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    (新高考)高考数学一轮复习课时练习8.3《直线、平面平行的判定与性质》(含解析)

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    (新高考)高考数学一轮复习课时练习8.3《直线、平面平行的判定与性质》(含解析)

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    这是一份(新高考)高考数学一轮复习课时练习8.3《直线、平面平行的判定与性质》(含解析),共22页。试卷主要包含了平行关系中的三个重要结论等内容,欢迎下载使用。
    第3讲 直线、平面平行的判定与性质
    最新考纲
    考向预测
    从定义和基本事实出发,借助长方体,通过直观感知,了解空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面的平行关系,并加以证明.
    命题趋势
    直线、平面平行的判定及性质是高考中的重点考查内容,涉及线线平行、线面平行、面面平行的判定及其应用等内容.多出现在解答题的第(1)问,难度中等.
    核心素养
    直观想象、逻辑推理


    1.直线与平面平行的判定定理和性质定理

    文字语言
    图形语言
    符号语言
    判定定理
    平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行(简记为“线线平行⇒线面平行”)

    因为l∥a,
    a⊂α,l⊄α,
    所以l∥α
    性质定理
    一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行(简记为“线面平行⇒线线平行”)

    因为l∥α,
    l⊂β,α∩
    β=b,
    所以l∥b
    2.平面与平面平行的判定定理和性质定理

    文字语言
    图形语言
    符号语言
    判定定理
    一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行(简记为“线面平行⇒面面平行”)

    因为a∥β,
    b∥β,a∩
    b=P,
    a⊂α,b⊂α,
    所以α∥β
    性质定理
    如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行

    因为α∥β,
    α∩γ=a,
    β∩γ=b,
    所以a∥b
    常用结论
    1.三种平行关系的转化:
    线线平行线面平行面面性质定理平行
    线线平行、线面平行、面面平行的相互转化是解决与平行有关的证明题的指导思想.
    2.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)垂直于同一个平面的两条直线平行,即若a⊥α,b⊥α,则a∥b.
    (3)平行于同一个平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.
    常见误区
    1.在推证线面平行时,一定要强调直线不在平面内,否则会出现错误.
    2.解题中注意符号语言的规范应用.

    1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
    (1)直线l平行于平面α内的无数条直线,则l∥α.(  )
    (2)若直线l在平面α外,则l∥α.(  )
    (3)若直线l∥b,直线b⊂α,则l∥α.(  )
    (4)若直线l∥b,直线b⊂α,那么直线l就平行于平面α内的无数条直线.(  )
    答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
    2.(易错题)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
    解析:选D.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.
    3.如图,长方体ABCD­A1B1C1D1中,E为DD1的中点,则BD1与平面AEC的位置关系为________.

    解析:连接BD,设BD∩AC=O,连接EO,

    在△BDD1中,E为DD1的中点,O为BD的中点,
    所以EO为△BDD1的中位线,则BD1∥EO,
    而BD1⊄平面ACE,EO⊂平面ACE,
    所以BD1∥平面ACE.
    答案:平行
    4.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________.
    解析:因为平面ABFE∥平面DCGH,又平面EFGH∩平面ABFE=EF,平面EFGH∩平面DCGH=HG,所以EF∥HG.同理EH∥FG,所以四边形EFGH是平行四边形.
    答案:平行四边形


