资料简介
8.5空间直线、平面的平行(精炼)【题组一线面平行】1.(2021·全国高一课时练习)如图所示,已知正方体中,,分别是它们所在线段的中点,则满足平面的图形为()A.①B.①②C.②D.①②③【答案】C【解析】①中,平移至,知与面只有一个交点,则与面不平行;②中,在正方体中,,分别是它们所在线段的中点,则易知,而平面,平面,故平面;③中,同①平移至,知与面只有一个交点,则与面不平行;
故选:C.2.(2021·全国高一课时练习)已知正方体中,,分别是它们所在线段的中点,则满足平面的图形个数为()A.0B.1C.2D.3【答案】B【解析】②中,,而平面,平面,故平面;①中,平移至,知与面只有一个交点,则与面不平行;③中,同样平移至,知与面只有一个交点,则与面不平行;
故选:B.3.(2020·济南大学城实验高级中学高一期中)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,已知E,F,G分别是线段A1C1上的点,且A1E=EF=FG=GC1.则下列直线与平面A1BD平行的是()A.CEB.CFC.CGD.CC1【答案】B【解析】如图,连接AC,使AC交BD于点O,连接A1O,CF,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,由于,又OC=AC,可得:,即四边形A1OCF为平行四边形,可得:A1O∥CF,又A1O⊂平面A1BD,CF⊄平面A1BD,可得CF∥平面A1BD,故选:B.4.(2021·全国高一)下列四个正方体图形中,为正方体的两个顶点,分别为其所在棱的中点,能得出平面的图形的序号是( )
A.①③B.①④C.①③④D.②④【答案】B【解析】对于①,如图,依题意M、N、P分别为其所在棱的中点,结合正方体的性质可知,由于平面,平面,所以平面;由于平面,平面,所以平面;由于,所以平面平面,所以平面,所以①正确.对于②,如图,设与相交于,依题意M、N、P分别为其所在棱的中点,结合正方体的性质可知,因为与平面相交,所以与平面不平行,所以②错误.对于③,如图,设是的中点,因为是的中点,所以,而与平面相交,所以与平面不平行,所以③错误.
对于④,如图,依题意M、N、P分别为其所在棱的中点,结合正方体的性质可知,平面,平面,所以平面,所以④正确.综上所述,正确的序号有①④.故选:B.5.(2020·济南大学城实验高级中学高一期中)如图,在下列四个正方体中,、为正方体的两个顶点,、、为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线不平行与平面的是( )A.B.C.D.【答案】D【解析】对于A选项,如下图所示,连接,
在正方体中,且,所以,四边形为平行四边形,则,、分别为、的中点,则,,平面,平面,平面;对于B选项,连接,如下图所示:在正方体中,且,所以,四边形为平行四边形,则,、分别为、的中点,则,,平面,平面,平面;对于C选项,连接,如下图所示:在正方体中,且,所以,四边形为平行四边形,则,
、分别为、的中点,则,,平面,平面,平面;对于D选项,如下图所示,连接交于点,连接,连接交于点,若平面,平面,平面平面,则,则,由于四边形为正方形,对角线交于点,则为的中点,、分别为、的中点,则,且,则,,则,又,则,所以,与平面不平行;故选:D.6.(2020·苏州新草桥中学高一期中)如图所示,在三棱柱ABC中,E,F,G,H分别是AB,AC,,的中点,求证:(1)B,C,H,G四点共面;(2)E∥平面BCHG.【答案】(1)证明见详解;(2)证明见详解;
【解析】(1)∵G,H分别是,的中点,∴,而,∴,即B,C,H,G四点共面.(2)∵E,G分别是AB,的中点,∴平行且相等,所以四边形为平行四边形,即,又面,面,∴面,7.(2020·湖南岳阳市·高一月考)如图,在三棱锥A﹣BCD中,AB⊥平面BCD,BC⊥BD,BC=3,BD=4,直线AD与平面BCD所成的角为45°,点E,F分别是AC,AD的中点.(1)求证:EF∥平面BCD;(2)求三棱锥A﹣BCD的体积.【答案】(1)证明见解析;(2)8【解析】(1)∵点E,F分别是AC,AD的中点,∴EF∥CD,又∵EF⊄平面BCD,CD⊂平面BCD,∴平面BCD;(2)∵AB⊥平面BCD,∴∠ADB为直线AD与平面BCD所成的角,∵BC⊥BD,,
∴三棱锥A﹣BCD的体积.8.(2020·云南高一期末)如图,在四棱锥中,平面,底面为梯形,,,,,为的中点.(1)证明:平面;(2)求三棱锥的体积.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】(1)设为的中点,连结,,∵为的中位线,∴,且,又,,∴,且,∴四边形是平行四边形,∴,又平面,平面,∴平面.(2)∵是的中点,∴三棱锥,又,,∴是等边三角形,∴,到的距离为,又,∴,∵平面,∴,∴三棱锥的体积.
