3
∴B1H=.又B1G=1,
2B1G2∴=. B1H3FC2
又=,且∠FCB=∠GB1H=90°, BC3
∴△B1HG∽△CBF.
∴∠B1GH=∠CFB=∠FBG,∴HG∥FB.
又由(1)知,A1G∥BE,且A1G?平面A1GH,HG?平面A1GH,BF?平面A1GH,BE?平面A1GH,
∴BF∥平面A1GH,BE∥平面A1GH.
又∵BF∩BE=B,∴平面A1GH∥平面BED1F. 8. (2013·福建文)如图所示,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,AB∥DC,AB⊥AD,BC=5,DC=3,AD=4,∠PAD=60°.
→
(1)当正视方向与向量AD的方向相同时,画出四棱锥P-ABCD的正视图(要求标出尺寸,并写出演算过程);
(2)若M为PA的中点,求证:DM∥平面PBC; (3)求三棱锥D-PBC的体积. 答案 (1)略 (2)略 (3)83
解析 方法一: (1)在梯形ABCD中,过点C作CE⊥AB,垂足为E,由已知得,四边形ADCE为矩形,AE=CD=3.在Rt△BEC中,由BC=5,CE=4,依勾股定理,得BE=3,从而AB=6.
又由PD⊥平面ABCD,得PD⊥AD.
从而在Rt△PDA中,由AD=4,∠PAD=60°, 得PD=43.正视图如图所示.
(2)取PB中点N,连接MN,CN.
在△PAB中,∵M是PA中点,
1
∴MN∥AB,MN=AB=3.
2
又CD∥AB,CD=3, ∴MN∥CD,MN=CD.
∴四边形MNCD为平行四边形. ∴DM∥CN.
又DM?平面PBC,CN?平面PBC, ∴DM∥平面PBC.
1
(3)VD-PBC=VP-DBC=S△DBC·PD,
3
又S△DBC=6,PD=43,所以VD-PBC=83. 方法二:(1)同方法一.
(2)取AB的中点E,连接ME,DE.
在梯形ABCD中,BE∥CD,且BE=CD, ∴四边形BCDE为平行四边形. ∴DE∥BC.
又DE?平面PBC,BC?平面PBC, ∴DE∥平面PBC.
又在△PAB中,ME∥PB,ME?平面PBC,PB?平面PBC, ∴ME∥平面PBC.
又DE∩ME=E,∴平面DME∥平面PBC. 又DM?平面DME,∴DM∥平面PBC. (3)同方法一.
9.如图所示,三棱柱ABC-A1B1C1,底面为正三角形,侧棱A1A⊥底面ABC,点E,F分别是棱CC1,BB1上的点,点M是线段AC上的动点,EC=2FB.当点M在何位置时,BM∥平面AEF?
答案 当M为AC中点时,BM∥平面AEF.
解析 方法一:如图所示,取AE的中点O,连接OF,过点O作OM⊥AC于点M.
∵侧棱A1A⊥底面ABC, ∴侧面A1ACC1⊥底面ABC. ∴OM⊥底面ABC. 又∵EC=2FB,
1
∴OM∥FB綊EC.
2
∴四边形OMBF为矩形. ∴BM∥OF.
又∵OF?面AEF,BM?面AEF,
故BM∥平面AEF,此时点M为AC的中点.
方法二:如图所示,取EC的中点P,AC的中点Q,连接PQ,PB,BQ.
∴PQ∥AE.∵EC=2FB, ∴PE綊BF,PB∥EF.
∴PQ∥平面AEF,PB∥平面AEF. 又PQ∩PB=P,
∴平面PBQ∥平面AEF.
又∵BQ?面PQB,∴BQ∥平面AEF.
故点Q即为所求的点M,此时点M为AC的中点. 10.(2016·福建四地六校联考)一个多面体的直观图和三视图如图所示(其中M,N分别是AF,BC中点).
(1)求证:MN∥平面CDEF; (2)求多面体A—CDEF的体积.
8
答案 (1)略 (2) 3
解析 (1)证明 由三视图知,该多面体是底面为直角三角形的直三棱柱,且AB=BC=BF=2,
DE=CF=22,∴∠CBF=90°.
取BF中点G,连接MG,NG,由M,N分别是AF,BC中点,可知NG∥CF,MG∥EF.又MG∩NG=G,CF∩EF=F,
∴平面MNG∥平面CDEF,∴MN∥平面CDEF. (2)作AH⊥DE于H,由于三棱柱ADE—BCF为直三棱柱,∴AH⊥平面CDEF,且AH=2.
118
∴VA-CDEF=S四边形CDEF·AH=×2×22×2=.
333
11.(2016·衡水中学调研)
如图所示,在几何体ABCDFE中,△ABC,△DFE都是等边三角形,且所在平面平行,四边形BCED是边长为2的正方形,且所在平面垂直于平面ABC.
(1)求几何体ABCDFE的体积; (2)证明:平面ADE∥平面BCF.
83
答案 (1) (2)略
3
解析 (1)取BC的中点为O,ED的中点为G,连接AO,OF,FG,AG. ∵AO⊥BC,AO?平面ABC,平面BCED⊥平面ABC, ∴AO⊥平面BCED.同理FG⊥平面BCED. ∵AO=FG=3,
183
∴VABCDFE=×4×3×2=.
33
(2)证明:由(1)知AO∥FG,AO=FG,
∴四边形AOFG为平行四边形,∴AG∥OF. 又∵DE∥BC,DE∩AG=G,DE?平面ADE,
AG?平面ADE,FO∩BC=O,FO?平面BCF,BC?平面BCF, ∴平面ADE∥平面BCF.
1.下列命题中正确的是________. ①若直线a不在α内,则a∥α;
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平行,则l与α内的任意一条直线都平行;
④如果两条平行线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行; ⑤若l与平面α平行,则l与α内任何一条直线都没有公共点; ⑥平行于同一平面的两直线可以相交. 答案 ⑤⑥
解析 a∩α=A时,a不在α内,∴①错;直线l与α相交时,l上有无数个点不在α内,故②错;l∥α时,α内的直线与l平行或异面,故③错;a∥b,b∥α时,a∥α或a?α,故④错;l∥α,则l与α无公共点,∴l与α内任何一条直线都无公共点,⑤正确;如图,长方体中,A1C1与B1D1都与平面ABCD平行,∴⑥正确. 2.(2013·浙江文)设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面( ) A.若m∥α,n∥α,则m∥n B.若m∥α,m∥β,则α∥β C.若m∥n,m⊥α,则n⊥α D.若m∥α,α⊥β,则m⊥β 答案 C
解析 A项中,直线m,n可能平行,也可能相交或异面,直线m,n的关系是任意的;B项中,α与β也可能相交,此时直线m平行于α,β的交线;D项中,m也可能平行于β.故选C项. 3. (2015·山东文)如图,三棱台DEF-ABC中,AB=2DE,G,H分别为AC,BC的中点.
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