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第 4 节 直线、平面平行的判定与性质
考试要求 1.以立体几何的定义、公理和定理为出发点,认识和理解空间中线面
平行的有关性质与判定定理;2.能运用公理、定理和已获得的结论证明一些有关
空间图形的平行关系的简单命题.
1.直线与平面平行
(1)直线与平面平行的定义
直线l与平面α没有公共点,则称直线l与平面α平行.
(2)判定定理与性质定理
文字语言 图形表示 符号表示
a⊄α,
判定 如果平面外一条直线与此平面内的一条 b α,
定理 直线平行,那么该直线与此平面平行 a∥b
⊂
a∥α
⇒
a∥α,
一条直线和一个平面平行,如果过该直
性质 a β,
线的平面与此平面相交,那么该直线与
定理 α∩β=
⊂
交线平行.
b a∥b
2.平面与平面平行
⇒
(1)平面与平面平行的定义
没有公共点的两个平面叫做平行平面.
(2)判定定理与性质定理文字语言 图形表示 符号表示
a β,
如果一个平面内的两条相交直
判定 b β,
⊂
线与另一个平面平行,那么这
定理 a∩b=P,
⊂
两个平面平行
a∥α,b∥α α∥β
两个平面平行,则其中一个平 ⇒
性质 α∥β,a α a∥β
面内的直线平行于另一个平面
⊂ ⇒
两个平面平行,如果另一个平
性质 α∥β,α∩γ=a,
面与这两个平面相交,那么两
定理 β∩γ=b a∥b
条交线平行
⇒
1.平行关系中的三个重要结论
(1)垂直于同一条直线的两个平面平行,即若a⊥α,a⊥β,则α∥β.
(2)平行于同一平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.
(3)垂直于同一个平面的两条直线平行,即若a⊥α,b⊥α,则a∥b.
2.三种平行关系的转化
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)若一条直线和平面内一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.( )
(2)若直线a∥平面α,P∈α,则过点P且平行于直线a的直线有无数条.( )
(3)如果一个平面内的两条直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行.( )
(4)如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线平行或异面.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
解析 (1)若一条直线和平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行
或在平面内,故(1)错误.
(2)若a∥α,P∈α,则过点P且平行于a的直线只有一条,故(2)错误.
(3)如果一个平面内的两条直线平行于另一个平面,则这两个平面平行或相交,故(3)错误.
2.下列说法中,与“直线a∥平面α”等价的是( )
A.直线a上有无数个点不在平面α内
B.直线a与平面α内的所有直线平行
C.直线a与平面α内无数条直线不相交
D.直线a与平面α内的任意一条直线都不相交
答案 D
解析 因为a∥平面α,所以直线a与平面α无交点,因此 a和平面α内的任意
一条直线都不相交,故选D.
3.(2022·昆明诊断)设α,β是两个不同的平面,m是直线且m α,则“m∥β”是
“α∥β”的( )
⊂
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
答案 B
解析 根据m α,m∥β得不到α∥β,因为α,β可能相交,只要m和α,β的交
线平行即可得到m∥β;
⊂
反之,α∥β,m α,所以 m 和 β 没有公共点,所以 m∥β,即由 α∥β 能得到
m∥β.
⊂
所以“m∥β”是“α∥β”的必要不充分条件.
4.(2021·太原质检)平面α∥平面β的一个充分条件是( )
A.存在一条直线a,a∥α,a∥β
B.存在一条直线a,a α,a∥β
C.存在两条平行直线a,b,a α,b β,a∥β,b∥α
⊂
D.存在两条异面直线a,b,a α,b β,a∥β,b∥α
⊂ ⊂
答案 D
⊂ ⊂
解析 若α∩β=l,a∥l,a⊄α,a⊄β,a∥α,a∥β,故排除A;
若α∩β=l,a α,a∥l,则a∥β,故排除B;
若α∩β=l,a α,a∥l,b β,b∥l,则a∥β,b∥α,故排除C;
⊂
故选D.
⊂ ⊂
5.在正方体ABCD-A B C D 中,下列结论正确的是________(填序号).
1 1 1 1①AD ∥BC ;
1 1
②平面AB D ∥平面BDC ;
1 1 1
③AD ∥DC ;
1 1
④AD ∥平面BDC .
1 1
答案 ①②④
解析 如图,
因为AB綉C D ,
1 1
所以四边形AD C B为平行四边形.
