1、点点练27直线、平面的平行与垂直关系一基础小题练透篇1.给出以下命题(其中a,b表示不同的直线,表示平面):若a,b,则ab;若ab,b,则a;若a,b,则ab;若的同侧有两点A,B到平面的距离相等,则AB.其中正确命题的个数是()A0B1C2D32如图,L,M,N分别为正方体对应棱的中点,则平面LMN与平面PQR的位置关系是()A垂直B相交不垂直C平行D重合3如图,在四棱柱ABCDA1B1C1D1中,E,F分别是AB1,BC1的中点,则下列结论中正确的是()AEFBB1BEF平面BCC1B1CEF平面D1BCDEF平面ACC1A14.2022陕西省质量检测如图,在正三棱柱ABCA1B1C1中
2、,AB1,AA1,点D是侧棱BB1的中点,则直线C1D与平面ABC所成角的正弦值为()ABCD5.2022邯郸市摸底如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E是棱AB的中点,F是四边形AA1D1D内一点(包含边界).EF平面BB1D1D,当线段EF长度最大时,EF与平面ABCD所成角的余弦值为()ABCD6在正四面体ABCD中,E,F分别为BCD,ACD的中心,则下列说法中不正确的是()AEFABBCD平面ABEFC异面直线AB,CD所成的角为90DAEEF7如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,AB2,E为AD的中点,点F在CD上,若EF平面AB1C,则EF_二能力小题提升篇1.202
3、2陕西省西安市模拟已知直线l平面,直线m平面,给出下列命题中正确的是()lm;lm;lm;lm.ABCD22022广东省深圳市联考已知两条不同的直线l,m和两个不同的平面,则:(1)若m,则m;(2)空间中,三点确定一个平面;(3)若l,m,l,m,则;(4)若m,l且l,则lm.以上假命题的个数为()A1B2C3D432022西南名校联考如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD是平行四边形,且AB1,BC2,ABC60,PA平面ABCD,AEPC,给出下列四个结论:ABAC;AB平面PAC;PC平面ABE;BEPC.其中正确结论的个数是()A.1B2C3D442022浙江省百校联考如图,点P
4、在正方体ABCDA1B1C1D1的面对角线BC1上运动,则下列结论一定成立的是()A三棱锥AA1PD的体积大小与点P的位置有关BA1P与平面ACD1相交C平面PDB1平面A1BC1DAPD1C5.如图所示,在四棱锥PABCD中,PA底面ABCD,且底面各边都相等,M是PC上的一动点,当点M满足_时,平面MBD平面PCD.(只要填写一个你认为是正确的条件即可)62022聊城模拟如图,矩形ABCD中,AB2AD,E为AB的中点,将ADE沿DE翻折至A1DE(A1平面ABCD),若M为线段A1C的中点,则在ADE翻折的过程中,下列结论正确的是_(写出所有正确结论的序号)VAA1DEVA1BCDE13
5、;存在某个位置,使DEA1C;总有BM平面A1DE;线段BM的长为定值三高考小题重现篇1.2019全国卷设,为两个平面,则的充要条件是()A内有无数条直线与平行B内有两条相交直线与平行C,平行于同一条直线D,垂直于同一平面2全国卷如图,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与平面MNQ不平行的是()ABCD3全国卷在正方体ABCDA1B1C1D1中,E为棱CD的中点,则()AA1EDC1BA1EBDCA1EBC1DA1EAC42021浙江卷如图,已知正方体ABCDA1B1C1D1,M,N分别是A1D,D1B的中点,则()A直线A1D
