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高考数学第二轮复习专题练习 专题8.10 空间直线、平面的平行(重难点题型检测)(教师版)
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这是一份高考数学第二轮复习专题练习 专题8.10 空间直线、平面的平行(重难点题型检测)(教师版),共23页。
1.(3分)(2022春·湖南·高二阶段练习)已知三条不同的直线l,m,n,且l∥m,则“m∥n”是“l∥n”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【解题思路】根据线与线的位置关系,结合充要条件的定义即可求解.
【解答过程】解:若m∥n,又l∥m,则l∥n,故充分性成立,
反之,若l∥n,又l∥m,则m∥n,故必要性成立.
故“m∥n”是“l∥n”的充要条件.
故选:C.
2.(3分)(2023春·湖南长沙·高二开学考试)已知α,β,γ是三个不同的平面,m,n是两条不同的直线,则下列命题正确的是( )
A.若α⊥γ,β⊥γ,则α//β
B.若m//α,m//β,则α//β
C.若m⊥α,m⊥β,则α//β
D.若m//α,n//α,则m//n
【解题思路】根据空间中平面与平面、直线与平面的位置关系判断即可.
【解答过程】解:对于A,垂直于同一平面的两平面相交或平行,故A错误;
对于B,平行于同一直线的两平面相交或平行,故B错误;
对于C,垂直于同一直线的两平面平行,故C正确;
对于D,平行于同一平面的两直线相交、平行或异面,故D错误.
故选:C.
3.(3分)(2022春·河南信阳·高一阶段练习)下列有五个命题:①若直线a//平面α,a//平面β,α∩β=m则a//m;②若直线a//平面α,则a与平面α内任何直线都平行;③若直线α//平面α,平面α //平面β,则α//平面β;④如果a//b,a//平面α,那么b//平面α;⑤对于异面直线a、b存在唯一一对平面α、β使得a⊂平面α, b⊂平面β,且α //β.其中正确的个数是( )
A.0B.1C.2D.3
【解题思路】根据空间中直线,平面间的位置关系判断命题正误.
【解答过程】对于①,直线a//平面α,直线a//平面β,α∩β=m,过a作平面γ交平面α于c,作平面δ交平面α于d,则a//c,a//d,所以c//d,因为c⊂平面α,所以d//平面α,因为α∩β=m,所以m//d,所以a//m,①正确;
对于②,直线a//平面α,则直线a与平面α内的直线平行或异面,所以②错误;
对于③,直线a//平面α,平面α//平面β,可能a⊂平面β,所以③错误;
对于④,a//b,直线a//平面α,可能b⊂平面α,所以④错误;
对于⑤,一对异面直线a,b,过a作与b平行的平面α,过b作与a平行的平面β,使得α//β,所以⑤正确;
故选:C.
4.(3分)(2022·四川成都·统考一模)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P是平面A1B1C1D1内的一动点,M为线段DC的中点,则下列说法错误的是( )
A.平面PAM内任意一条直线都不与BC平行
B.平面PAB和平面PCM的交线不与平面ABCD平行
C.平面PBC内存在无数条直线与平面PAM平行
D.平面PAM和平面PBC的交线不与平面ABCD平行
【解题思路】对A,根据BC与平面PAM相交判断即可;对B,根据线面平行的判定与性质判断即可;对CD,延长AM,BC交于E,根据线面平行的性质判断即可.
【解答过程】对A,因为BC与AM在平面ABCD内且不平行,故BC与AM相交,故BC与平面PAM相交,若平面PAM内任意一条直线与BC平行,则BC//平面PAM,矛盾,故A正确;
对B,由AB平行BC,AB⊄平面PCM,BC⊂平面PCM,故AB//平面PCM.设平面PAB和平面PCM的交线为l,由线面平行的性质可得AB//l,又l⊄平面ABCD,AB⊂平面ABCD,故l/平面ABCD,故B错误;
对CD,延长AM,BC交于E,连接如图.
由题意,平面PAM和平面PBC的交线即直线PE,故当平面PBC内的直线与PE平行时,与平面PAM也平行,故C正确;
交线PE与平面ABCD交于E,故D正确;
故选:B.
5.(3分)(2022春·新疆乌鲁木齐·高一期中)如图,点A,B,C,M,N是正方体的顶点或所在棱的中点,则下列各图中不能满足MN//平面ABC的是( )
A.B.
C.D.
【解题思路】结合线面的位置关系以及线面平行的判定定理确定正确选项.