    与线、面平行相关命题的判定
    [题组练透]
    1.已知a,b表示直线,α,β,γ表示平面,则下列推理正确的是(  )
    A.α∩β=a,b⊂α⇒a∥b
    B.α∩β=a,a∥b⇒b∥α且b∥β
    C.a∥β,b∥β,a⊂α,b⊂α⇒α∥β
    D.α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b⇒a∥b
    解析:选D.选项A中,α∩β=a,b⊂α,则a,b可能平行也可能相交,故A不正确;
    选项B中,α∩β=a,a∥b,则可能b∥α且b∥β,也可能b在平面α或平面β内,故B不正确;
    选项C中,a∥β,b∥β,a⊂α,b⊂α,根据面面平行的判定定理,再加上条件直线a与直线b相交,才能得出α∥β,故C不正确;选项D为面面平行性质定理的符号语言.
    2.(多选)已知m,n为两条不重合的直线,α,β为两个不重合的平面,则下列说法正确的是(  )
    A.若m∥α,n∥β且α∥β,则m∥n
    B.若m∥n,m⊥α,n⊥β,则α∥β
    C.若m∥n,n⊂α,α∥β,m⊄β,则m∥β
    D.若m∥n,n⊥α,α⊥β,则m∥β
    解析:选BC.若m∥α,n∥β且α∥β,则m,n也可能异面或相交,故A错误;若m∥n,m⊥α,则n⊥α,又n⊥β,故α∥β,B正确;若m∥n,n⊂α,则m∥α或m⊂α,又α∥β,m⊄β,故m∥β,C正确;若m∥n,n⊥α,则m⊥α,又α⊥β,则m∥β或m⊂β,D错误.故选BC.
    3.(多选)如图,若Ω是长方体ABCD­A1B1C1D1被平面EFGH截去几何体EFGHB1C1后得到的几何体,其中E为线段A1B1上异于B1的点,F为线段BB1上异于B1的点,且EH∥A1D1,则下列结论正确的是(  )

    A.EH∥FG
    B.四边形EFGH是矩形
    C.Ω是棱柱
    D.四边形EFGH可能为梯形
    解析:选ABC.因为EH∥A1D1,A1D1∥B1C1,所以EH∥B1C1,由EH⊄平面BCC1B1,B1C1⊂平面BCC1B1,所以EH∥平面BCC1B1,又EH⊂平面EFGH,平面EFGH∩平面BCC1B1=FG,所以EH∥FG,所以A正确.由EH⊥平面A1ABB1,得EH⊥EF.由A项知FG∥EH,则FG⊥EF,同理,EH⊥HG,FG⊥HG,所以四边形EFGH为矩形,所以B正确,D错误.Ω是一个五棱柱,C正确.故选ABC.

    直线、平面平行的判定方法
    (1)关注是否符合判定定理与性质定理,并注意定理中易忽视的条件.
    (2)结合题意构造或绘制图形,结合图形作出判断.
    (3)利用实物进行空间想象,比较判断.

    线面平行的判定与性质
    角度一 线面平行的证明
    如图,四边形ABCD为矩形,ED⊥平面ABCD,AF∥ED.求证:BF∥平面CDE.

    【证明】 方法一:如图,在ED上取点N,使DN=AF,连接NC,NF,
    因为AF∥DN且AF=DN,
    所以四边形ADNF为平行四边形,
    所以AD∥FN且AD=FN,
    又四边形ABCD为矩形,AD∥BC
    且AD=BC,所以FN∥BC且FN=BC,
    所以四边形BCNF为平行四边形,所以BF∥NC,
    因为BF⊄平面CDE,NC⊂平面CDE,所以BF∥平面CDE.
    方法二:因为四边形ABCD为矩形,所以AB∥CD,
    因为AB⊄平面CDE,CD⊂平面CDE,
    所以AB∥平面CDE;
    又AF∥ED,因为AF⊄平面CDE,ED⊂平面CDE,
    所以AF∥平面CDE;
    因为AF∩AB=A,AB⊂平面ABF,AF⊂平面ABF,
    所以平面ABF∥平面CDE,
    又BF⊂平面ABF,
    所以BF∥平面CDE.

    证明直线与平面平行的常用方法
    (1)利用线面平行的定义.
    (2)利用线面平行的判定定理:关键是找到平面内与已知直线平行的直线,可先直观判断题中是否存在这样的直线,若不存在,则需作出直线,常考虑利用三角形的中位线、平行四边形的对边平行或过已知直线作一平面,找其交线进行证明. 
    角度二 线面平行性质的应用
    如图,在五面体ABCDFE中,底面ABCD为矩形,EF∥AB,过BC的平面交棱FD于点P,交棱FA于点Q.
    证明:PQ∥平面ABCD.

