1、高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!第 3 讲 直线、平面平行的判定与性质一、知识梳理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这个平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行(线线平行线面平行)因为 la,a,l/,所以l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,l,b,所以 lb2.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,
2、b,abP,a,b,所以 性质定理如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线因为,a,b,高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!平行所以 ab常用结论牢记线面平行、面面平行的七个重要结论(1)垂直于同一条直线的两个平面平行,即若 a,a,则.(2)垂直于同一个平面的两条直线平行,即若 a,b,则 ab.(3)夹在两个平行平面之间的平行线段长度相等(4)经过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行(5)两条直线被三个平行平面所截,截得的对应线段成比例(6)如果两个平面分别平行于第三个平面,那么这两个平面互相平行(7)如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平
3、面内的两条直线,那么这两个平面平行二、教材衍化1下列命题中正确的是()A若 a,b 是两条直线,且 ab,那么 a 平行于经过 b 的任何平面B若直线 a 和平面 满足 a,那么 a 与 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 满足 ab,a,b/,则 b解析:选 D.A 错误,a 可能在经过 b 的平面内;B 错误,a 与 内的直线平行或异面;C 错误,两个平面可能相交;D 正确,由 a,可得 a 平行于经过直线 a 的平面与 的交线 c,即 ac,又 ab,所以 bc,b,c,所以 b.2平面 平面 的一个充分条件是()A存在一条直线 a,a,aB存在一条
4、直线 a,a,aC存在两条平行直线 a,b,a,b,a,bD存在两条异面直线 a,b,a,b,a,b解析:选 D.若 l,al,a,a,a,a,故排除 A.若 l,a,al,则 a,故排除 B.若 l,a,al,b,bl,则 a,b,故排除 C.3如图,在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,E 为 DD1 的中点,则 BD1 与平面 AEC 的位置关系为_高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!解析:连接 BD,设 BDACO,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 BD1EO,而 BD1/平面
5、ACE,EO平面 ACE,所以 BD1平面 ACE.答案:平行一、思考辨析判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)若一条直线平行于一个平面内的一条直线,则这条直线平行于这个平面()(2)若一条直线平行于一个平面,则这条直线平行于这个平面内的任一条直线()(3)如果一个平面内的两条直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行()(4)如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线平行或异面()(5)若直线 a 与平面 内无数条直线平行,则 a.()(6)若,直线 a,则 a.()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)二、易错纠偏常见误区|(1)对空间平行关系的转化条件理解不够致误;(2)
6、对面面平行判定定理的条件“平面内两相交直线”认识不清致误;(3)对面面平行性质定理理解不深致误1若平面 平面,直线 a平面,点 B,则在平面 内且过 B 点的所有直线中()A不一定存在与 a 平行的直线B只有两条与 a 平行的直线C存在无数条与 a 平行的直线高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!D存在唯一的与 a 平行的直线解析:选 A.当直线 a 在平面 内且过 B 点时,不存在与 a 平行的直线故选 A.2下列条件中,能判断两个平面平行的是_一个平面内的一条直线平行于另一个平面;一个平面内的两条直线平行于另一个平面;一个平面内有无数条直线平行于另一个平面;一个平面
