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1、8.5 空間直線、平面的平行(精講)思維導圖常見考法考點一 線線平行【例1-1】(2021全國高一課時練習)如圖,在正方體中,直線平面,且直線與直線不平行,則下列一定不可能的是( )Al與AD平行Bl與AD不平行Cl與AC平行Dl與BD平行【答案】A【解析】假設,則由,知,這與直線與直線不平行矛盾,所以直線與直線不平行.故選:A.【例1-2】(2021全國高一課時練習)已知,則等于AB或CD以上答案都不對【答案】B【解析】ABC的兩邊與PQR的兩邊分別平行,但方向不能確定是否相同.PQR30或150故選B.【例1-3】(2021全國高一課時練習)在三棱錐中,分別是邊的中點(1)求證:四邊形是平

2、行四邊形;(2)若,求證:四邊形為菱形【答案】(1)證明見解析;(2)證明見解析.【解析】(1)分別是邊的中點,四邊形是平行四邊形;(2)若,則,四邊形是平行四邊形,四邊形為菱形【一隅三反】1(2021全國高一課時練習)已知直線a直線b,直線b直線c,直線c直線d,則a與d的位置關系是( )A平行B相交C異面D不確定【答案】A【解析】ab,bc,ac.又cd,ad.故選:A.2(2021全國高一課時練習)下列結論中正確的是( )在空間中,若兩條直線不相交,則它們一定平行;平行于同一條直線的兩條直線平行;一條直線和兩條平行直線中的一條相交,那么它也和另一條相交;空間中有四條直線a,b,c,d,如

3、果ab,cd,且ad,那么bc.ABCD【答案】B【解析】錯誤,兩條直線可以異面;正確,平行的傳遞性;錯誤,和另一條直線可以相交也可以異面;正確,平行的傳遞性.故選:B.3(2021四川省南充市白塔中學高一月考)如圖所示,在長方體AC1中,E,F(xiàn)分別是B1O和C1O的中點,則長方體的各棱中與EF平行的有( )A3條B4條C5條D6條【答案】B【解析】由于E,F(xiàn)分別是B1O,C1O的中點,故EFB1C1,因為與棱B1C1平行的棱還有3條:AD, BC,A1D1,所以共有4條.故選:B.4(2021全國高一課時練習)如圖,在長方體ABCD-A1B1C1D1中的平面A1C1內有一點P,經過點P作棱B

4、C的平行線,應該怎樣畫?并說明理由.【答案】答案見解析【解析】如圖,在平面A1B1C1D1內過P作直線EFB1C1,交A1B1于E,交C1D1于F,直線EF即為所求.理由如下:由EFB1C1,BCB1C1,則EFBC.5(2021全國高一課時練習)長方體中,分別為棱的中點.(1)求證:;(2)求證:.【答案】(1)證明見解析;(2)證明見解析.【解析】證明:(1)如圖,取的中點,連接.在矩形中,易得,因為,所以,所以四邊形為平行四邊形,所以.在矩形中,易得,.所以四邊形為平行四邊形,所以,所以.(2)因為,又與的對應邊方向相同,所以.考點二 線面平行【例2-1】(2021山東任城高一期中)如圖

5、所示,斜三棱柱中,點為上的中點(1)求證:平面;(2)設三棱錐的體積為,三棱柱的體積為,求【答案】(1)證明見解析;(2)【解析】(1)證明:連接A1B交AB1于點O,連接OD1,則在平形四邊形ABB1A1中,點O為A1B的中點,又點D1為A1C1的中點,所以OD1BC1,又OD1平面AB1D1,B1C平面AB1D1,所以BC1平面AB1D1(2)V1V2所以【例2-2】(2021全國高一課時練習)如圖是一個以A1B1C1為底面的直三棱柱被一平面所截得的幾何體,截面為ABC已知AA1=4,BB1=2,CC1=3.在邊AB上是否存在一點O,使得OC平面A1B1C1.【答案】存在【解析】存在,取A

6、B的中點O,連接OC,作ODAA1交A1B1于點D,連接C1D,則ODBB1CC1.因為O是AB的中點,所以OD=(AA1+BB1)=3=CC1,則四邊形ODC1C是平行四邊形,所以OCC1D.又C1D平面C1B1A1,且OC平面C1B1A1,所以OC平面A1B1C1.即在邊AB上存在一點O,使得OC平面A1B1C1.【一隅三反】1(2021山東任城高一期中)如圖,在下列四個正方體中,A,B為正方體的兩個頂點,M,N,Q為所在棱的中點,則在這四個正方體中,直線AB不平行與平面MNQ的是()ABCD【答案】D【解析】A:由正方體性質有ABNQ,面,面可知:面,排除;B、C:由正方體性質有ABMQ