    【证明】 因为底面ABCD为矩形,所以AD∥BC.
    因为AD∥BC,AD⊂平面ADF,BC⊄平面ADF,所以BC∥平面ADF.
    因为BC∥平面ADF,BC⊂平面BCPQ,平面BCPQ∩平面ADF=PQ,所以BC∥PQ.因为PQ∥BC,PQ⊄平面ABCD,BC⊂平面ABCD,所以PQ∥平面ABCD.

    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来确定交线.该定理的作用是由线面平行转化为线线平行. 

    1.如图,在正方体ABCD­A1B1C1D1中,AB=2,点E为AD的中点,点F在CD上.若EF∥平面AB1C,则线段EF的长度为________.

    解析:在正方体ABCD­A1B1C1D1中,AB=2,所以AC=2.又E为AD中点,EF∥平面AB1C,EF⊂平面ABCD,平面ABCD∩平面AB1C=AC,所以EF∥AC,所以F为DC的中点.
    故EF=AC=.
    答案:
    2.如图所示,已知四边形ABCD是正方形,四边形ACEF是矩形,AB=2,AF=1,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.
    解:(1)证明:如图,记AC与BD的交点为O,连接OE.
    因为O,M分别是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)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.

    面面平行的判定与性质
    如图所示,在三棱柱ABC­A1B1C1中,E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点,求证:

    (1)B,C,H,G四点共面;
    (2)平面EFA1∥平面BCHG.
    【证明】 (1)因为G,H分别是
    A1B1,A1C1的中点,
    所以GH∥B1C1,又B1C1∥BC,
    所以GH∥BC,所以B,C,H,G四点共面.
    (2)在△ABC中,E,F分别为AB,AC的中点,
    所以EF∥BC,因为EF⊄平面BCHG,BC⊂平面BCHG,所以EF∥平面BCHG.
    又因为G,E分别为A1B1,AB的中点,
    所以A1G綊EB,所以四边形A1EBG是平行四边形,
    所以A1E∥GB.
    因为A1E⊄平面BCHG,GB⊂平面BCHG,
    所以A1E∥平面BCHG.
    又因为A1E∩EF=E,所以平面EFA1∥平面BCHG.
    【引申探究】
    1.(变条件、变问法)在本例条件下,若D为BC1的中点,求证:HD∥平面A1B1BA.
    证明:如图所示,连接HD,A1B,

    因为D为BC1的中点,
    H为A1C1的中点,所以HD∥A1B,
    又HD⊄平面A1B1BA,
    A1B⊂平面A1B1BA,
    所以HD∥平面A1B1BA.
    2.(变条件、变问法)在本例条件下,若D1,D分别为B1C1,BC的中点,求证:平面A1BD1∥平面AC1D.
    证明:如图所示,连接A1C交AC1于点M,
    因为四边形A1ACC1是平行四边形,
    所以M是A1C的中点,连接MD,
    因为D为BC的中点,
    所以A1B∥DM.
    因为A1B⊂平面A1BD1,DM⊄平面A1BD1,
    所以DM∥平面A1BD1.
    又由三棱柱的性质知,D1C1綊BD,
    所以四边形BDC1D1为平行四边形,
    所以DC1∥BD1.
    又DC1⊄平面A1BD1,BD1⊂平面A1BD1,
    所以DC1∥平面A1BD1,
    又因为DC1∩DM=D,DC1,DM⊂平面AC1D,
    所以平面A1BD1∥平面AC1D.

     

    1.如图,AB∥平面α∥平面β,过点A,B的直线m,n分别交α,β于点C,E和点D,F,若AC=2,CE=3,BF=4,则BD的长为(  )

    A.         B.
    C. D.
    解析:选C.由AB∥α∥β,易证 =.
    即=,所以BD===.
    2.如图,四边形ABCD为矩形,A,E,B,F四点共面,且△ABE和△ABF均为等腰直角三角形,∠BAE=∠AFB=90°.求证:平面BCE∥平面ADF.