6、与直线D1B垂直,直线MN平面ABCDB直线A1D与直线D1B平行,直线MN平面BDD1B1C直线A1D与直线D1B相交,直线MN平面ABCDD直线A1D与直线D1B异面,直线MN平面BDD1B15全国卷,是两个平面,m,n是两条直线,有下列四个命题:如果mn,m,n,那么.如果m,n,那么mn.如果,m,那么m.如果mn,那么m与所成的角和n与所成的角相等其中正确的命题有_.(填写所有正确命题的编号)62019全国卷已知ACB90,P为平面ABC外一点,PC2,点P到ACB两边AC,BC的距离均为,那么P到平面ABC的距离为_四经典大题强化篇1.在如图所示的空间几何体中,ACBC,四边形DC
7、BE为矩形,点F,M分别为AB,CD的中点求证:(1)FM平面ADE;(2)平面ACD平面ADE.2如图,四棱锥PABCD中,PA底面ABCD,ABAD,点E在线段AD上,且CEAB.(1)求证:CE平面PAD;(2)若PAAB1,AD3,CD,CDA45,求四棱锥PABCD的体积3如图1,在直角梯形ABCD中,ABCD,ABBC,AB2CD,DEAB,沿DE将AED折起到A1ED的位置,连接A1B,A1C,M,N分别为A1C,BE的中点,如图2.(1)求证:DEA1B;(2)求证:MN平面A1ED;(3)在棱A1B上是否存在一点G,使得EG平面A1BC?若存在,求出的值;若不存在,说明理由点
8、点练27直线、平面的平行与垂直关系一基础小题练透篇1答案:B解析:如图,在长方体ABCDABCD中,AB平面ABCD,BC平面ABCD,但AB与BC相交,故错误;ABAB,AB平面ABCD,但AB平面ABCD,故错误;AB平面ABCD,BC平面ABCD,但AB与BC异面,故错误;显然正确2.答案:C解析:如图,分别取另三条棱的中点A,B,C,将平面LMN延展为平面正六边形AMBNCL,因为PQAL,PRAM,且PQ与PR相交,AL与AM相交,所以平面PQR平面AMBNCL,即平面LMN平面PQR.3答案:D解析:题中未涉及垂直条件,故排除A,B;连接BA1,CD1,则BA1与AB1交于点E,所
9、以直线EF与平面CBA1D1相交,即直线EF与平面D1BC相交,故排除C;连接B1C交BC1于点F,由于平行四边形BCC1B1的对角线互相平分,故F是B1C的中点因为E是AB1的中点,所以EF是三角形B1AC的中位线,故EFAC.又AC平面ACC1A1,所以EF平面ACC1A1.故选D.4答案:B解析:BB1平面A1B1C1,C1D与平面A1B1C1所成的角为DC1B1.又B1C11,B1D,可得C1D,而平面A1B1C1平面ABC,C1D与平面ABC所成角的正弦值为.5答案:B解析:设正方体的棱长为a,如图,取AD的中点G,连接EG,过G作GHDD1,与A1D1交于点H,则点FGH,且HG平
10、面ABCD,则FEG即为EF与平面ABCD所成角,当EF长度最大时,点F与点H重合,EGa,EHa,得cosHEG.6答案:D解析:取CD的中点O,连接AO、BO,如图所示:对于A,点A、F、O和点B、E、O分别共线,因为点E、F分别为BCD和ACD的中心,所以2,所以EFAB,所以选项A正确;对于B,因为AOCD,BOCD,且AOBOO,所以CD平面ABO,即CD平面ABEF,选项B正确;对于C,因为AB平面ABO,所以CDAB,选项C正确;对于D,因为EFAB,设AB1,所以EF,在RtAEB中,BEBO1,所以AE,选项D错误7答案:解析:根据题意,因为EF平面AB1C,所以EFAC.又