7、,面,面可知:面,排除;D:由正方體性質易知:直線AB不平行與面MNQ,滿足題意.故選:D2(2021山西太原市第五十六中學校高一月考)如圖所示,P為矩形ABCD所在平面外一點,矩形對角線交點為O,M為PB的中點,下列結論正確的個數(shù)為( )平面PBC 平面PCD 平面PDA 平面PBAA1個B2個C3個D4個【答案】B【解析】對于,平面,故錯誤;對于,由于為的中點,為的中點,則, 平面,平面,則平面,故正確;對于,由于,平面,平面,則平面,故正確;對于,由于平面,故錯誤故選:B3(2021全國高一課時練習)如圖,三棱柱中,分別是棱的中點,求證:平面【答案】證明見解析【解析】連接,因為分別是的中

8、點,所以且,因為是三棱柱,所以且,所以四邊形是平行四邊形,所以且因為是的中點,所以且,所以且,所以四邊形是平行四邊形,所以又平面平面,所以平面4(2021全國高一課時練習)已知正方形,如圖1分別是的中點,將沿折起,如圖2所示,求證:平面【答案】證明見解析【解析】因為分別為的中點,所以又因為,所以四邊形為平行四邊形,所以因為平面,而平面,所以平面5(2021山西柳林高一月考)如圖,在正三棱柱中,為棱的中點(1)若是面積為6的直角三角形,則此三棱柱的體積為多少?(2)在線段上確定一點,使得平面,并說明理由【答案】(1);(2)取的中點為;理由見解析【解析】(1)設正三棱柱的底面邊長為,高為,在與中

9、,因為,所以,而是面積為6的直角三角形,所以,所以解得:,所以正三棱柱的體積為(2)取的中點為,取的中點為,連接,則,而平面,平面,所以平面,同理平面,所以平面平面,而平面,所以平面考點三 面面平行【例3-1】(2021全國高一課時練習)如圖,四邊形為矩形,四點共面,且和均為等腰直角三角形,求證:平面平面.【答案】證明見解析.【解析】因為四邊形為矩形,所以,又因為平面,平面,所以平面,因為和均為等腰直角三角形,且,所以,所以,又因為平面,平面,所以平面,又由平面,平面,且,所以平面平面.【例3-2】(2021浙江省諸暨市第二高級中學高一期中)已知四棱錐的高為,底面是直角梯形,其中,為邊的中點.

10、(1)證明:平面;(2)直線上是否存在一點,使得平面平面?請說明理由;(3)求三棱錐的體積.【答案】(1)證明見解析;(2)存在,理由見解析;(3).【解析】(1)取PA的中點M,連接BM,EM,四邊形BCEM是平行四邊形,又平面,平面,平面(2)當點F是邊AD的中點時,平面平面因為四邊形為矩形,所以,而平面,平面,所以平面,由(1)知,平面,而平面,平面,且,所以平面平面(3)【一隅三反】1(2021山東任城高一期中)如圖,在正方體中,是的中點,分別是,的中點求證:(1)直線平面;(2)平面平面;(3)若正方體棱長為1,過,三點作正方體的截面,畫出截面與正方體的交線,并求出截面的面積【答案】

11、(1)證明見解析;(2)證明見解析;(3)畫圖見解析,截面的面積為【解析】(1)證明:連接SB,由EG為CSB的中位線,可得EGSB,由EG平面BDD1B1,SB平面BDD1B1,可得EG平面BDD1B1;(2)由EFDB,EF平面BDD1B1,DB平面BDD1B1,可得EF平面BDD1B1,又由(1)可得EG平面BDD1B1,EFEGE,可得平面EFG平面BDD1B1;(3)取B1C1的中點N,連接A1N,NE,可得AEA1N,AEA1N,取A1D1的中點M,連接MC1,AM,可得MC1A1N,MC1A1N,可得截面AEC1M為平行四邊形,且AEEC1AMMC1,所以截面的面積為A1C1ME

12、2(2021全國高一課時練習)如圖所示,在正方體中,為底面的中心,是的中點,設是上的點,問:當點在什么位置時,平面平面?【答案】當為的中點時,證明見解析.【解析】當為的中點時,平面平面連接,因為為的中點,為的中點,所以又,所以且,所以四邊形為平行四邊形,所以又平面,平面,所以平面連接,則,又為的中點,為的中點,所以平面,平面,所以平面又,所以平面平面3(2021山東棗莊高一期中)如圖所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F(xiàn),G,H分別是AB,AC,A1B1,A1C1的中點,求證:(1)B,C,H,G四點共面;(2)平面EFA1平面BCHG.【答案】(1)證明見解析;(2)證明見解析.【解析