7、内任何一条直线都平行于另一个平面解析:由两个平面平行的判定定理可知,如果一个平面内的两条相交直线与另外一个平面平行,那么这两个平面平行显然只有符合条件 答案:3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 ABFEEF,平面 EFGH平面 DCGHHG,所以 EFHG.同理 EHFG,所以四边形 EFGH 是平行四边形 答案:平行四边形 线面平行的判定与性质(多维探究)角度一 直线与平面平行的判定如图所示,斜三棱柱 ABC-A1B1C1 中,点 D,D1 分别为 AC,A1C1 的中点(
8、1)证明:AD1平面 BDC1;(2)证明:BD平面 AB1D1.高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!【证明】(1)因为 D1,D 分别为 A1C1,AC 的中点,四边形 ACC1A1 为平行四边形,所以 C1D1 綊 DA,所以四边形 ADC1D1 为平行四边形,所以 AD1C1D,又 AD1/平面 BDC1,C1D平面 BDC1,所以 AD1平面 BDC1.(2)连接 D1D,因为 BB1平面 ACC1A1,BB1平面 BB1D1D,平面 ACC1A1平面 BB1D1DD1D,所以 BB1D1D,又因为 D1,D 分别为 A1C1,AC 的中点,所以 DD1 綊
9、AA1,所以 BB1AA1DD1,故四边形 BDD1B1 为平行四边形,所以 BDB1D1,又 BD/平面 AB1D1,B1D1平面 AB1D1,所以 BD平面 AB1D1.角度二 直线与平面平行的性质如图,四棱锥 P-ABCD 的底面是边长为 8 的正方形,四条侧棱长均为 2 17,点 G,E,F,H 分别是棱 PB,AB,CD,PC 上共面的四点,平面 GEFH平面 ABCD,BC平面 GEFH.(1)证明:GHEF;(2)若 EB2,求四边形 GEFH 的面积高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!【解】(1)证明:因为 BC平面 GEFH,BC平面 PBC,且平面
10、 PBC平面 GEFHGH,所以 GHBC.同理可证 EFBC,因此 GHEF.(2)连接 AC,BD 交于点 O,BD 交 EF 于点 K,连接 OP,GK.因为 PAPC,O 是 AC 的中点,所以 POAC,同理可得 POBD.又 BDACO,且 AC,BD 都在底面 ABCD 内,所以 PO底面 ABCD.又因为平面GEFH平面 ABCD,且 PO/平面 GEFH,所以 PO平面 GEFH.因为平面 PBD平面 GEFHGK,所以 POGK,所以 GK底面 ABCD,从而 GKEF.所以 GK 是梯形 GEFH 的高 由 AB8,EB2 得 EBABKBDB14,从而 KB14DB12
11、OB,即 K 为 OB 的中点 再由 POGK 得 GK12PO,且 G 是 PB 的中点,所以 GH12BC4.由已知可得 OB4 2,PO PB2OB2 68326,所以 GK3.易得 EFBC8,故四边形 GEFH 的面积 SGHEF2GK482 318.判断或证明线面平行的常用方法(1)利用线面平行的定义(无公共点)(2)利用线面平行的判定定理(a/,b,aba)(3)利用面面平行的性质定理(,aa)(4)利用面面平行的性质(,a/,a/,aa)1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 为所在棱的中高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!
12、点,则在这四个正方体中,直线 AB 与平面 MNQ 不平行的是()解析:选 A.对于选项 B,如图所示,连接 CD,因为 ABCD,M,Q 分别是所在棱的中点,所以 MQCD,所以 ABMQ,又 AB/平面 MNQ,MQ平面 MNQ,所以 AB平面 MNQ.同理可证选项 C,D 中均有 AB平面 MNQ.故选 A.2如图,四棱锥 P-ABCD 中 ADBC,ABBC12AD,E,F,H 分别为线段 AD,PC,CD 的中点,AC 与 BE 交于 O 点,G 是线段OF 上一点(1)求证:AP平面 BEF;(2)求证:GH平面 PAD.证明:(1)连接 EC,因为 ADBC,BC12AD,所以
13、BC 綊 AE,所以四边形 ABCE 是平行四边形,所以 O 为 AC 的中点 又因为 F 是 PC 的中点,所以 FOAP,FO平面 BEF,AP/平面 BEF,所以 AP平面 BEF.高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!(2)连接 FH,OH,因为 F,H 分别是 PC,CD 的中点,所以 FHPD,所以 FH平面 PAD.又因为 O 是 BE 的中点,H 是 CD 的中点,所以 OHAD,所以 OH平面 PAD.又 FHOHH,所以平面 OHF平面 PAD.又因为 GH平面 OHF,所以 GH平面 PAD.面面平行的判定与性质(典例迁移)如图所示,在三棱柱 AB
