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高考数学一轮复习练44第七章立体几何第四讲直线平面平行的判定与性质含解析新人教版
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这是一份高考数学一轮复习练44第七章立体几何第四讲直线平面平行的判定与性质含解析新人教版,共10页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
第四讲 直线、平面平行的判定与性质
A组基础巩固
一、单选题
1.(2021·河南郑州、商丘名师联盟联考)过平面α外的直线l,作一组平面与α相交,若所得交线为a,b,c,…,则这些交线的位置关系为( A )
A.平行或交于同一点 B.相交于同一点
C.相交但交于不同的点 D.平行
[解析] 若l∥α,则l∥a,l∥b,l∥c,…,∴a∥b∥c….若l∩α=P,则a,b,c,…交于点P.
2.(2021·辽宁沈阳东北育才学校模拟)在空间中,下列命题中为真命题的是( D )
A.垂直于同一直线的两条直线平行
B.平行于同一平面的两条直线平行
C.垂直于同一平面的两个平面平行
D.平行于同一平面的两个平面平行
3.(2021·黑龙江大庆让胡路区联考)已知m,n是直线,α是平面,且m∥α,则下列结论中正确的是( B )
A.∀n⊂α,都有m∥n
B.∃n⊂α,使m⊥n
C.∀n∥m,都有n∥α
D.∃n⊥α,使m∥n
[解析] 由m,n是直线,α是平面,且m∥α,得:对于A,∀n⊂α,则m,n平行或异面,故A不正确;对于B,∃n⊂α,使m⊥n,故B正确;对于C,∀n∥m,则n∥α或n⊂α,故C不正确;对于D,若n⊥α,因为m∥α,所以m⊥n,故D不正确,故选B.
4.(2021·湖北武汉模拟)设α、β、γ为平面,a、b为直线,给出下列条件:
①a⊂α,b⊂β,a∥β,b∥α;
②α∥γ,β∥γ;
③α⊥γ,β⊥γ;
④a⊥α,b⊥β,a∥b
其中能推出α∥β的条件是( C )
A.①② B.②③
C.②④ D.③④
[解析] ①有如下反例:
故,不能推出α∥β;
②面面平行的判定:平行于同一个平面的两个平面平行,能推出α∥β;
③有如下反例:
故,不能推出α∥β;
④面面平行的推论:如果两个平面的垂线平行,那么这两个平面平行,能推出α∥β.故选:C.
5.(2021·山东泰安期末)有两条不同的直线m,n与两个不同的平面α,β,下列命题正确的是( A )
A.m⊥α,n∥β,且α∥β,则m⊥n
B.m⊥α,n⊥β,且α⊥β,则m∥n
C.m∥α,n⊥β,且α⊥β,则m∥n
D.m∥α,n∥β,且α∥β,则m∥n
[解析] 对于A,由m⊥α,n∥β,且α∥β得m⊥n,故正确;对于B,由m⊥α,n⊥β,α⊥β得m⊥n,故错误;对于C,由m∥α,n⊥β,且α⊥β得m∥n或m,n相交或异面,故错误;对于D,由m∥α,n∥β,且α∥β得m,n的关系可以是相交或平行或异面,故错误.故选A.
6.若P为异面直线a,b外一点,则过P且与a,b均平行的平面( B )
A.不存在 B.零个或一个
C.可以有两个 D.有无数多个
[解析] 记a与P所确定的平面为α,当b∥α时,与a,b均平行的平面不存在,当b不平行α时,与a,b均平行的平面有一个,故选B.
7.(2021·湖南省长沙市长郡中学月考)如图所示的四个正方体中,A,B分别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的图形的序号为( D )
A.①② B.②③
C.③④ D.①②③
[解析] 由题意结合正方体的性质:如图①,平面ABC∥平面MNP,则AB∥平面MNP,①正确;如图②,平面ABC∥平面MNP,则AB∥平面MNP,②正确;如图③,平面ABC∥平面MNP,则AB∥平面MNP,③正确;如图④,平面AB∩平面MNP=A,则④错误;故选D.
8.(2021·衡水中学调研卷)如图,P为平行四边形ABCD所在平面外一点,E为AD的中点,F为PC上—点,当PA∥平面EBF时,=( D )
A. B.
C. D.
[解析] 连接AC交BE于点G,连接FG,因为PA∥平面EBF,PA⊂平面PAC,平面PAC∩平面EBF=FG,所以PA∥FG,所以=.因为AD∥BC,AD=BC,E为AD的中点,所以==,所以=.
