《2021版高考數(shù)學一輪復習 第八章 立體幾何 第3講 直線、平面平行的判定與性質(zhì)練習 理 北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2021版高考數(shù)學一輪復習 第八章 立體幾何 第3講 直線、平面平行的判定與性質(zhì)練習 理 北師大版(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3講 直線、平面平行的判定與性質(zhì)
[基礎題組練]
1.(2020·河北衡水模擬一)已知m,n為兩條不重合直線,α,β為兩個不重合平面,下列條件中,α∥β的充分條件是( )
A.m∥n,mα,nβ B.m∥n,m⊥α,n⊥β
C.m⊥n,m∥α,n∥β D.m⊥n,m⊥α,n⊥β
解析:選B.對于A,兩個平面內(nèi)分別有一條直線,這兩條直線互相平行,這兩個平面可能平行, 也可能相交,因此A中條件不是α∥β的充分條件;對于B,因為m∥n,m⊥α,所以n⊥α,結(jié)合n⊥β,知α∥β,因此B中條件是α∥β的充分條件;對于C,由m⊥n,m∥α知nα,或n∥α,或n與α相交,結(jié)合n∥β
2、,知α,β可能平行,也可能相交,所以C中條件不是α∥β的充分條件;對于D,由m⊥n,m⊥α知nα,或n∥α,結(jié)合n⊥β,知α⊥β,所以D中條件不是α∥β的充分條件.綜上可知.選B.
2.(2020·江西紅色七校聯(lián)考)設m,n是空間中兩條不同的直線,α,β是兩個不同的平面,則下列說法正確的是( )
A.若m∥n,nα,則m∥α
B.若mα,nβ,α∥β,則m∥n
C.若α∥β,m⊥α,則m⊥β
D.若mα,nβ,m∥β,n∥α,則α∥β
解析:選C.若m∥n,nα,則m∥α或mα,所以選項A不正確;若mα,nβ,α∥β,則m∥n或m與n異面,所以選項B不正確;若
3、mα,nβ,m∥β,n∥α,則α∥β或α與β相交,所以選項D不正確.故選C.
3.(2020·湖南長沙模擬)設a,b,c表示不同直線,α,β表示不同平面,下列命題:
①若a∥c,b∥c,則a∥b;
②若a∥b,b∥α,則a∥α;
③若a∥α,b∥α,則a∥b;
④若aα,bβ,α∥β,則a∥b.
其中真命題的個數(shù)是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:選A.由題意,對于①,根據(jù)線線平行的傳遞性可知①是真命題;對于②,根據(jù)a∥b,b∥α,可以推出a∥α或aα,故②是假命題;對于③,根據(jù)a∥α,b∥α,可以推出a與b平行,相交或異面,故③是假命題;對于④,
4、根據(jù)aα,bβ,α∥β,可以推出a∥b或a與b異面,故④是假命題.所以真命題的個數(shù)是1.故選A.
4.如圖所示,在空間四邊形ABCD中,E,F(xiàn)分別為邊AB,AD上的點,且AE∶EB=AF∶FD=1∶4,又H,G分別為BC,CD的中點,則( )
A.BD∥平面EFGH,且四邊形EFGH是矩形
B.EF∥平面BCD,且四邊形EFGH是梯形
C.HG∥平面ABD,且四邊形EFGH是菱形
D.EH∥平面ADC,且四邊形EFGH是平行四邊形
解析:選B.由AE∶EB=AF∶FD=1∶4知EF綊BD,又EF平面BCD,所以EF∥平面BCD.又H,G分別為BC,CD的中點,所以HG綊B
5、D,所以EF∥HG且EF≠HG.所以四邊形EFGH是梯形.
5.
在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn),G分別是A1B1,B1C1,BB1的中點,給出下列四個推斷:
①FG∥平面AA1D1D;
②EF∥平面BC1D1;
③FG∥平面BC1D1;
④平面EFG∥平面BC1D1.
其中推斷正確的序號是( )
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:選A.因為在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn),G分別是A1B1,B1C1,BB1的中點,所以FG∥BC1,因為BC1∥AD1,所以FG∥AD1,
因為FG?平面AA1D1D,AD1?平面AA
6、1D1D,所以FG∥平面AA1D1D,故①正確;
因為EF∥A1C1,A1C1與平面BC1D1相交,所以EF與平面BC1D1相交,故②錯誤;
因為E,F(xiàn),G分別是A1B1,B1C1,BB1的中點,
所以FG∥BC1,因為FG平面BC1D1,BC1平面BC1D1,
所以FG∥平面BC1D1,故③正確;
因為EF與平面BC1D1相交,所以平面EFG與平面BC1D1相交,故④錯誤.故選A.