    证明:因为四边形ABCD为矩形,
    所以BC∥AD,
    又BC⊄平面ADF,AD⊂平面ADF,
    所以BC∥平面ADF.
    因为△ABE和△ABF均为等腰直角三角形,且∠BAE=∠AFB=90°,
    所以∠BAF=∠ABE=45°,所以AF∥BE,
    又BE⊄平面ADF,AF⊂平面ADF,
    所以BE∥平面ADF,
    因为BC∥平面ADF,BE∥平面ADF,
    BC∩BE=B,BC,BE⊂平面BCE,所以平面BCE∥平面ADF.

    思想方法系列13 函数与方程思想在立体几何中的应用
    如图所示,在四面体ABCD中,截面EFGH平行于对棱AB和CD,试问截面在什么位置时, 其截面面积最大?
    【解】 因为AB∥平面EFGH,
    平面EFGH与平面ABC和平面ABD分别交于FG,EH.所以AB∥FG,AB∥EH,
    所以FG∥EH,同理可证EF∥GH,
    所以截面EFGH是平行四边形.
    设AB=a,CD=b,∠FGH=α(α即为异面直线AB和CD所成的角或其补角).
    又设FG=x,GH=y,则由平面几何知识可得=,=,两式相加得+=1,即y=(a-x),所以S▱EFGH=FG·GH·sin α=x··(a-x)·sin α=x(a-x).
    因为x>0,a-x>0且x+(a-x)=a为定值,
    所以当且仅当x=a-x时,x(a-x)=,
    此时x=,y=.
    即当截面EFGH的顶点E,F,G,H为棱AD,AC,BC,BD的中点时截面面积最大.

    (1)立体几何中的最值或范围问题,常用函数思想来解决.
    (2)常见问题是求几何体截面面积或周长的最值或范围,动点的轨迹等,解题关键是通过对几何体中条件的分析和转化,设出未知量,建立函数关系式或轨迹方程. 
    如图所示,侧棱与底面垂直,且底面为正方形的四棱柱ABCD­A1B1C1D1中,AA1=2,AB=1,M,N
    分别在AD1,BC上移动,始终保持MN∥平面DCC1D1,设BN=x,MN=y,则函数y=f(x)的图象大致是(  )


    解析:选C.过M作MQ∥DD1交AD于点Q,连接QN.
    因为MQ⊄平面DCC1D1,DD1⊂平面DCC1D1,
    所以MQ∥平面DCC1D1.
    因为MN∥平面DCC1D1,
    MN∩MQ=M,所以平面MNQ∥平面DCC1D1.
    又平面ABCD与平面MNQ和平面DCC1D1分别交于QN和DC,
    所以NQ∥DC,可得QN=CD=AB=1,AQ=BN=x,
    因为==2,所以MQ=2x.
    在Rt△MQN中,MN2=MQ2+QN2,即y2=4x2+1,
    所以y2-4x2=1(x≥0,y≥1),
    所以函数y=f(x)的图象为焦点在y轴上的双曲线上支的一部分.

    [A级 基础练]
    1.(2020·宁波市北仑中学高三二模)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
    解析:选D.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,两平面可能相交;D中,由直线与平面平行的判定定理知b∥α,正确.
    2.如图所示,在空间四边形ABCD中,E,F分别为边AB,AD上的点,且AE∶EB=AF∶FD=1∶4,又H,G分别为BC,CD的中点,则(  )

    A.BD∥平面EFGH,且四边形EFGH是矩形
    B.EF∥平面BCD,且四边形EFGH是梯形
    C.HG∥平面ABD,且四边形EFGH是菱形
    D.EH∥平面ADC,且四边形EFGH是平行四边形
    解析:选B.由AE∶EB=AF∶FD=1∶4知EF綊BD,又EF⊄平面BCD,BD⊂平面BCD,所以EF∥平面BCD.又H,G分别为BC,CD的中点,所以HG綊BD,所以EF∥HG且EF≠HG.所以四边形EFGH是梯形.
    3.在四棱锥P­ABCD中,底面ABCD是平行四边形,E∈PC,F∈PB,=3,=λ,如图.若AF∥平面BDE,则λ的值为(  )