14、C-A1B1C1 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 GHB1C1,又 B1C1BC,所以 GHBC,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 EFBC,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 A1EGB.因为 A1E/平面
15、BCHG,GB平面 BCHG,所以 A1E平面 BCHG.又因为 A1EEFE,所以平面 EFA1平面 BCHG.【迁移探究 1】(变条件)在本例条件下,若 D 为 BC1 的中点,求证:HD平面 A1B1BA.高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!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 HDA1B,又 HD/平面 A1B1BA,A1B平面 A1B1BA,所以 HD平面 A1B1BA.【迁移探究 2】(变条件)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:
16、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 A1BDM.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 DC1BD1.又 DC1/平面 A1BD1,BD1平面 A1BD1,所以 DC1平面 A1BD1,又因为 DC1DMD,DC1,DM平面 AC1D,高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!所以平面 A1BD1平面 AC1D.证明面面平行
17、的常用方法(1)面面平行的定义(2)面面平行的判定定理:如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行(3)利用垂直于同一条直线的两个平面平行(4)如果两个平面同时平行于第三个平面,那么这两个平面平行(5)利用“线线平行”“线面平行”“面面平行”的相互转化进行证明 1.如图,AB平面 平面,过 A,B 的直线 m,n 分别交,于 C,E 和 D,F,若 AC2,CE3,BF4,则 BD 的长为()A.65 B75C.85D95解析:选 C.由 AB,易证 ACCEBDDF.即ACAEBDBF,所以 BDACBFAE 245 85.2.如图,在正方体 ABCD-A1B1C1D
18、1 中,S 是 B1D1 的中点,E,F,G 分别是 BC,DC,SC 的中点,求证:(1)直线 EG平面 BDD1B1;(2)平面 EFG平面 BDD1B1.证明:(1)如图,连接 SB,因为 E,G 分别是 BC,SC 的中点,所以 EGSB.高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!又因为 SB平面 BDD1B1,EG/平面 BDD1B1,所以直线 EG平面 BDD1B1.(2)连接 SD,因为 F,G 分别是 DC,SC 的中点,所以 FGSD.又因为 SD平面 BDD1B1,FG/平面 BDD1B1,所以 FG平面 BDD1B1,又 EG平面 EFG,FG平面 E
19、FG,EGFGG,所以平面 EFG平面 BDD1B1.平行关系中的探索性问题(师生共研)如图,已知斜三棱柱 ABC-A1B1C1 中,点 D,D1 分别为 AC,A1C1 上的点(1)当A1D1D1C1等于何值时,BC1平面 AB1D1?(2)若平面 BC1D平面 AB1D1,求ADDC的值【解】(1)如图,取 D1 为线段 A1C1 的中点,此时A1D1D1C11,连接 A1B 交 AB1 于点 O,连接 OD1.由棱柱的性质,知四边形 A1ABB1 为平行四边形,所以点 O 为 A1B 的中点 在A1BC1 中,点 O,D1 分别为 A1B,A1C1 的中点,所以 OD1BC1.高考资源网
20、()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!又因为 OD1平面 AB1D1,BC1/平面 AB1D1,所以 BC1平面 AB1D1.所以当A1D1D1C11 时,BC1平面 AB1D1.(2)由已知,平面 BC1D平面 AB1D1,且平面 A1BC1平面 BDC1BC1,平面 A1BC1平面 AB1D1D1O.因此 BC1D1O,同理 AD1DC1.因为A1D1D1C1A1OOB,A1D1D1C1DCAD.又因为A1OOB 1,所以DCAD1,即ADDC1.解决探索性问题的方法(1)根据探索性问题的设问,假设其存在并探索出结论,然后在这个假设下进行推理论证,若得到合乎情理的结论就肯定假
21、设,若得到矛盾就否定假设(2)按类似于分析法的格式书写步骤:从结论出发“要使成立”“只需使成立”(一题多解)如图,四棱锥 E-ABCD,平面 ABCD平面 ABE,四边形 ABCD为矩形,AD6,AB5,BE3,F 为 CE 上的点,且 BF平面 ACE.(1)求证:AEBE;(2)设 M 在线段 DE 上,且满足 EM2MD,试在线段 AB 上确定一点 N,使得 MN平面 BCE,并求 MN 的长解:(1)证明:因为四边形 ABCD 为矩形,所以 BCAB.因为平面 ABCD平面 ABE,平面 ABCD平面 ABEAB,且 BC平面 ABCD,所以BC平面 ABE.又 AE平面 ABE,所以
