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211. 下列说法中正确的是( ):
A. 直线l平行于平面α内的无数条直线,则l//α
B. 若直线a在平面α外,则a//α
C. 若直线a//b,直线bα,则a//α
D. 若直线a//b,bα,那么a就平行于平面α内的无数条直线
解析:画出图形,根据直线与平面平行的定义和判定定理进行分析。
解答: 由直线l 虽与平面α内无数条直线平行,但l有可能在平面α内,知l不一定平行于α,从而排除A
直线a在平面α外,包括两种情况:a//α或a与α相交,故a与α不一定平行,从而排除B
直线a//b ,bα只能说明a和b无公共点,但a可能在平面α内,故a不一定平行于α,从而排除C
a//b,bα,那么aα或a//α,故a可能与平面α内的无数条直线平行,从而选择D
D
A
F
G
N
M
B
C
E
图2-20
点评: 判定直线与平面平行时,要注意直线与平面平行的判定定理中的三个条件,缺一不可。 。[来源:学科网]
212.如图2-20,两个全等的正方形ABCD和ABEF所在平面相交于AB,M∈AC,N∈FB,且AM=FN,求证:MN//平面BCE。[来源:学|科|网Z|X|X|K]
解析: 要证MN//平面BCE,就是要在平面BCE上找一条直线,证明它与MN平行即可。
证明: 连结AN并延长,交BE延长张于G,连结CG。
由AF//BG,知,故MN//CG,MN平面BCE,CG平面BCE,于是MN//平面BCE。
C
B
A
D
A1
D1
C1
B1
E
图2-
F
C
B
A
D
A1
D1
C1
B1
E
点评:证线面平行,通常转化为证线线平行,关键是在平面内找到所需的线。
213. 如图2-21,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E为DD1的中点,
(1)判断BD1和过A、C、E三点的平面的位置关系,
并证明你的结论。
(2)求ACE的面积。
证明(1):连结BD,令BD∩AC=F。
∵BD1和过A、C、E三点的平面平行,
则F是DB的中点,又E是DD1的中点,
∴EF∥BD1
又EF平面ACE,BD1平面ACE,
∴BD1∥平面ACE
(2)在正方形ABCD中,AB=2,AC=2,∴AF=
在直角△ADE中,AD=2,DE=1,∴AE=
在Rt△EAF中,EF===
∴
214. 直线a//直线b,直线a与平面α相交,判定直线b与平面α的位置关系,并证明你的结论[来源:学科网][来源:学*科*网Z*X*X*K]
证明:假设直线b与α不相交,则bα或b//α
(1)若bα,由a//b,bα,aαa//α,与a与平面α相交矛盾,故bα不可能。
(2)若b//α,又a// b,a,b可以确定平面β,设α∩β=c,由cα,知b与c没有公共点,又b、c同在平面β内,故b//c,又a//b,故a//c,cα,aαa//α,这与a与平面α相交矛盾。故b不平行α。
综上所述,b与α必相交。
215. C
B
A
D
F
E
A1
D1
C1
图2-22
B1
如图2-22:在长方体AC1中,
(1)求证:BC1//平行平面AB1D1
(2)若E、F分别是D1C,BD的中点,则EF//ADD1A1
解析:(1)∵D1C1DCAB
∴ABC1D1是平行四边形
BC1//AD1
又BC1平面AB1D1,又AD1平面AB1D1
BC1//平面AB1D1
(2)证明:连结AF、CF、AD1,
∵ABCD是正方形,且F是BD的中点,知A、F、C三点共线,
且F是AC的中点,又E是CD1的中点
∴EF//AD,又EF平面ADD1A1,AD平面ADD1A1,
∴EF//平面ADD1A1[来源:学,科,网Z,X,X,K][来源:学|科|网]