13、】證明:(1)G,H分別是A1B1,A1C1的中點,GH是A1B1C1的中位線,GHB1C1.又B1C1BC,GHBC,B,C,H,G四點共面.(2)E,F(xiàn)分別是AB,AC的中點,EFBC.EF平面BCHG,BC平面BCHG,EF平面BCHG.A1GEB且A1G=EB,四邊形A1EBG是平行四邊形,A1EGB.A1E平面BCHG,GB平面BCHG,A1E平面BCHG.又A1EEF=E,A1E平面EFA1,EF平面EFA1,平面EFA1平面BCHG.4(2021廣東肇慶市高要區(qū)第二中學高一月考)如圖,棱長為2的正方體中,分別是棱的中點,G為棱上的動點(1)當G是的中點時,判斷平面與平面的位置關系

14、,并加以證明;(2)若直線與D1C所成的角為,求三棱錐的體積【答案】(1)平面與平面平行,證明見解析;(2).【解析】(1)依題意可以判斷,平面與平面平行連結,分別是的中點,又,且,四邊形是平行四邊形,又平面,且平面,平面 同理可得BD/平面EFG,又,平面,故平面/平面.(2)取的中點O,連結,由題意可知,平面, 因為GO/D1C,是直線與所成的角,在中,在中, 考點四 判斷及性質定理的辨析【例4】(2021江蘇無錫市第六高級中學高一期中)以下命題(其中a,b表示直線,表示平面),其中正確的是( )A若,則B若,則C若,則D若,則【答案】D【解析】對于A選項,若,則或,故錯誤;對于B選項,若

15、,則或相交或異面,故錯誤;對于C選項,若,則或,故錯誤;對于D選項,若,則,為線面平行的性質,故正確.故選:D【一隅三反】1(2021山東濟南一中高一期中)設表示不同直線,表示不同平面,則下列結論中正確的是( )A,則B是兩條異面直線,若則C若,則D若則【答案】B【解析】對于A:若,則或,故選項A不正確;對于B:設直線,且,則直線和確定平面,因為,所以,因為,所以平面,同理可證,所以,故選項B正確;對于C:當與相交時,和都平行于與的交線時,也滿足,但與不平行,故選項C不正確;對于D:若則或,故選項D不正確;故選:B.2(2021江西景德鎮(zhèn)一中高一期中)已知,為三條不同的直線,為三個不同的平面,

16、則下列說法正確的是( )A若,則B若,則C若,則D若,則【答案】D【解析】對于A:若,則或,故A錯誤;對于B:若,則平面可能相交,故B錯誤;對于C:若,則或,故C錯誤;對于D:因為,所以,又,所以.故D正確.故選:D3(2021湖北黃石市有色第一中學高一期中)已知a,b,c為三條不重合的直線,為三個不重合的平面其中正確的命題( ),;,;,;,;,ABCD【答案】A【解析】,由平行公理4得,正確;,則與有可能平行、相交、異面,故錯誤;,則或,故錯誤;,;則或,故錯誤;,由線面平行的判定定理可得故選:A.考點五 平行的綜合運用【例5-1】(2021全國高一課時練習)如圖所示,正方體中,點為的中點

17、,點在上若平面,則線段的長度等于_【答案】【解析】在正方體中,又為中點,平面,平面,平面平面,為中點,故答案為:.【例5-2】(2021河北辛集中學高一期中)點分別是棱長為2的正方體中棱的中點,動點在正方形 (包括邊界)內運動.若面,則的長度范圍是( )ABCD【答案】B【解析】如圖,分別取的中點,連接,則,因為是的中點,所以,所以,因為平面,平面,所以平面,因為是的中點,是的中點,所以,因為,所以,所以四邊形為平行四邊形,所以,因為平面,平面,所以平面,因為,所以平面平面,因為平面平面,所以點在上運動,使面,因為的棱長為2,所以所以當點與或重合時,最長,當點在的中點時,最短,的最小值為,所以

18、的長度范圍是,故選:B 【一隅三反】1(2021浙江省諸暨市第二高級中學高一期中)如圖,長方體的底面是正方形,其側面展開圖是邊長為的正方形,分別是側棱上的動點,點在棱上,且,若平面,則_.【答案】1【解析】由題意可知,長方體的高為4,底面ABCD是邊長為1的正方形,連接AC交BD于O,連接PO,因為EF平面PBD,平面EACF,平面EACF平面PBD=PO,所以. 在上截取PQ,使得PQ=PA=1,連接QC,易知O為AC的中點,所以,所以,又,所以四邊形是平行四邊形,所以.又,所以,所以CF=1.故答案為:1.2(2021山西運城高一期中)在棱長為2的正方體中,點E,F(xiàn)分別是棱,的中點,P是上底面內一點(含邊界),若平面BDEF,則點的軌跡長為( )A1BC2D【答案】B【解析】如圖所示,分別取棱的中點MN,連接MN,連接,MNEF為所在棱的中點,又平面BDEF,平

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