22、 BCAE.因为 BF平面 ACE,AE平面 ACE,所以 BFAE.高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!又因为 BCBFB,BC平面 BCE,BF平面 BCE,所以 AE平面 BCE,因为 BE平面 BCE,所以 AEBE.(2)法一:如图,在ADE 中过 M 点作 MGAD 交 AE 于 G 点,在ABE 中过 G 点作GNBE 交 AB 于 N 点,连接 MN,因为 NGBE,NG/平面 BCE,BE平面 BCE,所以 NG平面 BCE.同理可证,GM平面 BCE.因为 MGGNG,所以平面 MGN平面 BCE,又因为 MN平面 MGN,所以 MN平面 BCE,
23、因为 N 点为线段 AB 上靠近 A 点的一个三等分点,AD6,AB5,BE3,所以 MG23AD4,NG13BE1,所以 MN MG2NG2 4212 17.法二:如图,过 M 点作 MGCD 交 CE 于 G 点,连接 BG,在 AB 上取 N 点,使得 BNMG,连接 MN,因为 MGCD,EM2MD,所以 MG23CD,因为 ABCD,BNMG,所以四边形 MGBN 是平行四边形,所以 MNBG,又因为 MN/平面 BCE,BG平面 BCE,高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!所以 MN平面 BCE,又 MG23CD,MGBN,所以 BN23AB,所以 N 点
24、为线段 AB 上靠近 A 点的一个三等分点 在CBG 中,因为 BCAD6,CG13CE13 6232 5,cosBCG2 55,所以 BG236526 52 55 17,所以 MNBG 17.基础题组练1(2020河北衡水模拟一)已知 m,n 为两条不重合直线,为两个不重合平面,下列条件中,的充分条件是()Amn,m,nBmn,m,nCmn,m,nDmn,m,n解析:选 B.对于 A,两个平面内分别有一条直线,这两条直线互相平行,这两个平面可能平行,也可能相交,因此 A 中条件不是 的充分条件;对于 B,因为 mn,m,所以 n,结合 n,知,因此 B 中条件是 的充分条件;对于 C,由 m
25、n,m知 n,或 n,或 n 与 相交,结合 n,知,可能平行,也可能相交,所以 C 中条件不是 的充分条件;对于 D,由 mn,m知 n,或 n,结合 n,知,所以 D 中条件不是 的充分条件综上可知选 B.2(2020江西红色七校联考)设 m,n 是空间中两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列说法正确的是()A若 mn,n,则 mB若 m,n,则 mnC若,m,则 mD若 m,n,m,n,则 高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!解析:选 C.若 mn,n,则 m 或 m,所以选项 A 不正确;若 m,n,则 mn 或 m 与 n 异面,所以选项 B 不正确;若
26、m,n,m,n,则 或 与 相交,所以选项 D 不正确故选 C.3(2020湖南长沙模拟)设 a,b,c 表示不同直线,表示不同平面,下列命题:若 ac,bc,则 ab;若 ab,b,则 a;若 a,b,则 ab;若 a,b,则 ab.其中真命题的个数是()A1B2C3D4解析:选 A.由题意,对于,根据线线平行的传递性可知是真命题;对于,根据 ab,b,可以推出 a 或 a,故是假命题;对于,根据 a,b,可以推出 a与 b 平行,相交或异面,故是假命题;对于,根据 a,b,可以推出ab 或 a 与 b 异面,故是假命题所以真命题的个数是 1.故选 A.4.如图所示,在空间四边形 ABCD
27、中,E,F 分别为边 AB,AD 上的点,且 AEEBAFFD14,又 H,G 分别为 BC,CD 的中点,则()ABD平面 EFGH,且四边形 EFGH 是矩形BEF平面 BCD,且四边形 EFGH 是梯形CHG平面 ABD,且四边形 EFGH 是菱形DEH平面 ADC,且四边形 EFGH 是平行四边形解析:选 B.由 AEEBAFFD14 知 EF 綊15BD,又 EF/平面 BCD,所以 EF平面 BCD.又 H,G 分别为 BC,CD 的中点,所以 HG 綊12BD,所以 EFHG 且 EFHG.所以四边形 EFGH 是梯形5.高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必
