当前位置:首页>文档>第8章立体几何第4节 直线、平面平行的判定与性质_2.2025数学总复习_赠品通用版(老高考)复习资料_一轮复习_2023年高考数学(文科)一轮复习(老高考通用版)_专题教师版word讲义

第8章立体几何第4节 直线、平面平行的判定与性质_2.2025数学总复习_赠品通用版(老高考)复习资料_一轮复习_2023年高考数学(文科)一轮复习(老高考通用版)_专题教师版word讲义

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第8章立体几何第4节 直线、平面平行的判定与性质_2.2025数学总复习_赠品通用版(老高考)复习资料_一轮复习_2023年高考数学(文科)一轮复习(老高考通用版)_专题教师版word讲义
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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. 1 (1)证明 如图,连接B C,ME. 1 因为M,E分别为BB ,BC的中点, 1所以ME∥B C,且ME=B C. 1 1 又因为N为A D的中点,所以ND=A D. 1 1 由题设知A B 綉DC, 1 1 可得B C綉A D,故ME綉ND, 1 1 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. 1 由已知可得DE⊥BC,DE⊥C C, 1 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, 1 故CH的长即为点C到平面C DE的距离. 1 由已知可得CE=1,C C=4, 1 所以C E=,故CH=. 1 从而点C到平面C DE的距离为. 1