    A.1           B.3
    C.2 D.4
    解析:选C.连接AC,交BD于点O,连接OE.因为AF∥平面 BDE,所以过点A作AH∥平面BDE,交PC于点H,连接FH,则得到平面AFH∥平面BDE,所以FH∥BE.因为四边形ABCD为平行四边形,所以在△ACH与△OCE中,==1,

    即EC=EH.又因为=3,所以PH=2HE.因为==2,所以λ=2.故选C.
    4(多选)已知m,n为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,则下列说法错误的是(  )
    A.若m⊥α,m⊥n,则n∥α
    B.若m⊥α,n∥β且α∥β,则m⊥n
    C.若m⊂α,n⊂α且m∥β,n∥β,则α∥β
    D.若直线m,n与平面α所成的角相等,则m∥n
    解析:选ACD.对于A,满足m⊥α,m⊥n的n,α的位置关系可能是n∥α或n⊂α,故A错误;对于B,由m⊥α,α∥β,得m⊥β,结合n∥β,知m⊥n,故B正确;对于C,根据面面平行的判定定理知需当m,n为相交直线时,才有α∥β,故C错误;对于D,若m,n为圆锥的两条母线,平面α为圆锥的底面所在平面,此时直线m,n与平面α所成的角相等,但此时m,n为相交直线,故D错误.
    5.(多选)在正方体ABCD­A1B1C1D1中,E,F,G分别是A1B1,B1C1,BB1的中点,下列四个推断中正确的是(  )

    A.FG∥平面AA1D1D
    B.EF∥平面BC1D1
    C.FG∥平面BC1D1
    D.平面EFG∥平面BC1D1
    解析:选AC.因为在正方体ABCD­A1B1C1D1中,F,G分别是B1C1,BB1的中点,
    所以FG∥BC1,因为BC1∥AD1,
    所以FG∥AD1,
    因为FG⊄平面AA1D1D,AD1⊂平面AA1D1D,
    所以FG∥平面AA1D1D,故A正确;
    因为EF∥A1C1,A1C1与平面BC1D1相交,
    所以EF与平面BC1D1相交,故B错误;
    因为F,G分别是B1C1,BB1的中点,
    所以FG∥BC1,因为FG⊄平面BC1D1,BC1⊂平面BC1D1,
    所以FG∥平面BC1D1,故C正确;
    因为EF与平面BC1D1相交,
    所以平面EFG与平面BC1D1相交,故D错误.
    故选AC.
    6.在下面给出的条件中,若条件足够推出a∥α,则在横线上填“OK”;若条件不能保证推出a∥α,则请在横线上补足条件:
    (1)条件:a∥b,b∥c,c⊂α,______,结论:a∥α;
    (2)条件:α∩β=b,a∥b,a⊂β,______,结论:a∥α.
    解析:因为a∥b,b∥c,c⊂α,所以由直线与平面平行的判定定理得,当a⊄α时,a∥α.因为α∩β=b,a∥b,a⊂β,则由直线与平面平行的判定定理得a∥α.
    答案:(1)a⊄α (2)OK
    7.在四面体A­BCD中,M,N分别是△ACD,△BCD的重心,则四面体的四个面中与MN平行的是________.
    解析:如图,取CD的中点E,连接AE,BE,
    则EM∶MA=1∶2,
    EN∶BN=1∶2,
    所以MN∥AB.
    因为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与平面ABC
    8.在三棱锥P­ABC中,D,E分别是PB,BC的中点,若F在线段AC上,且满足AD∥平面PEF,则的值为________.
    解析:连接DC,交PE于点G,连接FG,DE,因为AD∥平面PEF,AD⊂平面ADC,平面ADC∩平面PEF=FG,所以AD∥FG.因为D,E分别是PB,BC的中点,所以DE为△BPC的中位线,所以△DEG∽△CPG,可得==,所以==.