【解答过程】对于A选项,由下图可知MN//DE//AC,MN⊄平面ABC,AC⊂平面ABC,所以MN//平面ABC,故选项A不符合题意.
对于B选项,设H是EG的中点,由下图,结合正方体的性质可知,AB//NH,MN//AH//BC,AM//CH,所以A,B,C,H,N,M六点共面,故MN⊂平面ABC,因此选项B符合题意.
对于C选项,由下图可知MN//DE//BC,MN⊄平面ABC,BC⊂平面ABC,所以MN//平面ABC,故选项C不符合题意.
对于D选项,设AC∩NE=D,由于四边形AECN是矩形,所以D是NE中点,由于B是ME中点,所以MN//BD,由于MN⊄平面ABC,BD⊂平面ABC,所以MN//平面ABC,故选项D不符合题意.
故选:B.
6.(3分)(2023·全国·高三专题练习)在正方体EFGH-E1F1G1H1中,下列四对截面彼此平行的是( )
A.平面E1FG1与平面EGH1B.平面FHG1与平面F1H1G
C.平面F1H1E与平面FHE1D.平面E1HG1与平面EH1G
【解题思路】根据正方体的平行关系,可证平面E1FG1与平面EGH1平行,可得出结论.
【解答过程】如图,正方体EFGH-E1F1G1H1,EE1//GG1,EE1=GG1,
所以四边形EE1G1G是平行四边形,E1G1//EG,E1G1⊄平面EGH1,
EG⊂面EGH1,所以E1G1//平面EGH1,同理G1F//平面EGH1.
因为E1G1∩G1F=G1,E1G1,G1F⊂平面E1FG1,
所以平面E1FG1//平面EGH1.
故选:A.
7.(3分)(2023·广西柳州·高三统考阶段练习)如图,在棱长为4的正方体ABCD-A1A1C1D1中,点P是CC1的中点,动点Q在平面DCC1D1内(包括边界),若AQ ∥平面A1BP,则AQ的最小值是( )
A.2B.22C.25D.32
【解题思路】M,N分别为DD1,DC的中点,连接AM,AN,MN,证明平面AMN ∥平面A1BP,得到Q的轨迹为线段MN,AQ的最小值是MN边上的高,计算得到答案.
【解答过程】如图所示:M,N分别为DD1,DC的中点,连接AM,AN,MN,
MN∥D1C,D1C∥A1B,故MN∥A1B,A1B⊂平面A1BP,MN⊄平面A1BP,故MN ∥平面A1BP;
易知四边形ABPM为平行四边形,AM∥BP,BP⊂平面A1BP,AM⊄平面A1BP,故AM ∥平面A1BP;
AM∩MN=M,AM,MN⊂平面AMN,故平面AMN ∥平面A1BP,
当AQ⊂平面AMN时,面AMN∩平面D1C1CD=MN,故Q的轨迹为线段MN,
AM=AN=25,MN=22,AQ的最小值是MN边上的高,为252-22=32.
故选:D.
8.(3分)(2022秋·北京·高二阶段练习)如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G分别是棱AB,BC,CC1的中点,P是底面ABCD内一动点,若直线D1P与平面EFG不存在公共点,则三角形PBB1的面积的最小值为
A.22B.1C.2D.2
【解题思路】延展平面EFG,可得截面EFGHOR,其中H、Q、R分别是所在棱的中点,可得D1P//平面EFGHQR,再证明平面D1AC//平面EFGHQR,可知P在AC上时,符合题意,从而得到P与O重合时三角形PBB1的面积最小,进而可得结果.
【解答过程】
延展平面EFG,可得截面EFGHQR,其中H、Q、R分别是所在棱的中点,
直线D1P与平面EFG不存在公共点,
所以D1P//平面EFGHQR,
由中位线定理可得AC//EF,
EF在平面EFGHQR内,
AC在平面EFGHQR外,
所以AC//平面EFGHQR,
因为D1P与AC在平面D1AC内相交,
所以平面D1AC//平面EFGHQR,
所以P在AC上时,直线D1P与平面EFG不存在公共点,
因为BO与AC垂直,所以P与O重合时BP最小,
此时,三角形PBB1的面积最小,
最小值为12×2×2=2,
故选C.