9.(2020·四川绵阳市·高一期末)如图,在四棱柱中,底面是平行四边形,平面,,,是的中点.(1)证明:平面;(2)若,求三棱锥的体积.【答案】(1)证明见解析;(2)3.【解析】(1)证明:连接交于点,连接.∵底面是平行四边形,∴点为的中点.∵点是棱的中点,∴为的中位线,∴,又平面,平面,∴平面.
(2)∵是棱的中点,∴点到平面的距离等于点到平面的距离的一半,∴点到平面的距离,∴三棱锥的体积,即三棱锥的体积为3.【题组二面面平行】1.(2020·浙江杭州市·高一期末)已知直线a与平面,能使的充分条件是()①②③④A.①②B.②③C.①④D.②④【答案】D【解析】对①,若,垂直于同一个平面的两个平面可以相交,故①错误;对②,若,则,平面的平行具有传递性,故②正确;对③,若,平行于同一直线的两平面可以相交,故③错误;对④,,垂直于同一直线的两平面平行,故④正确.综上:②④正确,故选:D.2.(2020·全国高一课时练习)如图,在下列四个正方体中,P,R,Q,M,N,G,H为所在棱的中点,则在这四个正方体中,阴影平面与PRQ所在平面平行的是()A.B.
C.D.【答案】D【解析】由题意可知经过P、Q、R三点的平面即为平面,如下图所示:对选项:可知N在经过P、Q、R三点的平面上,所以B、C错误;对:MC1与是相交直线,所以A不正确;对:因为//,,//,又容易知也相交,平面;平面,故平面//平面故选:.3.(2020·江苏苏州市·常熟中学高一月考)已知,为两条不重合直线,,为两个不重合平面,下列条件中,一定能推出的是()A.,,B.,,C.,,D.,,
【答案】B【解析】只有一对直线平行,不能得出两平面平行,A错,由,可得,再由线面垂直的性质可得,B正确;C中两平面,没有任何关系,不能得出平行,C错;由,,可以得出,不能得出平行,D错.故选:B.【题组三平行的综合运用】1(2020·全国高一课时练习)(多选题)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F,G分别是A1B1,B1C1,BB1的中点,给出下列四个推断:其中推断正确的序号是()A.FG∥平面AA1D1D;B.EF∥平面BC1D1;C.FG∥平面BC1D1;D.平面EFG∥平面BC1D1【答案】AC【解析】在正方体中,,,分别是,,的中点,,,,平面,平面,平面,故A正确;,与平面相交,与平面相交,故B错误;,,分别是,,的中点,,平面,平面,平面,故C正确;与平面相交,平面与平面相交,故D错误.
故选:AC.2.(2020·全国高一单元测试)(多选)如图是一几何体的平面展开图,其中四边形ABCD为正方形E,F,G,H分别为的中点.在此几何体中,给出下列结论,其中正确的结论是()A.平面平面B.直线平面C.直线平面D.直线平面【答案】ABC【解析】作出立体图形如图所示.连接四点构成平面.对于A,因为E,F分别是的中点,所以.又平面,平面,所以平面.同理,平面.又,平面,平面,所以平面平面,故A正确;对于B,连接,设的中点为M,则M也是的中点,所以,又平面,平面,所以平面,故B正确;对于C,由A中的分析知,,所以,因为平面,平面
,所以直线平面,故C正确;对于,根据C中的分析可知再结合图形可得,,则直线与平面不平行,故D错误.故选:ABC3.(2021·全国高一课时练习)如图,在正方体中,点,,分别是,,的中点,给出下列5个推断:①平面;②平面;③平面;④平面平面;⑤平面平面.其中推断正确的序号是_________.【答案】①③⑤【解析】对于①,可知在正方体中,平面平面,且平面,平面,故①正确;对于②,,是,的中点,,与平面相交,故与平面不平行,故②错误;对于③,,是,的中点,,平面,平面,平面,故③正确;对于④,由②得与平面不平行,则平面与平面不平行,故④错误;对于⑤,由①得,平面,平面,平面,由③得
,平面,平面,平面,,平面平面,故⑤正确.故答案为:①③⑤.4.(2020·全国高一课时练习)如图,在棱长为2的正方体中,是的中点,点是侧面上的动点,且截面,则线段长度的取值范围是().A.B.C.D.【答案】B【解析】取CD的中点为N,的中点为R,的中点为H,作图如下:由图可知,,所以四边形为平行四边形,所以,因为,所以,
因为,故平面MNRH//平面,因为截面,所以平面,线段MP扫过的图形为,由知,,在中,,即,所以,所以,即为直角,故线段长度的取值范围为,即,故选:B5.(2020·全国高一课时练习)如图,在棱长为1的正方体中,点分别是棱,的中点,是侧面内一点,若平面,则线段长度的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B【解析】如下图所示,分别取棱的中点M、N,连MN,,
∵分别为所在棱的中点,则,∴MN∥EF,又MN⊄平面AEF,EF⊂平面AEF,∴MN∥平面AEF.∵,∴四边形为平行四边形,∴,又平面AEF,AE⊂平面AEF,∴∥平面AEF,又,∴平面∥平面AEF.∵P是侧面内一点,且∥平面AEF,∴点P必在线段MN上.在中,.同理,在中,可得,∴为等腰三角形.当点P为MN中点O时,,此时最短;点P位于M、N处时,最长.∵,.