216.在正方体木块ABCD-A1B1C1D1的表面上有一动点P由顶点A出发按下列规则向点C1移动;
⑴点P只能沿着正方体木块的棱或表面对角线移动;
⑵点P每一变化位置,都使P点到C1点的距离缩短。
动点P共有_________种不同的运行路线。
解析:通过画图逐一计数,共得12种不同路线(从B到C1,就有3种不同路线)
经过一条边,一条对角线的情况有6种,
,,
,,
经过三条边的情况有6种:
,,
,,
217. 判定下列命题的真假
(1)两个平面垂直,过其中一个平面内一点作与它们的交线垂直的直线,必垂直于另一个平面;
(2)两个平面垂直,分别在这两个平面内且互相垂直的两直线,一定分别与另一平面垂直;
(3)两平面垂直,分别在这两个平面内的两直线互相垂直。
解析:(1)若该点在两个平面的交线上,则命题是错误的,
如图2-55,正方体AC1中,平面AC⊥平面AD1,平面AC∩平面AD1=AD,
A
B
C
D
A1
D1
C1
B1
图2-55
在AD上取点A,连结AB1,则AB1⊥AD,即过棱上一点A的直线AB1
与棱垂直,但AB1与平面ABCD不垂直,其错误的原因是AB1没有保证在平面ADD1A1内,可以看出:线在面内这一条件的重要性;
(2)该命题注意了直线在平面内,但不能保证这两条直线都与棱垂直,如图2-56,在正方体AC1中,平面AD1⊥平面AC,AD1平面ADD1A1,AB平面ABCD,且AB⊥AD1,即AB与AD1相互垂直,但AD1与平面ABCD不垂直;
(3)如图2-56:正方体AC1中,平面ADD1A1⊥平面ABCD,AD1平面ADD1A1,AC平面ABCD,AD1与AC所成的角为60,即AD1与AC不垂直
A
B
C
D
A1
D1
C1
B1
图2-56
解:由上面的分析知,命题⑴、⑵、⑶都是假命题。
点评:在利用两个平面垂直的性质定理时,要注意下列的三个条件缺一不可:①两个平面垂直;②直线必须在其中一个面内;③直线必须垂直它们的交线。
218.已知平面α⊥平面β,平面α⊥平面γ,且β∩γ=a,求证:a⊥α。[来源:Zxxk.Com]
解析: 此题需要作出辅助线,可有多种证明方法。
证法1:如图2-57:在α内取一点P,作PA⊥β于A,PB⊥γ于B,
则PA⊥a,PB⊥a,又PAα,PBα,PA∩PB=P,∴ a⊥α。
证法2:如图2-58,在a上任取一点Q,作QC ⊥α于C,∵β∩γ=a,∴Q∈β,
又β⊥α,∴QCβ,同理可证QCγ,∴QC为β与γ的交线a,∴ a⊥α。
证法3:如图2-59,在a上取点R,在β内作RD垂直于α、β的交线l于D,
∴RD⊥α,同法在γ内,作RE垂直于α,交α与γ的交线m于E,则RE⊥α,过平面外一点,作这个平面的垂线是惟一的,∴RD、RE重合,则它既包含于β,又包含于γ,
∴ a⊥α。
证法4:如图2-60,在β、γ内分别取M、N分别作α、β的交线l和α、γ的交线m的垂线c,d,则c⊥α,d⊥α,c//d,c//a,∴ a⊥α。
点评: 此题是线线,线面,面面垂直转化典型题,多解题,对沟通知识和方法,开拓解题思路是有益的。
A
B
P
a
γ
β
α
图2-57
M
N
a
γ
β
α
l
m
图2-60
c
d
C
a
γ
β
α
图2-58
Q
E
a
γ
β
α
图2-59
R
D
m
l
[来源:学.科.网]
219.
A.
B.
C.
D.
下列四个平面图形中,每个小四边形皆为正方形,其中可以沿两个正方形的相邻边折叠围成一个立方体的图形是 ( )
解析:C[来源:学科网]
220. 如图,将锐角A为60°,边长为a的菱形ABCD沿BD折成60°的二面角,则A与C之间的距离为___________。
解析:a
A
B
C
A
B
C
D
E
D
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