28、究!在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,E,F,G 分别是 A1B1,B1C1,BB1 的中点,给出下列四个推断:FG平面 AA1D1D;EF平面 BC1D1;FG平面 BC1D1;平面 EFG平面 BC1D1.其中推断正确的序号是()A BC D解析:选 A.因为在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,E,F,G 分别是 A1B1,B1C1,BB1 的中点,所以 FGBC1,因为 BC1AD1,所以 FGAD1,因为 FG平面 AA1D1D,AD1平面 AA1D1D,所以 FG平面 AA1D1D,故正确;因为 EFA1C1,A1C1 与平面 BC1D1 相交,所以 EF 与平面 BC
29、1D1 相交,故错误;因为 E,F,G 分别是 A1B1,B1C1,BB1 的中点,所以 FGBC1,因为 FG/平面 BC1D1,BC1平面 BC1D1,所以 FG平面 BC1D1,故正确;因为 EF 与平面 BC1D1 相交,所以平面 EFG 与平面 BC1D1 相交,故错误故选 A.6在四面体 A-BCD 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 EMMA12,ENBN12,所以 MNAB.因为 AB平面 ABD,MN/平面 ABD,AB平面 ABC,MN/平面 ABC,所以 MN平面 ABD,M
30、N平面 ABC.答案:平面 ABD 与平面 ABC高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!7如图,正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,AB2,点 E 为 AD 的中点,点 F 在 CD 上若EF平面 AB1C,则线段 EF 的长度等于_解析:因为 EF平面 AB1C,EF平面 ABCD,平面 ABCD平面 AB1CAC,所以 EFAC,所以点 F 为 DC 的中点 故 EF12AC 2.答案:28.如图所示,在正四棱柱 ABCD-A1B1C1D1 中,E,F,G,H 分别是棱 CC1,C1D1,D1D,DC 的中点,N 是 BC 的中点,点 M 在四边形 EFGH 及
31、其内部运动,则 M 只需满足条件_时,就有 MN平面 B1BDD1.(注:请填上你认为正确的一个条件即可,不必考虑全部可能情况)解析:连接 HN,FH,FN,则 FHDD1,HNBD,FHHNH,DD1BDD,所以平面FHN平面B1BDD1,只需MFH,则MN平面FHN,所以MN平面B1BDD1.答案:点 M 在线段 FH 上(或点 M 与点 H 重合)9.在如图所示的一块木料中,棱 BC 平行于平面 ABCD.(1)要经过平面 ABCD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 BC的平行线,交 AB
32、,CD于点 E,F,连接 BE,CF.作图如下:高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!(2)EF平面 ABCD.理由如下:因为 BC平面 ABCD,又因为平面 BCCB平面 ABCDBC,所以 BCBC,因为 EFBC,所以 EFBC,又因为 EF/平面 ABCD,BC平面 ABCD,所以 EF平面 ABCD.10如图所示,四边形 ABCD 与四边形 ADEF 都为平行四边形,M,N,G 分别是 AB,AD,EF 的中点求证:(1)BE平面 DMF;(2)平面 BDE平面 MNG.证明:(1)如图所示,设 DF 与 GN 交于点 O,连接 AE,则 AE 必过点 O,连
33、接 MO,则 MO 为ABE 的中位线,所以 BEMO.因为 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 DEGN.因为 DE/平面 MNG,GN平面 MNG,所以 DE平面 MNG.因为 M 为 AB 的中点,所以 MN 为ABD 的中位线,所以 BDMN.因为 BD/平面 MNG,MN平面 MNG,高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!所以 BD平面 MNG.因为 DE 与 BD 为平面 BDE 内的两条相交直线,所以平面 BDE平面 MNG.综合题组练1如图,透明塑料
34、制成的长方体容器 ABCD-A1B1C1D1 内灌进一些水,固定容器底面一边 BC 于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜度的不同,有下面四个命题:没有水的部分始终呈棱柱形;水面 EFGH 所在四边形的面积为定值;棱 A1D1 始终与水面所在的平面平行;当容器倾斜如图所示时,BEBF 是定值其中正确的个数是()A1B2C3D4解析:选 C.由题图,显然是正确的,是错的;对于因为 A1D1BC,BCFG,所以 A1D1FG 且 A1D1/平面 EFGH,所以 A1D1平面 EFGH(水面)所以是正确的;因为水是定量的(定体积 V)所以 SBEFBCV,即12BEBFBCV.所以 BEBF2VBC(定值