二.多选题(共4小题,满分16分,每小题4分)
9.(4分)(2022秋·浙江宁波·高二校考期中)已知α,β是两个不同的平面,a,b是两条不同的直线,则下列命题正确的是( )
A.a∥α,b∥α,则a∥bB.a⊥β,b⊥β,则a∥b
C.α∥a,β∥a,则α∥βD.α⊥a,β⊥a,则α∥β
【解题思路】根据直线与直线、直线与平面,平面与平面的位置关系,逐项进行检验即可求解.
【解答过程】对于选项A,因为a∥α,b∥α,所以直线a,b可以相交或a∥b或a与b异面,故选项A错误;
对于选项B,因为a⊥β,b⊥β,所以a∥b,故选项B正确;
对于选项C,因为α∥a,β∥a,所以α∥β或α,β相交,故选项C错误;
对于选项D,因为α⊥a,β⊥a,所以α∥β,故选项D正确,
故选:BD.
10.(4分)(2023春·河北承德·高二开学考试)如图所示,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,点M,P,Q分别为棱AB,CD,BC的中点,若平行六面体的各棱长均相等,则以下说法正确的是( )
A.A1M // D1PB.A1M // B1Q
C.A1M //平面DCC1D1D.A1M //平面D1PQB1
【解题思路】根据题意可证明A1M//PD1,由此可判断A、C、D选项;根据A1M与平面ADD1A1相交,平面BCC1B1//平面BCC1B1可知A1M与B1Q互不平行,由此可判断B选项.
【解答过程】连接MP,因为M,P别为棱AB,CD中点,所以MP//AD且MP=AD因为ABCD-A1B1C1D1为平行六面,所以AD//A1D1且AD=A1D1,所以MP=A1D1且MP//A1D1,故MA1D1P为平行四边形,A1M//PD1,故A正确;
因为D1P⊂平面DCC1D1,A1M⊄平面DCC1D1,所以A1M//平面DCC1D1;同理A1M//平面D1PQB1,故C、D正确
因为A1M与平面ADD1A1相交,且平面BCC1B1//平面BCC1B1,所以A1M与平面BCC1B1相交,又因为B1Q⊂平面BCC1B1相交,所以A1M与B1Q互不平行.故B错误
故选:ACD.
11.(4分)(2022秋·江西宜春·高一期中)如图,这是四棱锥P-ABCD的平面展开图,其中四边形ABCD是正方形,E,F,G,H分别是PA,PD,PC,PB的中点,则在原四棱锥中,下列结论中正确的有( )
A.平面EFGH∥平面ABCDB.PA∥平面BDG
C.EF∥平面PBCD.FH∥平面BDG
【解题思路】根据中位线性质得到线线平行,再由线面平行的判定定理判断B、C、D,由面面平行的判定定理判断A.
【解答过程】由平面展开图还原四棱锥,如图所示,可知ABCD均正确.
若O为BD,AC交点,则O为BD,AC中点,
连接OG,G为PC中点,故OG//PA,OG⊂面BDG,PA⊄面BDG,
所以PA∥平面BDG,B正确;
又F,H为PD,PB中点,则FH//BD,BD⊂面BDG,FH⊄面BDG,
所以FH∥平面BDG,D正确;
由E,F为PA,PD中点,则EF//AD,BC//AD,故EF//BC,
又BC⊂面PBC,EF⊄面PBC,故EF∥平面PBC,C正确;
由EF//AD,AD⊂面ABCD,EF⊄面ABCD,则EF//面ABCD,
同理可得EH//面ABCD,而EH∩EF=E,EH,EF⊂面EFGH,
所以平面EFGH∥平面ABCD,A正确.
故选:ABCD.
12.(4分)(2022·高一课时练习)(多选)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,下列四组面中彼此平行的有( )
A.平面A1BC1与平面AD1CB.平面BDC1与平面B1D1A
C.平面BDA1与平面B1D1CD.平面ACD1与平面A1C1D
【解题思路】对于ABC选项,按照两个平面平行的判定定理,寻找一个平面内两条相交直线分别平行另一个平面即可,三个选项实际上是同一个问题从不同的角度观察所得,对于D选项,找到两个平面的交线即可否定.