1 1
故AD ∥BC ,从而①正确;
1 1
易证BD∥B D ,AB ∥DC ,
1 1 1 1
又AB ∩B D =B ,BD∩DC =D,
1 1 1 1 1
故平面AB D ∥平面BDC ,从而②正确;
1 1 1
由图易知AD 与DC 异面,故③错误;
1 1
因为AD ∥BC ,AD ⊄平面BDC ,BC 平面BDC ,
1 1 1 1 1 1
所以AD ∥平面BDC ,故④正确.
1 1 ⊂
6.如图是长方体被一平面所截得的几何体,四边形 EFGH 为截面,则四边形
EFGH的形状为________.
答案 平行四边形
解析 ∵平面ABFE∥平面DCGH,
又平面EFGH∩平面ABFE=EF,
平面EFGH∩平面DCGH=HG,
∴EF∥HG.同理EH∥FG,
∴四边形EFGH是平行四边形.考点一 直线与平面平行的判定与性质
角度1 直线与平面平行的判定
例1 如图所示,正方形ABCD与正方形ABEF所在的平面相交于AB,在AE、BD
上各有一点P、Q,且AP=DQ.求证:PQ∥平面BCE.
证明 法一 如图所示,作 PM∥AB交BE于M,作QN∥AB交BC于N,连接
MN.
∵正方形ABCD和正方形ABEF有公共边AB.
又AP=DQ,∴PE=QB,
又PM∥AB∥QN,
∴===,∴=.
又AB綉DC,∴PM綉QN,
∴四边形PMNQ为平行四边形,
∴PQ∥MN.
又MN 平面BCE,PQ⊄平面BCE,
∴PQ∥平面BCE.
⊂
法二 如图,在平面ABEF内,过点P作PM∥BE交AB于点M,连接QM.
则PM∥平面BCE,∵PM∥BE,
∴=,又AE=BD,AP=DQ,
∴PE=BQ,∴=,∴=,
∴MQ∥AD,又AD∥BC,∴MQ∥BC,
∴MQ∥平面BCE,又PM∩MQ=M,
∴平面PMQ∥平面BCE,又PQ 平面PMQ,∴PQ∥平面BCE.
角度2 直线与平面平行的性质
⊂
例 2 (2022·许昌质检)如图,在四棱锥 P-ABCD 中,PA⊥底面 ABCD,
AD∥BC,∠DAB=90°,AB=BC=PA=AD=2,E为PB的中点,F是PC上的
点.
(1)若EF∥平面PAD,证明:F为PC的中点;
(2)求点C到平面PBD的距离.
(1)证明 因为BC∥AD,BC⊄平面PAD,AD 平面PAD,
所以BC∥平面PAD.
⊂
因为P∈平面PBC,P∈平面PAD,所以可设平面PBC∩平面PAD=PM,
又因为BC 平面PBC,所以BC∥PM,
因为EF∥平面PAD,EF 平面PBC,
⊂
所以EF∥PM,从而得EF∥BC.
⊂
因为E为PB的中点,所以F为PC的中点.
(2)解 因为PA⊥底面ABCD,∠DAB=90°,AB=BC=PA=AD=2,
所以PB==2,PD==2,
BD==2,
所以S =PB·=6.
△DPB
设点C到平面PBD的距离为d,由V =V ,得S ·d=S ·PA=××BC×AB×PA,
C-PBD P-BCD △DPB △BCD
则6d=×2×2×2,解得d=.
感悟提升 1.判断或证明线面平行的常用方法
(1)利用线面平行的定义(无公共点).
(2)利用线面平行的判定定理(a⊄α,b α,a∥b a∥α).
(3)利用面面平行的性质(α∥β,a α a∥β).
⊂ ⇒
(4)利用面面平行的性质(α∥β,a⊄β,a∥α a∥β).
⊂ ⇒
2.应用线面平行的性质定理的关键是确定交线的位置,有时需要经过已知直线作
⇒
辅助平面确定交线.
训练1 如图所示,已知四边形ABCD是正方形,四边形ACEF是矩形,M是线段
EF的中点.
(1)求证:AM∥平面BDE;
(2)若平面ADM∩平面BDE=l,平面ABM∩平面BDE=m,试分析l与m的位置
关系,并证明你的结论.
(1)证明 如图,记AC与BD的交点为O,连接OE.
因为O,M分别为AC,EF的中点,四边形ACEF是矩形,
所以四边形AOEM是平行四边形,
所以AM∥OE.
