高考数学一轮复习 专题8.4 直线、平面平行的判定及性质(练)
展开高考数学一轮复习策略
1、揣摩例题。
课本上和老师讲解的例题,一般都具有一定的典型性和代表性。要认真研究,深刻理解,要透过“样板”,学会通过逻辑思维,灵活运用所学知识去分析问题和解决问题,特别是要学习分析问题的思路、解决问题的方法,并能总结出解题的规律。
2、精练习题
复习时不要搞“题海战术”,应在老师的指导下,选一些源于课本的变式题,或体现基本概念、基本方法的基本题,通过解题来提高思维能力和解题技巧,加深对所学知识的深入理解。在解题时,要独立思考,一题多思,一题多解,反复玩味,悟出道理。
3、加强审题的规范性
每每大考过后,总有同学抱怨没考好,纠其原因是考试时没有注意审题。审题决定了成功与否,不解决这个问题势必影响到高考的成败。那么怎么审题呢? 应找出题目中的已知条件 ;善于挖掘题目中的隐含条件 ;认真分析条件与目标的联系,确定解题思路 。
4、重视错题
“错误是最好的老师”,但更重要的是寻找错因,及时进行总结,三五个字,一两句话都行,言简意赅,切中要害,以利于吸取教训,力求相同的错误不犯第二次。
专题8.4 直线、平面平行的判定及性质
1.(2021·山西高一期末)对于两个不同的平面,和三条不同的直线,,.有以下几个命题:
①若,,则;
②若,,则;
③若,,则;
④若,,则;
⑤若,,则.
则其中所有错误的命题是( )
A.③④⑤ B.②④⑤ C.②③④ D.②③④⑤
【答案】D
【解析】
根据空间中直线平行的传递性,可判断①;根据线线、线面、面面之间的位置关系即可判断②③④⑤.
【详解】
解:因为,,根据空间中直线平行的传递性,得,故①正确;
因为,,所以直线平行,异面,相交均有可能,故②错误;
若,,则或,故③错误;
若,,则平面平行或相交,故④错误;
若,,则或,故⑤错误.
所以错误的命题是②③④⑤.
故选:D.
2.(2021·江苏高一期末)已知,是两条不重合的直线,,是两个不重合的平面,则下列结论正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】D
【解析】
利用线面平行的性质定理可以得到判定A错误的例子;利用面面垂直的性质定理可举出B错误的例子;利用线面平行的判定定理可以举出C错误的例子;利用线面垂直的性质定理可知D正确.
【详解】
若,,则n可能在α内,只要过m作平面β与α相交,交线即可作为直线n,故A错误;
若,,则m可能在α内,只要m在α内垂直于两平面α,β的交线即有m⊥β,故B错误;
若,,则α,β可能相交,只要m不在α,β内,且平行于α,β的交线即可,故C错误;
若,,根据线面垂直的性质定理可知,故D正确;
故选:D.
3.(2020·湖北开学考试)已知平面平面,直线,直线,下列结论中不正确的是( )
A. B. C. D.与不相交
【答案】C
【解析】
根据面面平行的的定义和性质知: 平面平面,直线,直线,则, , 与不相交,
故选:C.
4.(2021·济南市历城第二中学开学考试)如图,四棱锥中,,分别为,上的点,且平面,则
A. B. C. D.以上均有可能
【答案】B
【解析】
四棱锥中,,分别为,上的点,且平面,
平面,平面平面,
由直线与平面平行的性质定理可得:.
故选:.
5.【多选题】(2021·宁波市北仑中学高一期中)下列命题正确的是( )
A.若两条平行直线中的一条直线与一个平面相交,则另一直线也与这个平面相交.
B.若两条平行直线中的一条直线与一个平面平行,则另一直线也与这个平面平行.
C.过空间任意一点,可作一个平面与异面直线都平行.
D.若在空间内存在两条异面直线同时平行于平面,则.
【答案】AD
【解析】
对A,利用反证法判断即可;对B,根据线面位置关系判断即可;对C,若点在其中一条直线上,此时作不出一个平面;对D,利用线面平行的性质定理及面面平行的判定定理判断即可.