二、多选题
9.(2021·辽宁省测评)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,底面ABC是等边三角形,侧棱AA1⊥底面ABC,D为AB的中点,若AB=2,AA1=,则( AC )
A.CD⊥A1D
B.异面直线A1D与AC1所成角的余弦值为
C.异面直线A1D与AC1所成角的余弦值为
D.CD∥平面AB1C1
[解析] 易知CD⊥平面ABB1A1,∴CD⊥A1D,所以A项正确;若CD∥平面AB1C1,又BC∥B1C1,显然BC∥平面AB1C1,∴平面BCD∥平面AB1C1,这显然不成立,所以D项不正确;过点A在平面ABB1A1内作直线A1D的平行线交B1A1的延长线于点D1,连接C1D1,易知异面直线A1D与AC1所成的角等于∠D1AC1,在△D1AC1中,可知D1A=D1C1=,AC1=,所以异面直线A1D与AC1所成角的余弦值为==.所以C项正确.
10.(2021·山东乐陵一中模拟)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,下列直线或平面与平面ACD1平行的有( AD )
A.直线A1B B.直线BB1
C.平面A1DC1 D.平面A1BC1
[解析] 如图,
A1B∥D1C,又A1B⊄平面ACD1,
∴A1B∥平面ACD1,A正确;
BB1与平面ACD1相交,B错误;
DC1与CD1相交,∴平面ACD1与平面A1DC1相交,C错误;∵A1C1∥AC,A1C1⊄平面ACD1,
∴A1C1∥平面ACD1,又A1B∩A1C1=A,
∴平面ACD1∥平面A1BC1,D正确;
故选AD.
11.(2021·安徽安庆模拟改编)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N、Q分别是棱D1C1,A1D1、BC的中点,点P在BD1上且BP=BD1,则下列说法中正确的是( BC )
A.MN∥平面APC B.C1Q∥平面APC
C.A、P、M三点共线 D.平面MNQ∥平面APC
[解析] 对于A.连接MN,AC,则MN∥AC,连接AM、CN,
易得AM、CN交于点P,即MN⊂平面APC,
所以MN∥平面APC是错误的;
对于B.由A知M、N在平面APC内,由题易知AN∥C1Q,
所以C1Q∥平面APC是正确的;
对于C.由A知,A,P,M三点共线是正确的;
对于D.由A知MN⊂平面APC,又MN⊂平面MNQ,
所以平面MNQ∥平面APC是错误的.故选B、C.
三、填空题
12.(2021·桂林二模)已知a,b,c为三条不重合的直线,α,β为两个不重合的平面,给出下列四个命题:①a∥b,b∥c⇒a∥c;②a∥α,b∥α⇒a∥b;③a∥α,β∥α⇒a∥β;④a⊄α,b⊂α,a∥b⇒a∥α.其中正确的命题是 ①④ .(写出所有正确命题的序号)
[解析] 根据线线平行的传递性,可知①正确;若a∥α,b∥α,则a,b可能平行、相交、异面,故②不正确;若a∥α,β∥α,则a∥β或a⊂β,故③不正确;由线面平行的判定定理可知④正确.故正确的命题是①④.
13.已知平面α∥β,点A,C∈α,B,D∈β,直线AB与直线CD交于点S,且AS=8,BS=9,CD=34,则CS的长为 16或272 .
[解析] 本题主要考查两平面平行的性质定理.①当点S在两平行平面之间时,如图1所示,∵直线AB与直线CD交于点S,直线AB与直线CD可确定一个平面γ,且α∩γ=AC,β∩γ=BD.∵α∥β,∴AC∥BD,∴=,即=,得=,解得CS=16.②当点S在两平行平面的同侧时,如图2所示,由①知AC∥BD,则有=,即=,解得CS=272.
14.如图所示,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别是棱CC1,C1D1,D1D,DC的中点,N是BC的中点,点M在四边形EFGH及其内部运动,则M只需满足条件 点M在线段FH上(或点M与点H重合) 时,就有MN∥平面B1BDD1.(注:请填上你认为正确的一个条件即可,不必考虑全部可能情况)
[解析] 连接HN,FH,FN,则FH∥DD1,HN∥BD,
∴平面FHN∥平面B1BDD1,只需M∈FH,
则MN⊂平面FHN,∴MN∥平面B1BDD1.
四、解答题
15.(2021·浙江模拟)如图,四边形ABCD与ADEF均为平行四边形,M,N,G分别是AB,AD,EF的中点.
(1)求证:BE∥平面DMF;
(2)求证:平面BDE∥平面MNG.
[解析] (1)如图,连接AE,则AE必过DF与GN的交点O,
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∥GN,
又DE⊄平面MNG,GN⊂平面MNG,所以DE∥平面MNG.
