一、选择题
1.直线a在平面γ外,则( D )
A.a∥γ B.a与γ至少有一个公共点
C.a∩γ=A D.a与γ至多有一个公共点
[解析] 直线α在平面γ外,包括两种情况,一种是平行,另一种相交,故选D.
2.若平面α∥平面β,则( A )
A.平面α内任一条直线与平面β平行
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B.平面α内任一条直线与平面β内任一条直线平行
C.平面α内存在一条直线与平面β不平行
D.平面α内一条直线与平面β内一条直线有可能相交
3.若三个平面两两相交,且三条交线互相平行,则这三个平面把空间分成
( C )
A.5部分 B.6部分 C.7部分 D.8部分
[解析] 垂直于交线的截面如图,把空间分成7部分,故选C.
4.如图所示,用符号语言可表示为( D )
A.α∩β=l B.α∥β,l∈α C.l∥β,l⊄α D.α∥β,l⊂α
[解析] 由图可知,α∥β,l⊂α.
二、填空题
5.下列命题正确的有__①⑤__.
①若直线与平面有两个公共点,则直线在平面内;
②若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α;
③若直线l与平面α相交,则l与平面α内的任意直线都是异面直线;
④如果两条异面直线中的一条与一个平面平行,则另一条直线一定与该平面相交;
⑤若直线l与平面α平行,则l与平面α内的直线平行或异面;
⑥若平面α∥平面β,直线a⊂α,直线b⊂β,则直线a∥b.
[解析] ①显然是正确的;②中,直线l还可能与α相交,所以②是错误的;③中,直线l和平面α内过l与α交点的直线都相交而不是异面,所以③是错误的;④中,异面直线中的另一条直线和该平面的关系不能具体确定,它们可以相交,可以平行,还可以在该平面内,所以④是错误的;⑤中,直线l与平面α没有公共点,所以直线l与平面α内的直线没有公共点,即它们平行或异面,所以⑤是正确的;⑥中,分别在两个平行平面内的直线可以平行,也可以异面,所以⑥是错误的.
6.将一个长方体的四个侧面和两个底面延展成平面后,可将空间分成__27__部分.
C级 能力拔高
1.已知三个平面α、β、γ,如果α∥β,γ∩α=a,γ∩β=b,且直线c⊂β,c∥b.
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(1)判断c与α的位置关系,并说明理由;
(2)判断c与a的位置关系,并说明理由.
[解析] (1)c∥α,因为α∥β,所以α与β没有公共点.又c⊂β,所以c与α无公共点,所以c∥α.
(2)c∥a,因为α∥β,所以α与β没有公共点.又γ∩α=a,γ
∩β=b,则a⊂α,b⊂β,且a、b⊂γ,所以a、b没有公共点.由于a,b都在平面γ内,因此a∥b.又c∥b,所以c∥a.
2.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是AA1的中点,画出过D1、C、E的平面与平面ABB1A1的交线,并说明理由.
[解析] 如图,取AB的中点F,连接EF、A1B、CF.
∵E是AA1的中点,∴EF∥A1B.
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1D1∥BC,A1D1=BC,
∴四边形A1BCD1是平行四边形.
∴A1B∥CD1,∴EF∥CD1.
∴E、F、C、D1四点共面.
∵E∈平面ABB1A1,E∈平面D1CE,
F∈平面ABB1A1,F∈平面D1CE,
∴平面ABB1A1∩平面D1CE=EF.
∴过D1、C、E的平面与平面ABB1A1的交线为EF.
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