1、第1章 立体几何初步1.2 点、线、面之间的位置关系1.2.4 平面与平面的位置关系A级基础巩固1平面内有两条直线a,b都平行于平面,则与的位置关系是()A平行B相交C重合 D不能确定解析:两条直线不一定相交,所以两个平面的位置关系不能确定答案:D2若平面平面,直线a,点B,则在内过点B的所有直线中()A不一定存在与a平行的直线B只有两条与a平行的直线C存在无数多条与a平行的直线D存在唯一一条与a平行的直线解析:因为平面平面,直线a,点B,设直线a与点B确定的平面为,则a,设b,且Bb,则ab,所以过点B与a平行的直线只有直线b.答案:D3经过平面外一点和平面内一点与平面垂直的平面有()A0个
2、 B1个C无数个 D1个或无数个解析:当两点连线与平面垂直时,可作无数个垂面,否则,只有1个答案:D4对于直线m,n和平面,能得出的一个条件是()Amn,m,n Bmn,m,nCmn,n,m Dmn,m,n解析:因为mn,n,所以m.又m,所以.答案:C5过空间一点引和二面角两个面垂直的射线,则该两条射线夹角和二面角的平面角的大小关系是()A相等 B互补C相等或互补 D以上都不对解析:由二面角的平面角的做法之“垂面法”可知,当二面角为锐角时相等,为钝角时互补答案:C6已知三条互相平行的直线a,b,c,且a,b,c,则两个平面,的位置关系是_解析:如图所示,满足abc,a,b,c,此时与相交如图
3、所示,亦满足条件abc,a,b,c,此时与平行故填相交或平行图图答案:相交或平行7已知平面,和直线m,l,则下列命题中正确的是_(填序号)若,m,lm,则l;若m,l,lm,则l;若,l,则l;若,m,l,lm,则l.解析:中缺少了条件l,故错误中缺少了条件,故错误中缺少了条件m,lm,故错误具备了面面垂直的性质定理中的全部条件,故正确答案:8下列说法中正确的是_(填序号)二面角是两个平面相交所组成的图形;二面角是指角的两边分别在两个平面内的角;角的两边分别在二面角的两个面内,则这个角就是二面角的平面角;二面角的平面角所在的平面垂直于二面角的棱解析:由二面角的平面角的定义可知正确答案:9如果一
4、个二面角的两个半平面与另一个二面角的两个半平面分别平行,则这两个二面角的大小关系是_解析:可作出这两个二面角的平面角,易知这两个二面角的平面角的两边分别平行,故这两个二面角相等或互补答案:相等或互补B级能力提升10已知平面平面,P是,外一点,过点P的直线m与,分别交于点A,C,过点P的直线n与,分别交于点B,D,且PA6,AC9,PD8,则BD的长为_解析:分点P在两面中间和点P在两面的一侧两种情况来计算答案:24或11.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别是棱CC1,C1D1,D1D,CD的中点,N是BC的中点,点M在四边形EFGH及其内部运动时,则M满足条件_
5、时,有MN平面B1BDD1.解析:取B1C1的中点R,连接FR,NR,可证面FHNR面B1BDD1,所以当M线段FH时,有MN面FHNR.所以MN面B1BDD1.答案:M线段FH12.如图所示,在棱长为 2 cm的正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,A1B1的中点是 P ,问过点 A1 作与截面 PBC1 平行的截面也是三角形吗?并求该截面的面积解:如图所示,取AB的中点M,取C1D1的中点N,连接A1M,A1N,CM,CN.由于A1N綊PC1綊MC,所以四边形A1MCN是平行四边形由于A1NPC1,A1N平面PBC1,则A1N平面PBC1.同理,A1M平面PBC1.于是,平面A1MCN平
6、面PBC1.过A1有且仅有一个平面与平面PBC1平行故过点A1作与截面PBC1平行的截面是平行四边形A1MCN.因为A1MMC,A1N綊MC, 所以四边形A1MCN是菱形,连接MN.因为MB綊NC1,所以四边形MBC1N是平行四边形,所以MNBC12 cm.在菱形A1MCN中,A1M cm,所以A1C2 2(cm)所以S菱形A1MCNA1CMN222(cm2)13.如图所示,P是四边形ABCD所在平面外一点,四边形ABCD是DAB60且边长为a的菱形,侧面PAD为正三角形,其所在平面垂直于底面ABCD.(1)若G为AD边的中点,求证:BG平面PAD;(2)求证:ADPB.证明:(1)在菱形AB
7、CD中,DAB60,连接BD,则ABD为正三角形因为G为AD的中点,所以BGAD.又因为平面PAD平面ABCD,所以BG平面PAD.(2)连接PG,因为PAD为正三角形,G为AD中点,所以PGAD.由(1)知BGAD,因为PGBGG,所以AD平面PBG.又因为PB平面PBG,所以ADPB.14.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,其棱长为1.求证:平面AB1C平面A1C1D.证明:法一:AA1綊CC1AA1C1C为平行四边形ACA1C1.平面AB1C平面A1C1D.法二:易知AA1和CC1确定一个平面ACC1A1,于是,A1C1AC.A1C1平面AB1C.平面AB1C平面A1C1D.15在直三棱柱ABC-A1B1C1的底面ABC中,ABBC,能否在侧棱BB1上找到一点E,使得截面A1EC侧面AA1C1C?若能找到,指出点E的位置;若不能找到,说明理由解:如图所示,作EMA1C于点M.因为截面A1EC侧面AA1C1C,所以EM侧面AA1C1C.取AC的中点N,因为ABBC,所以BNAC.又因为平面ABC侧面AA1C1C,所以BN侧面AA1C1C.所以BNEM .因为平面BEMN侧面AA1C1CMN,BE侧面AA1C1C,所以BEMNA1A .因为ANNC,所以A1MMC.又因为四边形BEMN为矩形,所以BEMNA1A.故BEBB1,即E为BB1的中点