1、基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1.若直线a平行于平面,则下列结论错误的是()A.a平行于内的所有直线B.内有无数条直线与a平行C.直线a上的点到平面的距离相等D.内存在无数条直线与a成90角解析若直线a平行于平面,则内既存在无数条直线与a平行,也存在无数条直线与a异面且垂直,所以A不正确,B、D正确.又夹在相互平行的线与平面间的平行线段相等,所以C正确.答案A2.在空间四边形ABCD中,E,F分别是AB和BC上的点,若AEEBCFFB12,则对角线AC和平面DEF的位置关系是()A.平行 B.相交 C.在平面内 D.不能确定解析如图,由得ACEF.又因为EF平面DEF,AC平面D
2、EF,所以AC平面DEF.答案A3.给出下列关于互不相同的直线l,m,n和平面,的三个命题:若l与m为异面直线,l,m,则;若,l,m,则lm;若l,m.n,l,则mn.其中真命题的个数为()A.3 B.2 C.1 D.0解析中当与不平行时,也可能存在符合题意的l,m;中l与m也可能异面;中ln,同理,lm,则mn,正确.答案C4.(2016郑州模拟)设,为三个不同的平面,m,n是两条不同的直线,在命题“m,n,且_,则mn”中的横线处填入下列三组条件中的一组,使该命题为真命题.,n;m,n;n,m.可以填入的条件有()A.或 B.或C.或 D.或或解析由面面平行的性质定理可知,正确;当n,m
3、时,n和m在同一平面内,且没有公共点,所以平行,正确.故选C.答案C5.在四面体ABCD中,截面PQMN是正方形,则在下列结论中,错误的是()A.ACBDB.AC截面PQMNC.ACBDD.异面直线PM与BD所成的角为45解析因为截面PQMN是正方形,所以MNQP,由于MN平面ABCD,PQ平面ABC,则MN平面ABC,由线面平行的性质知MNAC,则AC截面PQMN,同理可得MQBD,又MNQM,则ACBD,故A、B正确.又因为BDMQ,所以异面直线PM与BD所成的角等于PM与QM所成的角,即为45,故D正确.答案C二、填空题6.(2016安庆一模)如图,四棱锥PABCD的底面是一直角梯形,A
4、BCD,BAAD,CD2AB,PA底面ABCD,E为PC的中点,则BE与平面PAD的位置关系为_.解析取PD的中点F,连接EF,AF,在PCD中,EF綊CD.又ABCD且CD2AB,EF綊AB,四边形ABEF是平行四边形,EBAF.又EB平面PAD,AF平面PAD,BE平面PAD.答案平行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,由于M、N分别是ACD、BCD的重心,所以AE、BE分别过M、N,则EMMA12,ENBN12,所以MNAB.所以MN平面ABD,MN平面ABC.答案平面ABD与平面ABC8
5、.在棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,M是棱AA1的中点,过C,M,D1作正方体的截面,则截面的面积是_.解析由面面平行的性质知截面与面AB1的交线MN是AA1B的中位线,所以截面是梯形CD1MN,易求其面积为.答案三、解答题9.如图,ABCD与ADEF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,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BEMO,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D
6、EGN,又DE平面MNG,GN平面MNG,所以DE平面MNG.又M为AB中点,所以MN为ABD的中位线,所以BDMN,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.10.如图,几何体EABCD是四棱锥,ABD为正三角形,CBCD,ECBD.(1)求证:BEDE;(2)若BCD120,M为线段AE的中点,求证:DM平面BEC.证明(1)如图,取BD的中点O,连接CO,EO.由于CBCD,所以COBD.又ECBD,ECCOC,CO,EC平面EOC,所以BD平面EOC,又EO平面EOC,因此BDEO.又O为BD的中点,所以B
7、EDE.(2)法一如图,取AB的中点N,连接DM,DN,MN.因为M是AE的中点,所以MNBE.又MN平面BEC,BE平面BEC,所以MN平面BEC.又因为ABD为正三角形,所以BDN30.又CBCD,BCD120,因此CBD30.所以DNBC.又DN平面BEC,BC平面BEC,所以DN平面BEC.又MNDNN,所以平面DMN平面BEC.又DM平面DMN,所以DM平面BEC.法二如图,延长AD,BC交于点F,连接EF.因为CBCD,BCD120,所以CBD30.因为ABD为正三角形,所以BADABD60,ABC90,因为AFB30,所以ABAF.又ABAD,所以D为线段AF的中点.连接DM,由
8、于点M是线段AE的中点,因此DMEF.又DM平面BEC,EF平面BEC,所以DM平面BEC.能力提升题组(建议用时:20分钟)11.(2016广东七校联考)设a,b是两条不同直线,是两个不同的平面,则的一个充分条件是()A.存在一条直线a,a,aB.存在一条直线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解析对于A,两个平面还可以相交,若,则存在一条直线a,a,a,所以A是的一个必要条件;同理,B也是的一个必要条件;易知C不是的一个充分条件,而是一个必要条件;对于D,可以通过平移把两条异面直线平移到一个平面中,成为相交直线,则有,所以D是的一个
9、充分条件.答案D12.下列四个正方体图形中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,P分别为其所在棱的中点,能得出AB平面MNP的图形的序号是()A. B. C. D.解析对于图形:平面MNP与AB所在的对角面平行,即可得到AB平面MNP;对于图形:ABPN,即可得到AB平面MNP;图形,都不可以,故选C.答案C13.如图,在长方体ABCDA1B1C1D1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及其内部运动,则M满足条件_时,有MN平面B1BDD1.解析如图,连接FH,HN,FN,由题意知HN面B1BDD1,FH面B1BDD1.且HNFHH
10、,面NHF面B1BDD1.当M在线段HF上运动时,有MN面B1BDD1.答案M线段HF14.如图,已知正方形ABCD的边长为6,点E,F分别在边AB,AD上,AEAF4,现将AEF沿线段EF折起到AEF位置,使得AC2.(1)求五棱锥ABCDFE的体积;(2)在线段AC上是否存在一点M,使得BM平面AEF?若存在,求出AM的长;若不存在,请说明理由.解(1)连接AC,设ACEFH,连接AH.四边形ABCD是正方形,AEAF4,H是EF的中点,且EFAH,EFCH,从而有AHEF,CHEF,又AHCHH,所以EF平面AHC,且EF平面ABCD,从而平面AHC平面ABCD,过点A作AO垂直HC且与HC相交于点O,则AO平面ABCD,因为正方形ABCD的边长为6,AEAF4,故AH2,CH4,所以cosAHC,所以HOAHcosAHC,则AO,所以五棱锥ABCDFE的体积V.(2)线段AC上存在点M,使得BM平面AEF,此时AM.证明如下:连接OM,BD,BM,DM,且易知BD过O点.AMAC,HOHC,所以OMAH,又OM平面AEF,AH平面AEF,所以OM平面AEF,又BDEF,BD平面AEF,EF平面AEF,所以BD平面AEF,又BDOMO,所以平面MBD平面AEF,因为BM平面MBD,所以BM平面AEF.