6.在四面體A-BCD中,M,N分別是△ACD,△BCD的重心,則四面體的四個面中與MN平行的是________.
解析:如圖,取CD的中點E,連接AE,BE,
則EM∶MA=1∶2,
E
7、N∶BN=1∶2,
所以MN∥AB.
因為AB平面ABD,MN平面ABD,AB平面ABC,MN平面ABC,
所以MN∥平面ABD,MN∥平面ABC.
答案:平面ABD與平面ABC
7.如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,點E為AD的中點,點F在CD上.若EF∥平面AB1C,則線段EF的長度等于________.
解析:因為EF∥平面AB1C,EF平面ABCD,平面ABCD∩平面AB1C=AC,
所以EF∥AC,所以點F為DC的中點.
故EF=AC=.
答案:
8.如圖所示,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn),G,H分別是棱CC1,C
8、1D1,D1D,DC的中點,N是 BC的中點,點M在四邊形EFGH及其內(nèi)部運動,則M只需滿足條件________時,就有MN∥平面B1BDD1.(注:請?zhí)钌夏阏J為正確的一個條件即可,不必考慮全部可能情況)
解析:連接HN,F(xiàn)H,F(xiàn)N,則FH∥DD1,HN∥BD,F(xiàn)H∩HN=H,DD1∩BD=D,
所以平面FHN∥平面B1BDD1,只需M∈FH,則MN平面FHN,所以MN∥平面B1BDD1.
答案:點M在線段FH上(或點M與點H重合)
9.在如圖所示的一塊木料中,棱BC平行于平面A′B′C′D′.
(1)要經(jīng)過平面A′B′C′D′內(nèi)的一點P和棱BC將木料鋸開,應怎樣畫線?
9、(2)所畫的線與平面ABCD是什么位置關(guān)系?并證明你的結(jié)論.
解:(1)過點P作B′C′的平行線,
交A′B′,C′D′于點E,F(xiàn),
連接BE,CF.
作圖如下:
(2)EF∥平面ABCD.理由如下:
因為BC∥平面A′B′C′D′,
又因為平面B′C′CB∩平面A′B′C′D′=B′C′,
所以BC∥B′C′,因為EF∥B′C′,所以EF∥BC,
又因為EF平面ABCD,BC平面ABCD,
所以EF∥平面ABCD.
10.如圖所示,四邊形ABCD與四邊形ADEF都為平行四邊形,M,N,G分別是AB,AD,EF的中點.求證:
(1)BE∥平面DMF;
(2)
10、平面BDE∥平面MNG.
證明:(1)如圖所示,設DF與GN交于點O,連接AE,則AE必過點O,
連接MO,則MO為△ABE的中位線,
所以BE∥MO.
因為BE平面DMF,MO平面DMF,
所以BE∥平面DMF.
(2)因為N,G分別為平行四邊形ADEF的邊AD,EF的中點,
所以DE∥GN.
因為DE平面MNG,GN平面MNG,
所以DE∥平面MNG.
因為M為AB的中點,
所以MN為△ABD的中位線,
所以BD∥MN.
因為BD平面MNG,MN平面MNG,
所以BD∥平面MNG.
因為DE與BD為平面BDE內(nèi)的兩條相交直線,
所以平面BDE∥平面
11、MNG.
[綜合題組練]
1.如圖,透明塑料制成的長方體容器ABCD-A1B1C1D1內(nèi)灌進一些水,固定容器底面一邊BC于地面上,再將容器傾斜,隨著傾斜度的不同,有下面四個命題:
①沒有水的部分始終呈棱柱形;
②水面EFGH所在四邊形的面積為定值;
③棱A1D1始終與水面所在的平面平行;
④當容器傾斜如圖所示時,BE·BF是定值.
其中正確的個數(shù)是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:選C.由題圖,顯然①是正確的,②是錯的;
對于③因為A1D1∥BC,BC∥FG,
所以A1D1∥FG且A1D1平面EFGH,
所以A1D1∥平面EFGH(水面).
所
12、以③是正確的;
因為水是定量的(定體積V).
所以S△BEF·BC=V,
即BE·BF·BC=V.
所以BE·BF=(定值),即④是正確的,故選C.