【解答过程】对于A选项,
A1B//D1C,A1B⊄平面AD1C,D1C⊂平面AD1C,则A1B//平面AD1C,
同理可证,A1C1//平面AD1C,
因为A1B∩A1C1=A1,A1B⊂平面A1BC1,A1C1⊂平面A1BC1,
所以平面A1BC1//平面AD1C,故A正确;
对于B选项,
AD1//BC1,AD1⊄平面BDC1,BC1⊂平面BDC1,则AD1//平面BDC1,
同理可证,AB1//平面BDC1,
因为AD1∩AB1=A,AD1⊂平面B1D1A,AB1⊂平面B1D1A,
所以平面BDC1//平面B1D1A,故B正确;
对于C选项,
BD//B1D1,BD⊄平面B1D1C,B1D1⊂平面B1D1C,则BD//平面B1D1C,
同理可证,A1B//平面B1D1C,
因为A1B∩BD=B,A1B⊂平面BDA1,BD⊂平面BDA1,
所以平面BDA1//平面B1D1C,故C正确;
对于D选项,
设A1D∩AD1=E,则E∈平面ACD1且E∈平面A1C1D,
设D1C∩C1D=F,则F∈平面ACD1且F∈平面A1C1D,
所以平面ACD1∩平面A1C1D =EF,故两个平面相交,故D错误.
故选:ABC.
三.填空题(共4小题,满分16分,每小题4分)
13.(4分)(2023·高一课时练习)在空间四边形ABCD中,E、F、G、H分别边AB,BC,CD,DA上的中点,则直线EG和FH的位置关系是 相交 .
【解题思路】根据平面的性质结合线线位置关系分析判断.
【解答过程】∵E、F、G、H分别是四边上的中点,
∴EF ∥ AC ∥ GH,即EF ∥ GH,
同理可得:EH ∥ GF,
故E、F、G、H四点共面,且EFGH为平行四边形,则直线EG和FH的位置关系是相交.
故答案为:相交.
14.(4分)(2022·全国·高三专题练习)已知A、B、C、D四点不共面,且AB//平面α,CD∥α,AC∩α=E,AD∩α=F,BD∩α=H,BC∩α=G,则四边形EFHG是 平行 四边形.
【解题思路】由题,平面ABD∩平面α=FH,结合AB//平面α可得AB//FH,同理可得四边形EFHG另外三边与AB,CD的位置关系,即可得到答案.
【解答过程】由题,平面ABD∩平面α=FH,因为AB//平面α,
所以AB//FH,
又平面ABC∩平面α=EG,所以AB//EG,则FH//EG,
同理GH//CD//EF,
所以四边形EFHG是平行四边形,
故答案为:平行.
15.(4分)(2023·高一课时练习)下面四个正方体中,点A、B为正方体的两个顶点,点M、N、P分别为其所在棱的中点,能得出AB//平面MNP的图形序号是 ①② .(写出所有符合条件的序号)
【解题思路】根据线面平行的判定定理以及面面平行的性质定理即可得到答案.
【解答过程】
对于①,如图1.
因为点M、N、P分别为其所在棱的中点,所以MN//AC,NP//AD.
又BC//AD,所以NP//BC.
因为MN⊂平面MNP,AC⊄平面MNP,所以AC//平面MNP.
同理可得BC//平面MNP.
因为AC⊂平面ABC,BC⊂平面ABC,AC∩BC=C,
所以平面ABC//平面MNP.
又AB⊂平面ABC,所以AB//平面MNP,故①正确;
对于②,如图2,连结CD.
因为点M、P分别为其所在棱的中点,所以MP//CD.
又AC//BD,且AC=BD,所以,四边形ABDC是平行四边形,所以AB//CD,
所以AB//MP.
因为MP⊂平面MNP,AB⊄平面MNP,所以AB//平面MNP,故②正确;
对于③,如图3,连结AC、AD、CD.
因为点M、N、P分别为其所在棱的中点,所以MP//AC,MN//CD.
因为AC⊄平面MNP,MP⊂平面MNP,所以AC//平面MNP.
同理可得CD//平面MNP.
因为AC⊂平面ACD,CD⊂平面ACD,AC∩CD=C,
所以平面ACD//平面MNP.
显然A∈平面ACD,B∉平面ACD,所以AB⊄平面ACD,且AB与平面ACD不平行,所以AB与平面MNP不平行,故③错误;
对于④:如图4,连接GE,EN,因为M,N为所在棱的中点,则MN//EF,
故平面MNP即为平面MNEF,由正方体可得AB//EG,
而平面ABGE∩平面MNEF=EM,
若AB//平面MNP,
由AB⊂平面ABGE可得AB//EM,
故EG//EM,显然不正确,故④错误.
故答案为:①②.