又因为OE 平面BDE,AM⊄平面BDE,
所以AM∥平面BDE.
⊂
(2)解 l∥m,证明如下:
由(1)知AM∥平面BDE,
又AM 平面ADM,平面ADM∩平面BDE=l,所以l∥AM,
同理,AM∥平面BDE,
⊂又AM 平面ABM,平面ABM∩平面BDE=m,所以m∥AM,所以l∥m.
考点二 平面与平面平行的判定与性质
⊂
例3 如图,四棱柱ABCD-A B C D 的底面ABCD是正方形.
1 1 1 1
(1)证明:平面A BD∥平面CD B ;
1 1 1
(2)若平面ABCD∩平面B D C=l,证明:B D ∥l.
1 1 1 1
证明 (1)由题设知 BB 綉 DD ,所以四边形 BB D D 是平行四边形,所以
1 1 1 1
BD∥B D .
1 1
又BD⊄平面CD B ,B D 平面CD B ,
1 1 1 1 1 1
所以BD∥平面CD B .
1 1 ⊂
因为A D 綉B C 綉BC,
1 1 1 1
所以四边形A BCD 是平行四边形,
1 1
所以A B∥D C.
1 1
又A B⊄平面CD B ,D C 平面CD B ,
1 1 1 1 1 1
所以A B∥平面CD B .
1 1 1 ⊂
又因为BD∩A B=B,BD,A B 平面A BD,所以平面A BD∥平面CD B .
1 1 1 1 1 1
(2)由(1)知平面A BD∥平面CD B ,
1 1⊂1
又平面ABCD∩平面B D C=l,
1 1
平面ABCD∩平面A BD=BD,
1
所以直线l∥直线BD,
在四棱柱ABCD-A B C D 中,四边形BDD B 为平行四边形,
1 1 1 1 1 1
所以B D ∥BD,所以B D ∥l.
1 1 1 1
感悟提升 1.判定面面平行的主要方法
(1)利用面面平行的判定定理.
(2)线面垂直的性质(垂直于同一直线的两平面平行).
2.面面平行条件的应用
(1)两平面平行,分别构造与之相交的第三个平面,交线平行.
(2)两平面平行,其中一个平面内的任意一条直线与另一个平面平行.
提醒 利用面面平行的判定定理证明两平面平行,需要说明是在一个平面内的两
条直线是相交直线.训练2 如图,在三棱柱ABC-A B C 中,E,F,G分别为B C ,A B ,AB的中
1 1 1 1 1 1 1
点.
(1)求证:平面A C G∥平面BEF;
1 1
(2)若平面A C G∩BC=H,求证:H为BC的中点.
1 1
证明 (1)∵E,F分别为B C ,A B 的中点,∴EF∥A C ,
1 1 1 1 1 1
∵A C 平面A C G,EF⊄平面A C G,
1 1 1 1 1 1
∴EF∥平面A C G,
⊂ 1 1
又F,G分别为A B ,AB的中点,ABB A 为平行四边形,
1 1 1 1
∴A F=BG,且A F∥BG,
1 1
∴四边形A GBF为平行四边形,
1
则BF∥A G,
1
∵A G 平面A C G,BF⊄平面A C G,
1 1 1 1 1
∴BF∥平面A C G,
⊂ 1 1
又EF∩BF=F,EF,BF 平面BEF,
∴平面A C G∥平面BEF.
1 1 ⊂
(2)∵平面ABC∥平面A B C ,平面A C G∩平面A B C =A C ,平面A C G与平
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
面 ABC 有公共点 G,则有经过 G 的直线,设交 BC 于点 H,则 A C ∥GH,得
1 1
GH∥AC,
∵G为AB的中点,∴H为BC的中点.
考点三 平行关系的综合应用
例4 如图,在正方体ABCD-A B C D 中,P,Q分别为对角线BD,CD 上的点,
1 1 1 1 1
且==.(1)求证:PQ∥平面A D DA;
1 1
(2)若R是AB上的点,的值为多少时,能使平面 PQR∥平面A D DA?请给出证
1 1
明.
(1)证明 连接CP并延长与DA的延长线交于M点,如图,连接MD ,
1
因为四边形ABCD为正方形,
所以BC∥AD,
故△PBC∽△PDM,所以==,
又因为==,所以==,
所以PQ∥MD .