    答案:
    9.在如图所示的一块木料中,棱BC平行于平面A′B′C′D′.

    (1)要经过平面A′B′C′D′内的一点P和棱BC将木料锯开,应怎样画线?
    (2)所画的线与平面ABCD是什么位置关系?并证明你的结论.
    解:(1)过点P作B′C′的平行线,
    交A′B′,C′D′于点E,F,
    连接BE,CF.
    作图如右.
    (2)EF∥平面ABCD.理由如下:
    因为BC∥平面A′B′C′D′,
    又因为平面B′C′CB∩平面A′B′C′D′=B′C′,
    所以BC∥B′C′,因为EF∥B′C′,所以EF∥BC,
    又因为EF⊄平面ABCD,BC⊂平面ABCD,
    所以EF∥平面ABCD.
    10.如图,四边形ABCD与ADEF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.

    证明:(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.
    [B级 综合练]
    11.(多选)如图,正三棱柱ABC­A1B1C1各条棱的长度均相等,D为AA1的中点,M,N分别是线段BB1和线段CC1上的动点(含端点),且满足BM=C1N,当M,N运动时,下列结论中正确的是(  )

    A.在△DMN内总存在与平面ABC平行的线段
    B.平面DMN⊥平面BCC1B1
    C.三棱锥A1­DMN的体积为定值
    D.△DMN可能为直角三角形
    解析:选ABC.用平行于平面ABC的平面截平面DMN,则交线平行于平面ABC,故A正确;当M,N分别在BB1,CC1上运动时,若满足BM=C1N,则线段MN必过正方形BCC1B1的中点O,由DO⊥平面BCC1B1可得平面DMN⊥BCC1B1故B正确;当M,N分别在BB1,CC1上运动时,△A1DM的面积不变,点N到平面A1DM的距离不变,所以三棱锥N­A1DM的体积不变,即三棱锥A1­DMN的体积为定值,故C正确;若△DMN为直角三角形,则必是以∠MDN为直角的直角三角形,易证DM=DN,所以△DMN为等腰直角三角形,所以DO=OM=ON,即MN=2OD,设正三棱柱的棱长为2,则DO=,MN=2,因为MN的最大值为BC1=2,所以MN不可能为2,所以△DMN不可能为直角三角形,故D错误.故选ABC.
    12.如图所示,在正方体ABCD­A1B1C1D1中,点E,F,G,P,Q分别为棱AB,C1D1,D1A1,D1D,C1C的中点.则下列叙述中正确的是(  )

    A.直线BQ∥平面EFG
    B.直线A1B∥平面EFG
    C.平面APC∥平面EFG
    D.平面A1BQ∥平面EFG
    解析:选B.过点E,F,G的截面如图所示(H,I分别为AA1,BC的中点),则BQ和平面EFG相交于点Q,故A错误;因为A1B∥HE,A1B⊄平面EFG,HE⊂平面EFG,所以A1B∥平面EFG,故B正确;AP⊂平面ADD1A1,HG⊂平面ADD1A1,延长HG和AP必相交,故平面APC和平面EFG相交,故C错误;平面A1BQ与平面EFG有公共点Q,故平面A1BQ与平面EFG相交,故D错误.故选B.
    13.如图所示,四边形EFGH为空间四边形ABCD的一个截面,若截面为平行四边形.

    (1)求证:AB∥平面EFGH,CD∥平面EFGH;
    (2)若AB=4,CD=6,求四边形EFGH周长的取值范围.
    解:(1)证明:因为四边形EFGH为平行四边形,
    所以EF∥HG.
    因为HG⊂平面ABD,EF⊄平面ABD,所以EF∥平面ABD.
    又因为EF⊂平面ABC,平面ABD∩平面ABC=AB,
    所以EF∥AB,又因为AB⊄平面EFGH,EF⊂平面EFGH,
    所以AB∥平面EFGH.同理可证,CD∥平面EFGH.
    (2)设EF=x(0

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