16.(4分)(2022秋·甘肃定西·高二统考开学考试)如图是正方体的平面展开图.在这个正方体中,①BM//平面AEND;②CN//平面ABFE;③平面BDM//平面AFN;④平面BDE//平面NCF.以上四个命题中,正确命题的序号是 ①②③④ .
【解题思路】将展开图还原成正方体,根据线面平行以及面面平行的判定逐一判定即可.
【解答过程】把正方体的平面展开图还原成正方体ABCA-EFMN,如图所示:
对于①,因为BM//AN,BM⊂平面AEND,AN⊂平面AEND,所以BM//平面AEND,命题①正确;
对于②,CN//BE,CN⊂平面ABFE,BE⊂平面ABFE,所以CN//平面ABFE,命题②正确;
对于③,BD//FN,BM//AN,BD⊄面AFN,BM⊄面AFN,
所以BD//面AFN,BM//面AFN,
BD∩BM=B,BD、BM⊂平面BDN,
所以平面BDM//平面AFN,命题③正确;
对于④,BD//FN,BE//CN,BD⊄面NCF,BE⊄面NCF
所以BD//面NCF,BE//面NCF,BD∩BE=B,BD、BE⊂平面BDE,
所以平面BDE//平面NCF,命题④正确.
故答案为:①②③④.
四.解答题(共6小题,满分44分)
17.(6分)(2023·高一课时练习)如图,空间四边形ABCD,E、H分别是AB、CD的中点,F、G分别是BC、CD上的点,且CFCB=CGCD,求证:直线EH与直线FG平行.
【解题思路】根据三角形中位线、平行线等分性质结合平行线的传递性分析证明,
【解答过程】∵E、H分别是AB、CD的中点,则EH ∥ BD,
又∵F、G分别是BC、CD上的点,且CFCB=CGCD,则FG ∥ BD,
∴EH ∥ FG,
故直线EH与直线FG平行.
18.(6分)(2023·高一课时练习)如图,P是平行四边形ABCD所在平面外一点,E为PB的中点,O为AC、BD的交点.
(1)求证:EO∥平面PCD;
(2)图中EO还与图中哪个平面平行?
【解题思路】由EO∥PD结合线面平行的判定定理证明即可.
【解答过程】(1)因为E,O为PB,BD的中点,所以EO∥PD,
又EO⊄平面PCD,PD⊂平面PCD,所以EO∥平面PCD.
(2)因为EO∥PD,EO⊄平面PAD,PD⊂平面PAD,
所以EO∥平面PAD.
19.(8分)(2022·全国·高三专题练习)如图,在四棱锥P-ABCD中,PC⊥底面ABCD,底面ABCD是直角梯形,AB⊥AD,AB//CD,AB=2AD=2CD=2,E是PB上的点.若PD//平面ACE,求PE:PB的值;
【解题思路】连接BD,交AC于点G,连接EG,由线面平行的性质定理得线线平行,由平行线得比例线段.
【解答过程】连接BD,交AC于点G,连接EG;
∵PD//平面ACE,PD⊂平面PBD,平面PBD∩平面ACE=EG,
∴PD//EG,∴PE:PB=DG:BD;
∵AB//CD,∴DG:GB=CD:AB=1:2,∴DG:BD=1:3,
∴PE:PB=1:3,即PE:PB的值为13.
20.(8分)(2023·全国·高三专题练习)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N,P分别是AD1,BD和B1C的中点.求证:
(1)NP ∥平面CC1D1D.
(2)平面MNP ∥平面CC1D1D.
【解题思路】(1)利用线线平行(NP∥C1D)证线面平行即可
(2)先用线线平行(MN∥CD1)证线面平行(CD1⊂平面CC1D1D),再证面面平行即可
【解答过程】(1)
连接BC1,C1D,因为四边形BB1C1C为正方形,P为B1C中点,所以P为BC1中点,又因为N为BD中点,所以NP∥C1D.
因为NP⊄平面CC1D1D, C1D⊂平面CC1D1D,
所以NP ∥平面CC1D1D,
(2)
连接AC, CD1,因为四边形ABCD为正方形,N为BD中点,
所以N为AC中点.
又因为M为AD1中点,所以MN∥CD1.
因为MN⊄平面CC1D1D,CD1⊂平面CC1D1D
所以MN ∥平面CC1D1D.
由(1)知NP ∥平面CC1D1D,又MN∩PN=N,MN、PN⊂平面MNP,
所以平面MNP ∥平面CC1D1D.