∴线段长度的取值范围是.故选B.6.(2021·全国高一课时练习)在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F,G,H分别是BC,CC1,C1D1,A1A的中点.求证:(1)BFHD1;(2)EG平面BB1D1D.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】证明:(1)如图所示,取BB1的中点M,连接MH,MC1,易证四边形HMC1D1是平行四边形,所以HD1∥MC1.又因为在平面BCC1B1中,BMFC1,BM=FC1所以四边形BMC1F为平行四边形,所以MC1∥BF,所以BF∥HD1.(2)取BD的中点O,连接EO,D1O,则OE∥DC且OE=DC,又D1G∥DC且D1G=DC,所以OED1G,OE=D1G所以四边形OEGD1是平行四边形,所以GE∥D1O.又D1O⊂平面BB1D1D,GE平面BB1D1D,所以EG∥平面BB1D1D.7.(2020·全国高一课时练习)如图,三棱柱中,D,E,F分别为棱,,中点.
(1)求证:平面;(2)求证:平面.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】(1)在中,D,E分别为棱,中点.所以,因为平面,平面,所以平面.(2)在三棱柱中,,因为E,F分别为,中点,所以,所以是平行四边形,所以,因为平面,平面,所以平面,又因为平面,,所以平面平面,所以平面.
8.(2020·全国高一课时练习)已知正方体中,、分别为对角线、上的点,且.(1)求证:平面;(2)若是上的点,的值为多少时,能使平面平面?请给出证明.【答案】(1)证明见解析;(2)的值为,证明见解析.【解析】(1)连结并延长与的延长线交于点,因为四边形为正方形,所以,故,所以,又因为,所以,所以.
又平面,平面,故平面.(2)当的值为时,能使平面平面.证明:因为,即有,故.所以.又平面,平面,所以平面,又,平面.所以平面平面.【题组四线面、面面平行的性质】1.(2021·全国高一课时练习)如图,四棱锥的底面是边长为1的正方形,点是棱上一点,,若且满足平面,则______.
【答案】【解析】如图,连接,交于点,连接,则,在线段取一点使得,则.连接,则,又因为平面,平面,所以平面.因为平面且满足,故平面平面.因为平面平面,平面平面,则.所以,即为所求.故答案为:.2.(2021·陕西省黄陵县中学高一期末)如图,梯形中,,E是的中点,过和点E的平面与交于点F.求证:.【答案】证明见解析【解析】∵,平面,平面,∴平面,
∵平面,平面平面,∴3.(2021·六盘山高级中学高一期末)如图所示,在四棱锥P-ABCD中,BC//平面PAD,,E是PD的中点.(1)求证:BC//AD;(2)求证:CE//平面PAB.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】证明:在四棱锥中,平面PAD,平面ABCD,平面平面,,取PA的中点F,连接EF,BF,是PD的中点,,,又由可得,且,,,四边形BCEF是平行四边形,,平面PAB,平面PAB,
平面PAB.4.(2020·六盘山高级中学高一月考)如图,在五面体中,四边形是矩形,求证:.【答案】证明见解析【解析】因为四边形ABCD是矩形,所以.因为平面CDEF,平面CDEF,所以平面CDEF.因为平面ABFE,平面平面,所以.5.(2020·浙江杭州市·高一期末)如图:是平行四边形平面外一点,,分别是,上的点,且,求证:平面SBC【答案】证明见解析.【解析】
过点作,交于,连接,可得,又因为,所以,所以,又因为不在平面内,平面,所以平面,又,所以,不在平面内,平面,平面,,所以平面平面,因为平面,所以平面SBC
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