1
又MD 平面A D DA,PQ⊄平面A D DA,
1 1 1 1 1
故PQ∥平面A D DA.
⊂ 1 1
(2)解 当的值为时,能使平面PQR∥平面A D DA.
1 1
如图,证明:因为=,
即=,故=.所以PR∥DA.
又DA 平面A D DA,PR⊄平面A D DA,
1 1 1 1
所以PR∥平面A D DA,
⊂ 1 1
又PQ∥平面A D DA,PQ∩PR=P,PQ,PR 平面PQR,
1 1
所以平面PRQ∥平面A D DA.
1 1 ⊂
感悟提升 三种平行关系的转化训练3 如图,四边形ABCD与四边形ADEF均为平行四边形,M,N,G分别是
AB,AD,EF的中点.求证:
(1)BE∥平面DMF;
(2)平面BDE∥平面MNG.
证明 (1)如图,连接AE,则AE必过DF与GN的交点O,因为四边形ADEF为
平行四边形,所以O为AE的中点.
连接MO,则MO为△ABE的中位线,
所以BE∥MO,
又BE⊄平面DMF,MO 平面DMF,
所以BE∥平面DMF.
⊂
(2)因为N,G分别为平行四边形ADEF的边AD,EF的中点,所以DE∥NG,
又DE⊄平面MNG,NG 平面MNG,
所以DE∥平面MNG.
⊂
因为M为AB的中点,N为AD的中点,
所以MN为△ABD的中位线,
所以BD∥MN,
又BD⊄平面MNG,MN 平面MNG,
所以BD∥平面MNG,
⊂
又DE与BD为平面BDE内的两条相交直线,所以平面BDE∥平面MNG.1.设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是( )
A.α内有无数条直线与β平行
B.α内有两条相交直线与β平行
C.α,β平行于同一条直线
D.α,β垂直于同一平面
答案 B
解析 若α∥β,则α内有无数条直线与β平行,当α内无数条直线互相平行时,
α与β可能相交;若α,β平行于同一条直线,则α与β可以平行也可以相交;若
α,β垂直于同一个平面,则α与β可以平行也可以相交,故A,C,D中条件均
不是α∥β的充要条件.根据两平面平行的判定定理知,若一个平面内有两条相交
直线与另一个平面平行,则两平面平行,反之也成立.因此B中条件是α∥β的充
要条件.
2.下列命题中正确的是( )
A.若a,b是两条直线,且a∥b,那么a平行于经过b的任何平面
B.若直线a和平面α满足a∥α,那么a与α内的任何直线平行
C.平行于同一条直线的两个平面平行
D.若直线a,b和平面α满足a∥b,a∥α,b⊄α,则b∥α
答案 D
解析 A中,a可以在过b的平面内;B中,a与α内的直线也可能异面;C中,
两平面可相交;D中,由直线与平面平行的判定定理知b∥α,正确.
3.如果AB,BC,CD是不在同一平面内的三条线段,则经过它们中点的平面和
直线AC的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.AC在此平面内 D.平行或相交
答案 A
解析 把这三条线段放在正方体内可得如图,显然AC∥EF,AC⊄平面EFG,
∵EF 平面EFG,
⊂故AC∥平面EFG.
4.(2021·兰州诊断)如图所示的三棱柱ABC-A B C 中,过A B 的平面与平面ABC
1 1 1 1 1
交于DE,则DE与AB的位置关系是( )
A.异面 B.平行
C.相交 D.以上均有可能
答案 B
解析 在三棱柱ABC-A B C 中,AB∥A B ,
1 1 1 1 1
∵AB 平面ABC,A B ⊄平面ABC,
1 1
∴A B ∥平面ABC.
1 ⊂1
∵过A B 的平面与平面ABC交于DE,
1 1
∴DE∥A B ,∴DE∥AB.
1 1
5.若平面α截三棱锥所得截面为平行四边形,则该三棱锥中与平面 α平行的棱有(
)
A.0条 B.1条
C.2条 D.1条或2条
答案 C
解析 如图所示,平面α即平面EFGH,则四边形EFGH为平行四边形,
则EF∥GH.
∵EF⊄平面BCD,GH 平面BCD,
∴EF∥平面BCD.
⊂
又∵EF 平面ACD,平面BCD∩平面ACD=CD,∴EF∥CD.
又EF 平面EFGH,CD⊄平面EFGH.