11、E是AD的中点,所以F是CD的中点因为在RtDEF中,DEDF1,故EF.二能力小题提升篇1答案:D解析:,由直线l平面,直线m平面,若llm,故正确;,若lm或l、m异面或l、m相交,故错误;,利用面面垂直的判定,若lm,故正确;,若lm或、相交或、垂直,故错误所以正确2答案:C解析:对于(1),当m,时,m与可能平行,可能相交不垂直,可能垂直,可能m在内,所以(1)错误,对于(2),当空间中的三点不共线时,这三点确定一个平面,当空间中的三点共线时,则过这三点有无数个平面,所以(2)错误,对于(3)当l,m,l,m,若lm时,则,不一定平行,所以(3)错误,对于(4),如图,过直线l作平面,
12、w,a,wb,l,所以la,同理可得lb,所以ab,因为a,b,所以b,因为b,m,所以bm,所以lm,所以(4)正确3答案:D解析:在ABC中,AB1,BC2,ABC60,由余弦定理可得AC2AB2BC22ABBCcos603,所以AC2AB2BC2,所以ABAC,故正确;由PA平面ABCD,得ABPA,所以AB平面PAC,正确;由AB平面PAC,得ABPC,又AEPC,所以PC平面ABE,正确;由PC平面ABE,得PCBE,正确4答案:C解析:对于A中,由VAA1PDVPAA1D,在正方体ABCDA1B1C1D1中,可得BC1平面AA1D,所以P到平面AA1D的距离不变,即三棱锥PAA1D
13、的高不变,又由AA1D的面积不变,因此三棱锥PAA1D的体积不变,即三棱锥AA1PD的体积与点P的位置无关,故A不成立对于B中,由于BC1AD1,AD1平面ACD1,BC1平面ACD1,所以BC1平面ACD1同理可证BA1平面ACD1,又由BA1BC1B,所以平面BA1C1平面ACD1,因为A1P平面BA1C1,所以A1P平面ACD1,所以B不成立对于C中,因为A1C1BD,A1C1BB1,BDBB1B,所以A1C1平面BB1D,则A1C1B1D,同理A1BB1D,又因为A1C1A1BA1,所以B1D平面A1BC1.又由B1D平面PDB1,所以平面PDB1平面A1BC1,所以C成立对于D中,当
14、B与P重合时,可得AP与D1C的夹角为,所以D不成立5答案:DMPC(或BMPC)解析:连接AC,BD,则ACBD,PA底面ABCD,PABD.又PAACA,BD平面PAC,BDPC.当DMPC(或BMPC)时,即有PC平面MBD.而PC平面PCD,平面MBD平面PCD.6答案:解析:设A1到平面EBCD的距离为h,D到AB的距离为h,则VAA1DEVA1BCDESADES梯形EBCD(AEh)13,故正确;A1C在平面ABCD中的射影在AC上,AC与DE不垂直,DE与A1C不垂直,故错误;取CD的中点F,连接MF,BF,则MFA1D且MFA1D,FBED且FBED,可得平面MBF平面A1DE
15、,总有BM平面A1DE,故正确;易知MFBA1DE,由余弦定理可得MB2MF2FB22MFFBcosMFB是定值,故正确故答案为.三高考小题重现篇1答案:B解析:对于A,内有无数条直线与平行,当这无数条直线互相平行时,与可能相交,所以A不正确;对于B,根据两平面平行的判定定理与性质知,B正确;对于C,平行于同一条直线的两个平面可能相交,也可能平行,所以C不正确;对于D,垂直于同一平面的两个平面可能相交,也可能平行,如长方体的相邻两个侧面都垂直于底面,但它们是相交的,所以D不正确综上可知选B.2答案:A解析:A项,作如图所示的辅助线,其中D为BC的中点,则QDAB.QD平面MNQQ,QD与平面M
16、NQ相交,直线AB与平面MNQ相交B项,作如图所示的辅助线,则ABCD,CDMQ,ABMQ.又AB平面MNQ,MQ平面MNQ,AB平面MNQ.C项,作如图所示的辅助线,则ABCD,CDMQ,ABMQ,又AB平面MNQ,MQ平面MNQ,AB平面MNQ.D项,作如图所示的辅助线,则ABCD,CDNQ,ABNQ.又AB平面MNQ,NQ平面MNQ,AB平面MNQ.3答案:C解析:如图,A1E在平面ABCD上的射影为AE,而AE不与AC,BD垂直,B,D错;A1E在平面BCC1B1上的射影为B1C,且B1CBC1,A1EBC1,故C正确;(证明:由条件易知,BC1B1C,BC1CE,又CEB1CC,BC