【详解】
对A,记,与相交.
假设另一直线与这个平面不相交,在平面内作直线,则,但与相交,故与不平行,这与矛盾,故A正确;
对B,若两条平行直线中的一条直线与一个平面平行,则另一直线也与这个平面平行或在这个平面内,故B错误;
对C,当点在两条异面直线中的一条上时,没有平面与异面直线都平行,故C错误;
对D,若,,,,如图
过作平面分别交,于,过作平面分别交,于,
根据线面平行的性质定理可得,,,,所以,,
由面面平行的判定定理可得,故D正确.
故选:AD
6.【多选题】(2021·广东湛江二十一中高一期中)已知,,为三条不重合的直线,,,为三个不重合的平面其中正确的命题是( )
A., B.,
C., D.,n,
【答案】AD
【解析】
对于A:直接根据平行的传递性,可以判断;
对于B:由,,则m、n可以平行,相交,也会是异面直线即可判断;
对于C:由,,则即可判断;
对于D:根据线面平行的判定定理可以判断.
【详解】
对于A:因为,由平行的传递性,可以得到.故A正确;
对于B:,,则m、n可以平行,相交,也会是异面直线.故B错误;
对于C:,,则.故C错误;
对于D:,n,,根据线面平行的判定定理可以得到.故D正确.
故选:AD.
7.【多选题】(2020·佛山市第四中学高二月考)下列命题正确的是( )
A.平行于同一直线的两条直线互相平行
B.垂直于同一平面的两个平面互相平行
C.若是两个平面,∥∥,则∥
D.若三棱锥中,,则点在平面内的射影是的垂心
【答案】AD
【解析】
由平行公理判断A;由面面垂直判断B;举特例判断C;由逻辑推理可判断D.
【详解】
对于选项A:由平行公理可知A正确;
对于选项B:垂直于同一平面的两个平面互相平行或相交,故B错误;
对于选项C:反例如图,故C错误;
对于选项D:设点在平面内的射影是,连接,则平面,又平面,所以,又,且,所以平面,又平面,所以. 同理可证,所以点是的垂心. 故D正确.
故选:AD.
8.(2021·大连市第一中学高一月考)已知,,是三条不同的直线,,,是三个不同的平面,有下列命题:
①;②若,,则;
③,,则;④直线,直线,那么;
⑤若,,,则;⑥若,,则.
其中正确的说法为______(填序号)
【答案】①⑥
【解析】
利用线线平行、线面平行、面面平行的判定和性质应用,逐一判断选项可得结论.
【详解】
解:对于①,根据平行的性质有:,即,故①正确;
对于②,由得或相交,故②错误;
对于③,由得,或异面,故③错误;
对于④,由直线,直线,可得,异面,相交,故④错误;
对于⑤,由,得或相交,故⑤错误;
对于⑥,若,由面面平行的传递性得,故⑥正确,
故答案为:①⑥.
9.(2020·云南省下关第一中学高二月考(文))如图,在正三棱锥中,底面边长为6,侧棱长为5,G、H分别为PB、PC的中点.
(1)求证:平面ABC;
(2)求正三棱锥的表面积.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
(1)由于G、H分别为PB、PC的中点,所以由三角形中位线定理可得,再由线面平行的判定定理可证得结论;
(2)由于正三棱锥的侧面是等腰三角形,所以利用等腰三角形的性质可求出侧面面积,底面是正三角形,利用面积公式可求出面积,从而可求出表面积
【详解】
解:(1)证明:因为G、H分别为PB、PC的中点,
所以,
又平面,平面,
所以平面ABC.
(2)设BC中点为D,连接PD,
因为三棱锥P-ABC是正三棱锥,所以是等腰三角形,
所以,
在Rt中
又 ,PB=5 ,PD=,
所以正三棱锥侧面积为,底面积为,
所以正三棱锥P-ABC的表面积为
10.(2020·佛山市第四中学高二月考)如图在正方体 中,分别是的中点,求证
(1)∥平面;
(2)平面∥平面.
【答案】(1)证明详见解析;(2)证明详见解析.
