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2.1.3 空间中直线与平面之间的位置关系 2.1.4 平面与平面之间的位
置关系
[基础巩固](25 分钟,60 分)
一、选择题(每小题 5 分,共 25 分)
1.如果在两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相平行,那么两个平面的位置关
系一定是( )
A.平行 B.相交
C.平行或相交 D.不能确定
解析:如下图所示:
由图可知,两个平面平行或相交.
答案:C
2.如果一条直线与两个平行平面中的一个平行,那么这条直线与另一个平面的位置关
系为( )
A.平行 B.相交
C.直线在平面内 D.平行或直线在平面内
解析:由面面平行的定义可知,若一条直线在两个平行平面中的一个平面内,则这条直
线与另一个平面无公共点,所以与另一个平面平行.由此可知,本题中这条直线可能在平面
内.否则此直线与另一个平面平行(因为若一条直线与两个平行平面中的一个平面相交,则必
然与另一个平面相交).
答案:D
3.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- 2 -
解析:若在平面 α 内存在与直线 l 平行的直线,因 l⊄α,故 l∥α,这与题意矛盾.
答案:B
4.[2019·安阳课时检测]过平面外两点作该平面的平行平面,可以作( )
A.0 个 B.1 个
C.0 个或 1 个 D.1 个或 2 个
解析:平面外两点的连线与已知平面的位置关系有两种情况:
①直线与平面相交,可以作 0 个平行平面.
②直线与平面平行,可以作 1 个平行平面.
答案:C
5.[2019·郑州课时检测]给出下列说法:
①若直线 a 在平面 α 外,则 a∥α;②若直线 a∥b,b⊂平面 α,则 a∥α;③若直线 a∥
平面 α,那么直线 a 平行于平面 α 内的无数条直线.
其中说法正确的个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:对于①,直线a 在平面 α 外包括两种情况,即 a∥α 或 a 与 α 相交,∴a 和 α
不一定平行,∴①说法错误.
对于②,∵直线 a∥b,b⊂平面 α,只能说明 a 和 b 无公共点,但 a 可能在平面 α 内,
∴a 不一定平行于 α,∴②说法错误.
对于③,比如在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,A1D1∥平面 ABCD,A1D1∥AD,∴平面 ABCD 内
任一条平行于 AD 的直线都与 A1D1 平行,∴③说法正确.
答案:B
二、填空题(每小题 5 分,共 15 分)
6.有下列命题:
①两个平面有无数个公共点,则这两个平面重合;
②若 l,m 是异面直线,l∥α,m∥β,则 α∥β.
其中错误命题的序号为________.
解析:对于①,两个平面相交,则有一条交线,也有无数多个公共点,故①错误;对于
②,借助于正方体 ABCD-A1B1C1D1,AB∥平面 DCC1D1,B1C1∥平面 AA1D1D,又 AB 与 B1C1 异面,
而平面 DCC1D1 与平面 AA1D1D 相交,故②错误.
答案:①②
7.与空间四边形 ABCD 四个顶点距离相等的平面共有________个.
解析:A,B,C,D 四个顶点在平面 α 的异侧,如果一边 3 个,另一边 1 个,适合题意
的平面有 4 个;如果每边 2 个,适合题意的平面有 3 个,共 7 个.- 3 -
答案:7
8.下列命题正确的有________.
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:对②,直线 l 也可能与平面相交;对③,直线 l 与平面内不过交点的直线是异面
直线,而与过交点的直线相交;对④,另一条直线可能在平面内,也可能与平面平行;对⑥,
两平行平面内的直线可能平行,也可能异面.故①⑤正确.
答案:①⑤
三、解答题(每小题 10 分,共 20 分)
9.
如图,在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,M,N 分别是 A1B1 和 BB1 的中点,则下列直线与平面
的位置关系是什么?
(1)AM 所在的直线与平面 ABCD 的位置关系;
(2)CN 所在的直线与平面 ABCD 的位置关系;
(3)AM 所在的直线与平面 CDD1C1 的位置关系;
(4)CN 所在的直线与平面 CDD1C1 的位置关系.
解析:(1)AM 所在的直线与平面 ABCD 相交;
(2)CN 所在的直线与平面 ABCD 相交;
(3)AM 所在的直线与平面 CDD1C1 平行;
(4)CN 所在的直线与平面 CDD1C1 相交.
10.
如图,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.- 4 -
解析:平面 ABC 与 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 β 的一个公共点,而点 C 也是平面 ABC 与 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 β 的交线.
即平面 ABC∩β=PC,而 PC∩l=P,
∴平面 ABC 与 β 的交线与 l 相交.
[能力提升](20 分钟,40 分)
11.[2019·洛阳单元练习]下列说法中正确的个数是( )
①平面 α 与平面 β,γ 都相交,则这三个平面有 2 条或 3 条交线;
②如果 a,b 是两条直线,a∥b,那么 a 平行于经过 b 的任何一个平面;
③直线 a 不平行于平面 α,则 a 不平行于 α 内任何一条直线.
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:①错误.平面 α 与平面 β,γ 都相交,则这三个平面可能有 2 条或 3 条交线,
还可能只有 1 条交线.
②错误.如果 a,b 是两条直线,a∥b,那么 a 有可能在经过 b 的平面内.
③错误.直线 a 不平行于平面 α,则 a 有可能在平面 α 内,此时 a 可以与平面 α 内无
数条直线平行.
答案:A
12.三个平面最多能把空间分为________部分,最少能把空间分成________部分.
解析:三个平面可将空间分成 4,6,7,8 部分,所以三个平面最少可将空间分成 4 部分,
最多分成 8 部分.
答案:8 4
13.如图,在正方体 ABCD-A′B′C′D′中,P 是 A′D 的中点,Q 是 B′D′的中点,- 5 -
判断直线 PQ 与平面 AA′B′B 的位置关系,并利用定义证明.
解析:直线 PQ 与平面 AA′B′B 平行.
连接 AD′,AB′,在△AB′D′中,∵PQ 是△AB′D′的中位线,平面 AB′D′∩平面
AA′B′B=AB′,∴PQ 在平面 AA′B′B 外,且与直线 AB′平行,∴PQ 与平面 AA′B′B 没有
公共点,∴PQ 与平面 AA′B′B 平行.
14.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.