17、1平面CEA1B1.又A1E平面CEA1B1,A1EBC1)A1E在平面DCC1D1上的射影为D1E,而D1E不与DC1垂直,故A错4答案:A解析:如图,连接AD1.因为四边形ADD1A1是正方形,且M是A1D的中点,所以点M是AD1的中点,A1DAD1.又AB平面ADD1A1,A1D平面ADD1A1,所以ABA1D.又因为ABAD1A,所以A1D平面ABD1.又因为D1B平面ABD1,所以A1DD1B,所以B错误由图易知直线A1D与直线D1B异面,所以C错误因为M,N分别是AD1,D1B的中点,所以MNAB.又因为MN平面ABCD,AB平面ABCD,所以MN平面ABCD,所以A正确取AA1的
18、中点E,连接NE,EB,ED1,ED,EB1,B1D,则B1D交BD1于点N.易证EBED1,EDEB1.且N是D1B,B1D的中点,所以END1B,ENB1D.又因为BD1DB1N,所以EN平面BDD1B1.而MNNEN,所以MN与平面BDD1B1不垂直,所以D错误5答案:解析:若mn,m,则n或n,又n,则,可能相交或平行,所以错误;若m,n,则mn,所以正确;若,m,由面面平行的性质可得m,正确;由线面所成角的定义可得正确故正确命题是.6答案:解析:设PO平面ABC于O,PEAC于E,PFBC于F,连接OE、OF、OC,PO平面ABC,POAC,又POPEP,AC平面POE,ACOE,同
19、理有BCOF,四边形OECF为矩形,PCPC且PEPF,RtPECRtPFC,ECFC1,四边形OECF是边长为1的正方形,OC,在RtPOC中,PO.四经典大题强化篇1证明:(1)取BE的中点N,连接MN,FN,因为F,M,N分别为AB,CD,BE的中点,所以MNDE,FNAE.又因为AE,DE平面ADE,FN,MN平面ADE,所以MN平面ADE,FN平面ADE.又MNFNN,所以平面ADE平面FMN.又FM平面FMN,所以FM平面ADE.(2)因为四边形DCBE为矩形,所以BCDC.又ACBC,ACDCC,所以BC平面ACD.又因为BCDE,所以DE平面ACD.因为DE平面ADE,所以平面
20、ACD平面ADE.2解析:(1)证明:因为PA底面ABCD,CE平面ABCD,所以PACE.因为ABAD,CEAB,所以CEAD.又PAADA,所以CE平面PAD.(2)由(1)可知CEAD.在RtECD中,CECDsin451,DECDcos451,又因为AB1,则ABCE.又CEAB,ABAD,所以四边形ABCE为矩形,四边形ABCD为梯形因为AD3,所以BCAEADDE2,SABCD(BCAD)AB(23)1,VPABCDSABCDPA1.于是四棱锥PABCD的体积为.3解析:(1)证明:在直角梯形ABCD中,ABCD,ABBC,AB2CD,DEAB,沿DE将AED折起到A1ED的位置,DEA1E,DEBE,A1EBEE,DE平面A1BE,A1B平面A1BE,DEA1B.(2)证明:取CD中点F,连接NF,MF,M,N分别为A1C,BE的中点,MFA1D,NFDE,又DEA1DD,NFMFF,DE平面A1DE,A1D平面A1DE,NF平面MNF,MF平面MNF.平面A1DE平面MNF,MN平面A1ED.(3)取A1B的中点G,连接EG,A1EBE,EGA1B,由(1)知DE平面A1BE,DEBC,BC平面A1BE,EGBC,又A1BBCB,EG平面A1BC.故棱A1B上存在中点G,使得EG平面A1BC,此时1.