【解析】
(1)证得,进而由线面平行的判定定理可证得结果;
(2)由(1)可知,只需证明平面,进而由面面平行的判定定理可证得结果.
【详解】
(1)连接,依题意知,,所以,又平面,平面,所以平面.
(2)连接,依题意可知,且,所以四边形是平行四边形,则,
又平面,平面,所以平面.
由(1)知平面,且,故平面平面.
1.(2020·全国月考)设、是两条不同的直线,、是两个不同的平面,已知,,则“,”是“”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
【答案】B
【解析】
充分性:已知,,由于,,若,则与不一定平行,充分性不成立;
必要性:已知,,若,由面面平行的性质可得,,必要性成立.
因此,“,”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
2.(2021·山东高一期末)在正方体中,,,分别为,,的中点,为底面上一动点,且直线平面,则与平面所成角的正切值的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
由题意知面在正方体上的截面为且为中点,根据正方体、线面平行的性质,有在上,即与平面所成角为,进而可求其正切值的范围.
【详解】
由题意,如上图示,面在正方体上的截面为且为中点,
∵平面,而面面,
∴面,又为底面上一动点,则在上,
∴与平面所成角为,
当与重合时,最小,此时,
当与重合时,最大,此时;
∴.
故选:B
3.(2021·江苏南京一中高一月考)如图,正方体的棱长为1,线段上有两个动点、,且,则下列结论中正确的是( )
A.线段上存在点、使得
B.平面
C.的面积与的面积相等
D.三棱锥的体积不为定值
【答案】B
【解析】
利用异面直线的定义可判断A;根据线面平行判定定理可判断B;根据三角形的高不相等可判断C;直接计算体积可判断D.
【详解】
线段上不存在点、使得,
因为在平面平面外,在平面内,
所以,是异面直线,所以A不正确;
连接,几何体是正方体,所以,平面,平面,可知平面,所以B正确.
到的距离为,到的距离大于上下底面中心的连线,
则到的距离大于1,
∴的面积大于的面积,故C错误;
到平面的距离为,的面积为定值,
∴三棱锥的体积为定值,故D不正确.
故选:B.
4.(2021·江西省分宜中学高二月考(理))点分别是棱长为2的正方体中棱的中点,动点在正方形 (包括边界)内运动.若面,则的长度范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
如图,分别取的中点,连接,则可证得平面‖平面,从而可得点在上,从而可求出的长度范围
【详解】
解:如图,分别取的中点,连接,,
则‖,
因为是的中点,所以‖,
所以‖,
因为平面,平面,
所以‖平面,
因为是的中点,是的中点,
所以‖,,
因为‖,,
所以‖,,
所以四边形为平行四边形,所以‖,,
因为平面,平面,
所以‖平面,
因为,所以平面‖平面,
因为平面平面,
所以点在上运动,使面,
因为的棱长为2,
所以
所以当点与或重合时,最长,当点在的中点时,最短,
的最小值为,
所以的长度范围是,
故选:B
5.【多选题】(2021·江苏省镇江中学高一月考)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,能得出平面的图形是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
对于A通过线面平行判定定理即可判断;对于B找到与平面内某一直线相交即可;对于C找到平行线与平面内某一直线相交即可;对于D通过线面平行判定定理即可判断.
【详解】
对于A,如下图所示,根据正方体性质易证得,又因为平面,平面,所以平面.故A正确;
对于B,如下图所示,在平面内,与相交,又因为平面,平面,所以与平面相交,故B错误;
对于C,如下图所示,易证,由于与平面相交,则与面相交.故C错误;
对于D,如下图所示,由正方体性质易证得,由中位线定理知,所以,又因为平面,平面,所以平面.故D正确.
故选:AD
6.(2021·珠海市第二中学高一期中)已知正方体中的棱长为2,是中点.
(1)求证:平面平面;
(2)设的中点为,过、、作一截面,交于点,求截面的面积.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
(1)连接,,若,连接,由平行四边形的性质及线面平行的判定易得平面、平面,根据面面平行的判定即可证平面平面;
(2)连接,,设平面与平面交于,根据面面平行的性质可得四边形为平行四边形,结合正方体的性质易知四边形为菱形,再求出对角线、,即可求截面的面积.