21.(8分)(2022春·河南周口·高一阶段练习)已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,P、Q分别为对角线BD、CD1上的点,且CQQD1=BPPD=23.
(1)求证:PQ//平面A1D1DA;
(2)若R是AB上的点,ARAB的值为多少时,能使平面PQR//平面A1D1DA?请给出证明.
【解题思路】(1)连结CP并延长与DA的延长线交于M点,证明BC//AD,PQ//MD1,又MD1⊂平面A1D1DA,PQ⊂平面A1D1DA,证明PQ//平面A1D1DA;
(2)R是AB上的点,当ARAB的值为35时,能使平面PQR//平面A1D1DA,通过证明PR//平面A1D1DA,又PQ∩R=P,PQ//平面A1D1DA.然后证明即可.
【解答过程】(1)连结CP并延长与DA的延长线交于M点,
因为四边形ABCD为正方形,
所以BC//AD,
故△PBC~△PDM,
所以CPPM=BPPD=23,
又因为CQQD1=BPPD=23,
所以CQQD1=CPPM=23,
所以PQ//MD1.
又MD1⊂平面A1D1DA,PQ⊄平面A1D1DA,
故PQ//平面A1D1DA.
(2)当ARAB的值为35时,能使平面PQR//平面A1D1DA.
证明:因为ARAB=35,
即有BRRA=23,
故BRRA=BPPD.
所以PR//DA.
又DA⊂平面A1D1DA,PR⊄平面A1D1DA,
所以PR//平面A1D1DA,
又PQ∩PR=P,PQ//平面A1D1DA.
所以平面PQR//平面A1D1DA.
22.(8分)(2022·高一课时练习)如图,在矩形ABCD和矩形ABEF中,AF=AD,AM=DN,矩形ABEF可沿AB任意翻折.
(1)求证:当点F,A,D不共线时,线段MN总平行于平面ADF.
(2)“不管怎样翻折矩形ABEF,线段MN总与线段FD平行”这个结论正确吗?如果正确,请证明;如果不正确,请说明能否改变个别已知条件使上述结论成立,并给出理由.
【解题思路】(1)在平面图形中,连接MN与AB交于点G,在平面图形中可证MN//AD,当点F,A,D不共线时,MG//AF,NG//AD,可证MG//平面ADF,NG//平面ADF,从而有平面GNM//平面ADF,即可证明结论;
(2)这个结论不正确.要使上述结论成立,M,N应分别为AE和DB的中点.
当点F,A,D共线时,由(1)得MN//FD;当点F,A,D不共线时,平面MNG//平面FDA,则要使MN//FD,满足FD与AN共面,只要FM与DN相交即可,可证交点只能为点B,得出只有M,N分别为AE,DB的中点才满足.
【解答过程】(1)证明:在平面图形中,连接MN,与AB交于点G.
∵四边形ABCD和四边形ABEF都是矩形,AD=AF,
∴AD//BE且AD=BE,
∴四边形ADBE是平行四边形,∴AE//DB.
又AM=DN,∴四边形ADNM是平行四边形,∴MN//AD.
当点F,A,D不共线时,如图,MG//AF,NG//AD,
AF⊂平面ADF,MG⊄平面ADF,所以MG//平面ADF,
同理NG//平面ADF,又MG∩NG=G,
MG,NG⊂平面GNM,∴平面GNM//平面ADF.
又MN⊂平面GNM,∴MN//平面ADF.
故当点F,A,D不共线时,线段MN总平行于平面FA D.
(2)解:这个结论不正确.
要使上述结论成立,M,N应分别为AE和DB的中点.理由如下:
当点F,A,D共线时,由(1)得MN//FD.
当点F,A,D不共线时,如图,
由(1)知平面MNG//平面FDA,则要使MN//FD总成立,
根据面面平行的性质定理,只要FD与MN共面即可.
若要使FD与MN共面,连接FM,只要FM与DN相交即可,
∵FM⊂平面ABEF,DN⊂平面ABCD,
平面ABEF∩平面ABCD=AB,
∴若FM与DN相交,则交点只能为点B,
由于四边形ABEF为平行四边形,FB与AE的交点M为AE的中点,
则只有M,N分别为AE,DB的中点才满足.
由FM∩DN=B,
可知它们确定一个平面,即F,D,N,M四点共面.
∵平面FDNM∩平面MNG=MN,
平面FDNM∩平面FDA=FD,
平面MNG//平面FDA,∴MN//FD.
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