⊂
∴CD∥平面EFGH,
⊂
同理,AB∥平面EFGH,所以与平面α(平面EFGH)平行的棱有2条.
6.(2022·郑州模拟)如图,四棱柱ABCD-A B C D 中,四边形ABCD为平行四边
1 1 1 1
形,E,F 分别在线段 DB,DD 上,且==,G 在 CC 上且平面 AEF∥平面
1 1
BD G,则=( )
1
A. B. C. D.
答案 B
解析 如图所示,延长AE交CD于H,连接FH,则△DEH∽△BEA,所以==.
因为平面 AEF∥平面 BD G,平面 AEF∩平面 CDD C=FH,平面 BD G∩平面
1 1 1
CDD C =D G,所以 FH∥D G.又四边形 CDD C 是平行四边形,所以
1 1 1 1 1 1
△DFH∽△C GD ,所以=,因为==,所以=,因为=,所以FD =C G,DF
1 1 1 1
=CG,所以=,故选B.
7.设α,β,γ是三个不同的平面,m,n是两条不同的直线,在命题“α∩β=m,
n γ,且____________,则m∥n”中的横线处填入下列三组条件中的一组,使
该命题为真命题.
⊂
①α∥γ,n β;②m∥γ,n∥β;③n∥β,m γ.
可以填入的条件有________(填序号).
⊂ ⊂
答案 ①或③
解析 由面面平行的性质定理可知,①正确;当m∥γ,n∥β时,n和m可能平
行或异面,②错误;当n∥β,m γ时,n和m在同一平面内,且没有公共点,
所以m∥n,③正确.
⊂
8.下列四个正方体图形中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,P分别为其所在
棱的中点,能得出AB∥平面MNP的图形的序号是________.答案 ①④
解析 ①中,易知NP∥AA′,MN∥A′B,
∴平面MNP∥平面AA′B,可得出AB∥平面MNP(如图).
④中,NP∥AB,能得出AB∥平面MNP.
在②③中不能判定AB∥平面MNP.
9.在正四棱柱ABCD-A B C D 中,O为底面ABCD的中心,P是DD 的中点,
1 1 1 1 1
设Q是CC 上的点,则点Q满足条件________时,有平面D BQ∥平面PAO.
1 1
答案 Q为CC 的中点
1
解析 如图所示,设Q为CC 的中点,因为P为DD 的中点,所以QB∥PA.连接
1 1
DB,因为P,O分别是DD ,DB的中点,所以D B∥PO,又D B⊄平面PAO,
1 1 1
QB⊄平面PAO,PO 平面PAO,PA 平面PAO,所以D B∥平面PAO,QB∥平面
1
PAO,又D B∩QB=B,D B,QB 平面D BQ,所以平面D BQ∥平面PAO.故Q
1 ⊂ 1 ⊂ 1 1
为CC 的中点时,有平面D BQ∥平面PAO.
1 1 ⊂
10.如图,在四棱锥P-ABCD中,AD∥BC,AB=BC=AD,E,F,H分别为线
段AD,PC,CD的中点,AC与BE交于O点,G是线段OF上一点.(1)求证:AP∥平面BEF;
(2)求证:GH∥平面PAD.
证明 (1)如图,连接EC,因为AD∥BC,BC=AD,E为AD中点,
所以BC∥AE,BC=AE,
所以四边形ABCE是平行四边形,
所以O为AC的中点.
又因为F是PC的中点,所以FO∥AP,
因为FO 平面BEF,AP⊄平面BEF,
所以AP∥平面BEF.
⊂
(2)连接FH,OH,因为F,H分别是PC,CD的中点,所以FH∥PD,
因为PD 平面PAD,FH⊄平面PAD,
所以FH∥平面PAD.
⊂
又因为O是BE的中点,H是CD的中点,
所以OH∥AD,
因为AD 平面PAD,OH⊄平面PAD,
所以OH∥平面PAD.
⊂
又FH∩OH=H,FH,OH 平面OHF,
所以平面OHF∥平面PAD.
⊂
又因为GH 平面OHF,
所以GH∥平面PAD.
⊂
11.(2022·百校大联考)已知在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,AD⊥DC,
AB∥DC,DC=2AB,Q为PC的中点.(1)求证:BQ∥平面PAD;
(2)若 PD=3,BC=,BC⊥BD,试在线段 PC 上确定一点 S,使得三棱锥 S-
BCD的体积为.