【详解】
(1)如图,连接,,若,连接,
由,,可得四边形为平行四边形,
∴,又,
∴四边形为平行四边形,即,而平面,平面,
平面,
同理,是平行四边形,即,而平面,平面,
∴平面,而,
∴平面平面.
(2)连接,,平面与平面交于,
由平面平面,且平面平面,平面平面,
,同理有,即四边形为平行四边形,
在与中,易知,即四边形为菱形,故为的中点.
∵正方体的棱长为2,
,.
∴截面面积.
7.(2021·福建高一期末)如图,在棱长为2的正方体中,,,,分别为,,,的中点,点为线段上的动点,且.
(1)是否存在使得平面,若存在,求出的值并给出证明过程;若不存在,请说明理由;
(2)画出平面截该正方体所得的截面,并求出此截面的面积.
【答案】(1)存在,,证明见解析;(2)画图见解析;.
【解析】
(1)取中点,由面面平行的判定定理即可证明平面平面,即可得到平面时的值.
(2)画出截面,根据正六边形的性质即可求出截面的面积.
【详解】
解:(1)当时,平面.
取中点,连接,,,则,,
如图所示:
故,
又平面,平面,
平面,
同理,平面,
又,平面,
故平面平面,
平面,
平面;
(2)平面截正方体的截面为正六边形,
如图所示:
又正方体的棱长为2,
故正六边形边长为,
截面面积为:.
8.(2021·山东高一期末)如图,点是正方形两对角线的交点,平面,平面,,是线段上一点,且.
(1)证明:三棱锥是正三棱锥;
(2)试问在线段(不含端点)上是否存在一点,使得平面.若存在,请指出点的位置;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)不存在,理由见解析.
【解析】
(1)根据正三棱锥的定义即可证明;
(2)利用反证法,由平面,假设存在这样的点,使得平面,推出平面平面,与平面和平面是相交平面矛盾,即可求解.
【详解】
解:(1)证明:设,
则
∴是正三角形,
如图所示:连接,,
,
∴,,,
在中,由知:.
又平面,
,
∵,,
∴平面,
∴.
又平面,,
∴平面,
在线段上取点,使得,
则点是的重心,也就是的中心,
连接,则,
∴平面,
∴三棱锥是正三棱锥;
(2)∵平面与平面有公共点,
故平面与平面是相交平面,
∵,平面,平面,
∴平面,
假设存在这样的点,使得平面,
∵点与点不重合,
∴与是相交直线,
又平面,平面,且平面,平面,
∴平面平面,
这与平面和平面是相交平面矛盾,
∴不存在一点,使得平面.
9.(2019·河南高三月考(文))如图,在四棱锥中,平面平面,,,,,,,分别为,的中点.
(Ⅰ)证明:平面平面;
(Ⅱ)若,求三棱锥的体积.
【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)
【解析】
(Ⅰ)连接,∴,,∴为正三角形.
∵为的中点,∴.
∵,平面,∴.
又平面,平面,∴平面.
∵,分别为,的中点,∴.
又平面,平面,∴平面.
又平面,,
∴平面平面.
(Ⅱ)在(Ⅰ)中已证.
∵平面平面,平面,∴平面.
又,,∴.
在中,∵,,∴.
∵,分别为,的中点,
∴的面积,
∴三棱锥的体积.
10.(2021·陕西高二期末(文))如图,正三棱柱中,、分别为、的中点.
(1)证明:平面;
(2)若,,求点到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
(1)本题可连接与交于点,连接、,然后根据三角形的中位线法则得出,,根据是中点得出,,即可得出,最后通过线面平行的判定即可得出结果;
(2)本题可作,通过线面垂直以及面面垂直的判定得出平面平面,然后根据面面垂直的性质得出平面,则长即点到平面的距离,最后通过等面积法即可得出结果.