35、),即是正确的,故选 C.2.(2020江西吉安一模)如图,在棱长为 1 的正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,M,N 分别是A1D1,A1B1 的中点,过直线 BD 的平面 平面 AMN,则平面 截该正方体所得截面的面积为()高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!A.2B98C.3D 62解析:选 B.如图 1,取 B1C1 的中点 E,C1D1 的中点 F,连接 EF,BE,DF,B1D1,则EFB1D1,B1D1BD,所以 EFBD,故 EF,BD 在同一平面内,连接 ME,因为 M,E分别为 A1D1,B1C1 的中点,所以 MEAB,且 MEAB,所以四边
36、形 ABEM 是平行四边形,所以 AMBE,又因为 BE平面 BDFE,AM/平面 BDFE,所以 AM平面 BDFE,同理 AN平面 BDFE,因为 AMANA,所以平面 AMN平面 BDFE,BD 2,EF12B1D1 22,DFBE 52,等腰梯形 BDFE 如图 2,过 E,F 作 BD 的垂线,垂足分别为 G,H,则四边形 EFGH 为矩形,所以 FG DF2DG254183 24,故所得截面的面积为1222 2 3 24 98,故选 B.3在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,M,N,Q 分别是棱 D1C1,A1D1,BC 的中点,点 P在 BD1 上且 BP23BD1.则以下
37、四个说法:MN平面 APC;C1Q平面 APC;A,P,M 三点共线;平面 MNQ平面 APC.其中说法正确的是_(填序号)解析:高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!连接 MN,AC,则 MNAC,连接 AM,CN,易得 AM,CN 交于点 P,即 MN平面 APC,所以 MN平面 APC 是错误的;由知 M,N 在平面 APC 上,由题易知 ANC1Q,AN平面 APC,所以 C1Q平面 APC 是正确的;由知 A,P,M 三点共线是正确的;由知 MN平面 APC,又 MN平面 MNQ,所以平面 MNQ平面 APC 是错误的 答案:4.如图所示,正方体 ABCD-A
38、1B1C1D1 的棱长为 a,点 P 是棱 AD 上一点,且 APa3,过B1,D1,P 的平面交底面 ABCD 于 PQ,Q 在直线 CD 上,则 PQ_解析:因为平面 A1B1C1D1平面 ABCD,而平面 B1D1P平面 ABCDPQ,平面 B1D1P平面 A1B1C1D1B1D1,所以 B1D1PQ.又因为 B1D1BD,所以 BDPQ,设 PQABM,因为 ABCD,所以APMDPQ.所以PQPMPDAP2,即 PQ2PM.高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!又知APMADB,所以PMBDAPAD13,所以 PM13BD,又 BD 2a,所以 PQ2 23
39、a.答案:2 23 a5.如图,在四棱锥 P-ABCD 的底面 ABCD 中,BCAD,且 AD2BC,O,E 分别为 AD,PD 的中点(1)设平面 PAB平面 PCDl,请作图确定 l 的位置并说明你的理由;(2)若 Q 为直线 CE 上任意一点,证明:OQ平面 PAB.解:(1)分别延长 AB 和 DC 交于点 R,连接 PR,则直线 PR 就是 l 的位置;RAB平面 PAB,RCD平面 PCD,所以 P、R 是平面 PAB 和平面 PCD 的两个公共点,由公理 1 可知,过 P、R 的直线就是两个平面的交线 l.(2)证明:连接 OE、OC,因为 BCAD,且 BC12AD,又 AO
40、12AD,所以 BCAO,且 BCAO,所以四边形 ABCO 为平行四边形,所以 OCAB,则 OC平面 PAB;又 OE 为PAD 的中位线,则 OEAP,所以 OE平面 PAB,又 OE平面 OEC,OC平面 OEC,且 OEOCO,所以平面 PAB平面 OEC,高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!又 OQ平面 OEC,所以 OQ平面 PAB.6如图,四棱柱 ABCD-A1B1C1D1 的底面 ABCD 是正方形(1)证明:平面 A1BD平面 CD1B1;(2)若平面 ABCD平面 B1D1C直线 l,证明 B1D1l.证明:(1)由题设知 BB1 綊 DD1,所
41、以四边形 BB1D1D 是平行四边形,所以 BDB1D1.又 BD/平面 CD1B1,B1D1平面 CD1B1,所以 BD平面 CD1B1.因为 A1D1 綊 B1C1 綊 BC,所以四边形 A1BCD1 是平行四边形,所以 A1BD1C.又 A1B/平面 CD1B1,D1C平面 CD1B1,所以 A1B平面 CD1B1.又因为 BDA1BB,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直线 l,平面 ABCD平面 A1BD直线 BD,所以直线 l直线 BD,在四棱柱 ABCD-A1B1C1D1 中,四边形 BDD1B1 为平行四边形,所以 B1D1BD,所以 B1D1l.高考资源网()您身边的高考专家 高考资源网版权所有,侵权必究!