(1)证明 取PD的中点G,连接AG,GQ,
因为Q为PC的中点,
所以GQ∥DC,且GQ=DC,
又因为AB∥DC,DC=2AB,
所以GQ∥AB,GQ=AB,
所以四边形ABQG是平行四边形,
所以BQ∥AG,
又BQ⊄平面PAD,AG 平面PAD,
所以BQ∥平面PAD.
⊂
(2)解 因为在四边形ABCD中,AB∥CD,AD⊥DC,DC=2AB,
所以点B在线段CD的垂直平分线上,
又因为BC=,BC⊥BD,
所以BD=BC=,
所以△BCD的面积S=××=1.
设点S到平面ABCD的距离为h,
所以×1×h=,所以h=2,
又PD⊥平面ABCD,PD=3,
所以点S在线段PC上靠近点P的三等分点处.
12.《九章算术·商功》记载了一个古代数学名词“堑堵”.即两底面为直角三角
形的直棱柱,亦即长方体的斜截平分体.如图所示,堑堵(即直三棱柱)ABC-DEF中,AB⊥AC,AB=AC=2,AD=4,G是FC的中点,则下列说法错误的是(
)
A.点D到平面AGE的距离为
B.平面ABC内存在直线平行于平面AEG
C.三角形AGE为直角三角形
D.BE与AG的夹角为
答案 D
解析 设点 D 到平面 AGE 的距离为 h,则由 V =V 可知 h·×2×2=
D-AGE E-ADG
×2××2×4,则h=,A正确;
取ED,EA的中点M、N,连接MN,FM,GN,则MN∥FG,MN=FG,
∴四边形MNGF为平行四边形,∴MF∥NG,
∵MF⊄平面AGE,NG 平面AGE,
∴MF∥平面AGE,而MF 平面DEF,平面ABC∥平面DEF,B正确;
⊂
依题意可知,AG=2,EG=2,EA=2,∴AG2+EG2=EA2,∴AG⊥GE,
⊂
∴△AGE为直角三角形,C正确;
∵BE∥CG,∴∠AGC即为BE与AG所成的角(或其补角),
∵G为CF的中点,CF=AD=4,AC=2,
∴AC=CG,
又CF⊥平面ABC,∴∠AGC=,D错误.
13.如图,在棱长为1的正方体ABCD-A B C D 中,M,N分别是A D ,A B 的
1 1 1 1 1 1 1 1
中点,过直线BD的平面α∥平面AMN,则平面α截该正方体所得截面的面积为
________.
答案解析 如图 1,分别取 B C ,C D 的中点 E,F,连接 EF,BE,DF,B D ,
1 1 1 1 1 1
ME,易知EF∥B D ∥BD,AB∥ME,AB=EM,所以四边形ABEM为平行四边
1 1
形,则AM∥BE,又BD和BE为平面BDFE内的两条相交直线.
图1 图2
所以平面AMN∥平面BDFE,
即平面BDFE为平面α,BD=,EF=B D =,得四边形BDFE为等腰梯形,DF
1 1
=BE=,
在等腰梯形BDFE如图2中,
过E,F作BD的垂线,则四边形EFGH为矩形,
∴其高FG===,
故所得截面的面积为
××=.
14.如图,直四棱柱ABCD-A B C D 的底面是菱形,AA =4,AB=2,∠BAD=
1 1 1 1 1
60°,E,M,N分别是BC,BB ,A D的中点.
1 1
(1)证明:MN∥平面C DE;
1
(2)求点C到平面C DE的距离.
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(1)证明 如图,连接B C,ME.
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因为M,E分别为BB ,BC的中点,
1所以ME∥B C,且ME=B C.
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又因为N为A D的中点,所以ND=A D.
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由题设知A B 綉DC,
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可得B C綉A D,故ME綉ND,
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因此四边形MNDE为平行四边形,
所以MN∥ED.
又MN⊄平面C DE,DE 平面C DE,
1 1
所以MN∥平面C DE.
1 ⊂
(2)解 过点C作C E的垂线,垂足为H.
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由已知可得DE⊥BC,DE⊥C C,
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又BC∩C C=C,BC,C C 平面C CE,
1 1 1
所以DE⊥平面C CE,
1 ⊂
故DE⊥CH.所以CH⊥平面C DE,
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故CH的长即为点C到平面C DE的距离.
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由已知可得CE=1,C C=4,
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所以C E=,故CH=.
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从而点C到平面C DE的距离为.
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