【详解】
(1)如图,连接与交于点,连接、,
因为三棱柱是正三棱柱,
所以四边形是矩形,是中点,
因为是的中点,所以,,
因为是中点,所以,,
故,,四边形是平行四边形,,
因为平面,平面,所以平面.
(2)如图,作,
因为三棱柱是正三棱柱,
所以底面三角形是等边三角形,侧棱垂直于底面,
易知,,
因为,所以平面,
因为,所以平面,
因为平面,所以平面平面,
因为平面平面,,平面,
所以平面,长即点到平面的距离,
,,则,,
根据等面积法易知,,解得,
故点到平面的距离为.
1.(2021·浙江高考真题)如图已知正方体,M,N分别是,的中点,则( )
A.直线与直线垂直,直线平面
B.直线与直线平行,直线平面
C.直线与直线相交,直线平面
D.直线与直线异面,直线平面
【答案】A
【解析】
由正方体间的垂直、平行关系,可证平面,即可得出结论.
【详解】
连,在正方体中,
M是的中点,所以为中点,
又N是的中点,所以,
平面平面,
所以平面.
因为不垂直,所以不垂直
则不垂直平面,所以选项B,D不正确;
在正方体中,,
平面,所以,
,所以平面,
平面,所以,
且直线是异面直线,
所以选项C错误,选项A正确.
故选:A.
2.(2018·浙江高考真题)已知直线和平面,,则“”是“”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
【答案】D
【解析】
从充分性和必要性两方面分别分析判断得解.
【详解】
直线和平面,,若,
当时,显然不成立,故充分性不成立;
当时,如图所示,显然不成立,故必要性也不成立.
所以“”是“”的既不充分又不必要条件.
故选:D
3.(北京高考真题(理))设,是两个不同的平面,是直线且.“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
试题分析:,得不到,因为可能相交,只要和的交线平行即可得到;,,∴和没有公共点,∴,即能得到;∴“”是“”的必要不充分条件.故选B.
4.(2017·全国高考真题(文))如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,Q为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB不平行与平面MNQ的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
对于选项A,由于AB∥NQ,结合线面平行判定定理可知A不满足题意;
对于选项B,由于AB∥MQ,结合线面平行判定定理可知B不满足题意;
对于选项C,由于AB∥MQ,结合线面平行判定定理可知C不满足题意;
对于选项D,由于直线AB不平行与平面MNQ,满足题意.
故答案为:D
5.(2019·全国高考真题(文))如图,直四棱柱ABCD–A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.
(1)证明:MN∥平面C1DE;
(2)求点C到平面C1DE的距离.
【答案】(1)见解析;(2).
【解析】
(1)连接,
,分别为,中点 为的中位线
且
又为中点,且 且
四边形为平行四边形
,又平面,平面
平面
(2)在菱形中,为中点,所以,
根据题意有,,
因为棱柱为直棱柱,所以有平面,
所以,所以,
设点C到平面的距离为,
根据题意有,则有,
解得,
所以点C到平面的距离为.
6.(2017·全国高考真题(文))四棱锥中,侧面为等边三角形且垂直于底面 ,
(1)证明:直线平面;
(2)若△面积为,求四棱锥的体积.
【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)
【解析】
(1) 在平面内,因为,所以
又平面平面故平面
(2)取的中点,连接
由及
得四边形为正方形,则.
因为侧面为等边三角形且垂直于底面,平面平面,
所以底面
因为底面,所以,
设,则,取的中点,连接,则,所以,
因为的面积为,所以,
解得(舍去),
于是
所以四棱锥的体积
2024年数学高考大一轮复习第八章 §8.4 直线、平面平行的判定与性质365: 这是一份2024年数学高考大一轮复习第八章 §8.4 直线、平面平行的判定与性质365,共5页。
2024年数学高考大一轮复习第八章 §8.4 直线、平面平行的判定与性质: 这是一份2024年数学高考大一轮复习第八章 §8.4 直线、平面平行的判定与性质,共6页。
高考数学第一轮复习第八章 §8.4 直线、平面平行的判定与性质: 这是一份高考数学第一轮复习第八章 §8.4 直线、平面平行的判定与性质,共21页。