又M为AB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.
B组能力提升
1.设α、β、γ是三个互不重合的平面,m、n为两条不同的直线.给出下列命题:
①若n∥m,m⊂α,则n∥α;
②若α∥β,n⊄β,n∥α,则n∥β;
③若β⊥α,γ⊥α,则β∥γ;
④若n∥m,n⊥α,m⊥β,则α∥β.
其中真命题是( C )
A.①和② B.①和③
C.②和④ D.③和④
[解析] 若n∥m,m⊂α,则n∥α或n⊂α,即命题①不正确,排除A、B;若α∥β,n⊄β,n∥α,则n∥β,则命题②正确,排除D,故应选C.
2.(2021·甘肃兰州诊断)已知直线m,n和平面α,则m∥n的一个必要条件是( D )
A.m∥α,n∥α B.m⊥α,n⊥α
C.m∥α,n⊂α D.m,n与平面α成等角
[解析] A中,m,n可以都和平面垂直,必要性不成立;B中,m,n可以都和平面平行,必要性不成立;C中,n不一定在平面内,必要性不成立;D中,m,n平行,则m,n与α成的角一定相等,但反之如果两直线m,n与α成的角相等则不一定平行,所以是必要不充分条件,故选D.
3.(多选题)(2021·宜昌调研)如图,在棱长均相等的四棱锥P-ABCD中,O为底面正方形的中心,M,N分别为侧棱PA,PB的中点,则下列结论正确的是( ABC )
A.PC∥平面OMN
B.平面PCD∥平面OMN
C.OM⊥PA
D.直线PD与MN所成角的大小为90°
[解析]
如图,连接AC,易得PC∥OM,所以PC∥平面OMN,结论A正确.同理PD∥ON,所以平面PCD∥平面OMN,结论B正确.由于四棱锥的棱长均相等,所以AB2+BC2=PA2+PC2=AC2,所以PC⊥PA,又PC∥OM,所以OM⊥PA,结论C正确.由于M,N分别为侧棱PA,PB的中点,所以MN∥AB,又四边形ABCD为正方形,所以AB∥CD,又三角形PDC为等边三角形,所以∠PDC=60°,所以直线PD与MN所成的角即∠PDC,故D错误.故正确的结论为A、B、C.
4. (2021·江西景德镇一中月考改编)如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是A1D1,A1B1的中点,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( B )
A. B.
C. D.
[解析]
如图1,取B1C1的中点E,C1D1的中点F,连接EF,BE,DF,B1D1,则EF∥B1D1,B1D1∥BD,所以EF∥BD,故EF,BD在同一平面内,连接ME,因为M,E分别为A1D1,B1C1的中点,所以ME∥AB,且ME=AB,所以四边形ABEM是平行四边形,
所以AM∥BE,又因为BE⊂平面BDFE,AM⊄平面BDFE.
所以AM∥平面BDFE,同理AN∥平面BDFE,因为AM∩AN=A,
所以平面AMN∥平面BDFE,所以平面BDFE为平面α,
BD=,EF=B1D1=,DF=BE=,
等腰梯形BDFE如图2,
过E,F作BD的垂线,则四边形EFGH为矩形,
∴FG===,
故所得截面的面积为××=,故选B.
5.(1)如图,三棱柱A1B1C1-ABC中,点M是A1B1的中点.求证:B1C∥平面AC1M.
(2)如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD是正方形,BF⊥平面ABCD,DE⊥平面ABCD,BF=DE,M为棱AE的中点.
求证:平面BDM∥平面EFC.
[证明] (1)在直三棱柱A1B1C1-ABC中,
侧面ACC1A1为矩形,
连接A1C,交AC1于O,
则O为A1C的中点,连接MO,
又M为A1B1的中点,∴OM∥B1C,
∵OM⊂平面AC1M,B1C⊄平面AC1M,
∴B1C∥平面AC1M.
(2)如图,连AC,设AC与BD交于点N,
则N为AC的中点,连接MN,
又M为棱AE的中点,
∴MN∥EC.
∵MN⊄平面EFC,
EC⊂平面EFC,
∴MN∥平面EFC.
∵BF⊥平面ABCD,DE⊥平面ABCD,且BF=DE,
∴BF∥DE且BF=DF,
∴四边形BDEF为平行四边形,∴BD∥EF.
∵BD⊄平面EFC,EF⊂平面EFC,∴BD∥平面EFC.
又MN∩BD=N,MN,BD⊂平面BDM,
∴平面BDM∥平面EFC.
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