2.(2020·江西吉安一模)如圖,在棱長為1的正方體ABCD-A1B1C1D1中,M,N分別是A1D1,A1B1的中點,過直線BD的平面α∥平面AMN,則平面α截該正方體所得截面的面積為( )
A. B.
C. D.
解析:選B.如圖1,取B1C1的中點E,C1D1的中點F,連接EF,BE,DF,B1D1,則EF∥B1D1,B1D1∥BD,所以EF∥BD,故EF,BD在同一平面內(nèi),連接ME,因為M,E分別為A1D1,B
13、1C1的中點,所以ME∥AB,且ME=AB,所以四邊形ABEM是平行四邊形,所以AM∥BE,又因為BE平面BDFE,
AM平面BDFE,
所以AM∥平面BDFE,同理AN∥平面BDFE,因為AM∩AN=A,
所以平面AMN∥平面BDFE,
BD=,EF=B1D1=,DF=BE=,等腰梯形BDFE如圖2,
過E,F(xiàn)作BD的垂線,垂足分別為G,H,則四邊形EFGH為矩形,所以FG===,
故所得截面的面積為××=,故選B.
3.在正方體ABCD-A1B1C1D1中,M,N,Q分別是棱D1C1,A1D1,BC的中點,點P在BD1上且BP=BD1.則以下四個說法:
①MN∥平面A
14、PC;
②C1Q∥平面APC;
③A,P,M三點共線;
④平面MNQ∥平面APC.
其中說法正確的是________(填序號).
解析:
①連接MN,AC,則MN∥AC,連接AM,CN,
易得AM,CN交于點P,即MN平面APC,所以MN∥平面APC是錯誤的;
②由①知M,N在平面APC上,由題易知AN∥C1Q,AN平面APC,
所以C1Q∥平面APC是正確的;
③由①知A,P,M三點共線是正確的;
④由①知MN平面APC,
又MN平面MNQ,
所以平面MNQ∥平面APC是錯誤的.
答案:②③
4.如圖所示,正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長為a,
15、點P是棱AD上一點,且AP=,過B1,D1,P的平面交底面ABCD于PQ,Q在直線CD上,則PQ=________.
解析:因為平面A1B1C1D1∥平面ABCD,而平面B1D1P∩平面ABCD=PQ,平面B1D1P∩平面A1B1C1D1=B1D1,
所以B1D1∥PQ.
又因為B1D1∥BD,所以BD∥PQ,
設PQ∩AB=M,因為AB∥CD,
所以△APM∽△DPQ.
所以==2,即PQ=2PM.
又知△APM∽△ADB,
所以==,
所以PM=BD,又BD=a,
所以PQ=a.
答案:a
5.如圖,在四棱錐P-ABCD的底面ABCD中,BC∥AD,且AD=
16、2BC,O,E分別為AD,PD的中點.
(1)設平面PAB∩平面PCD=l,請作圖確定l的位置并說明你的理由;
(2)若Q為直線CE上任意一點,證明:OQ∥平面PAB.
解:(1)分別延長AB和DC交于點R,連接PR,則直線PR就是l的位置;
R∈AB平面PAB,R∈CD平面PCD,
所以P、R是平面PAB和平面PCD的兩個公共點,
由公理1可知,過P、R的直線就是兩個平面的交線l.
(2)證明:連接OE、OC,因為BC∥AD,且BC=AD,
又AO=AD,所以BC∥AO,
且BC=AO,所以四邊形ABCO為平行四邊形,
所以OC∥AB,則OC∥平面PAB;
17、又OE為△PAD的中位線,則OE∥AP,
所以OE∥平面PAB,
又OE平面OEC,OC平面OEC,且OE∩OC=O,
所以平面PAB∥平面OEC,
又OQ平面OEC,
所以OQ∥平面PAB.
6.如圖,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形.
(1)證明:平面A1BD∥平面CD1B1;
(2)若平面ABCD∩平面B1D1C=直線l,證明B1D1∥l.
證明:(1)由題設知BB1綊DD1,
所以四邊形BB1D1D是平行四邊形,
所以BD∥B1D1.
又BD平面CD1B1,
B1D1平面CD1B1,
所以BD∥平面CD1B1.
因為A1D1綊B1C1綊BC,
所以四邊形A1BCD1是平行四邊形,
所以A1B∥D1C.
又A1B平面CD1B1,
D1C平面CD1B1,
所以A1B∥平面CD1B1.
又因為BD∩A1B=B,
所以平面A1BD∥平面CD1B1.
(2)由(1)知平面A1BD∥平面CD1B1,
又平面ABCD∩平面B1D1C=直線l,
平面ABCD∩平面A1BD=直線BD,
所以直線l∥直線BD,
在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,四邊形BDD1B1為平行四邊形,
所以B1D1∥BD,
所以B1D1∥l.
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