1、直线、平面平行的判定及其性质一、选择题1若直线l不平行于平面,且l,则()A内的所有直线与l异面B内不存在与l平行的直线C与直线l至少有两个公共点D内的直线与l都相交Bl,且l与不平行,lP,故内不存在与l平行的直线故选B2(2021江苏南通市高三期末)已知m,n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mn,m,则nB若,m,则mC若m,m,则D若m,n,则mnD若mn,m,则n可能在内,只要过m作平面与相交,交线即可作为直线n,故A错误;若,m,则m可能在内,只要m在内垂直于两平面,的交线即有m,故B错误;若m,m,则,可能相交,只要m不在,内,且平行于,的交线即可
2、,故C错误;若m,n,根据线面垂直的性质定理可知mn,故D正确;故选D3若平面平面,直线a,点B,则在平面内过点B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D存在唯一一条与a平行的直线D因为直线a与点B可确定一个平面,该平面与平面的交线即为在平面内过点B,且与直线a平行的直线,所以只有唯一一条4如图,已知四棱锥PABCD的底面是平行四边形,AC交BD于点O,E为AD中点,F在PA上,APAF,PC平面BEF,则的值为()A1 B C2 D3D设AO交BE于点G,连接FGO,E分别是BD,AD的中点,则有,PC平面BEF,平面BEF平面PACGF
3、,GFPC,则,即35如图,已知平面平面,点P为,外一点,直线PB,PD分别与,相交于A,B和C,D,则AC与BD的位置关系为()A平行 B相交C异面 D平行或异面A由题意知:P,A,B,C,D在同一平面内,且平面PBD平面AC,平面PBD平面BD,平面平面,ACBD6若平面截三棱锥所得截面为平行四边形,则该三棱锥与平面平行的棱有()A0条 B1条C2条 D0条或2条C如图,设平面截三棱锥所得的四边形EFGH是平行四边形,则EFGH,EF平面BCD,GH平面BCD,所以EF平面BCD,又EF平面ACD,平面ACD平面BCDCD,则EFCD,EF平面EFGH,CD平面EFGH,则CD平面EFGH
4、,同理AB平面EFGH,所以该三棱锥与平面平行的棱有2条,故选C二、填空题7对于不重合直线a,b,不重合平面,下列四个条件中,能推出的有 (填写所有正确的序号),;,;a,a;ab,a,b对于,当,时,与相交,或与平行;对于,当,时,根据平行平面的公理得;对于,当a,a时,与相交,或与平行;对于,当ab时,若a,则b,又b,综上,能推出的是8若正方形ABCD与正方形ABEF所在平面相交于AB,若P为AE的中点,Q在BD上,若PQ平面BCE,则点Q的位置是 BD的中点当Q为BD的中点时,PQ平面BCE,证明如下:连接AC四边形ABCD为正方形,ACBDQ,且Q为AC的中点又P为AE的中点,PQE
5、C又PQ平面BCE,EC平面BCE,PQ平面BCE点Q为BD的中点时,PQ平面BCE9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 如图,由面面平行的性质知截面与平面ABB1A1的交线MN是AA1B的中位线,所以截面是梯形CD1MN,易求其面积为三、解答题10(2021江苏省镇江中学高三月考)如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,底面ABC是正三角形,AA1平面ABC,已知AB2,侧棱长为,D是A1B1的中点,E、F、G分别是AC,BC,CD的中点(1)求FG与BB1所成角的大小;(2)求证:平面EFG平面ABB1A1解(1)连接D
6、B(图略),因为G,F分别是DC,BC的中点,所以GFBD,所以异面直线FG与BB1所成角即为直线DB与BB1所成的角,在直角DB1B中,由DB11,BB1,可得tan DBB1,所以DBB130(2)证明:由(1)知GFBD,BD平面ABB1A1,GF平面ABB1A1,所以GF平面ABB1A1,因为E是AC的中点,所以EFAB,因为AB平面ABB1A1,且EF平面ABB1A1,所以EF平面ABB1A1,又因为EFFGF,且EF,FG平面EFG,所以平面EFG平面ABB1A111(2021吉林东北师大附中高三模拟)在正方体ABCDA1B1C1D1中,E是棱BB1的中点(1)求证:B1D平面AC
7、E;(2)若F是棱CC1的中点,求证:平面B1DF平面ACE证明(1)连接BD,使BDACG,连接EG四边形ABCD是正方形,BDACG,DGBG又E是BB1中点,B1EBE,DB1GE,又DB1平面ACE,GE平面ACE,B1D平面ACE(2)E是棱BB1的中点,F是棱CC1的中点B1ECF且B1ECF,四边形B1ECF是平行四边形,B1FCE,又B1F平面ACE,CE平面ACE,B1F平面ACE,由(1)B1D平面ACE,DB1B1FB1 ,平面B1DF平面ACE1如图所示,透明塑料制成的长方体容器ABCDA1B1C1D1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
8、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始终与水面所在平面平行;当容器倾斜如图所示时,BEBF是定值其中正确命题的个数是()A1 B2 C3 D4C由题图,显然正确,错误; 对于,A1D1BC,BCFG,A1D1FG且A1D1平面EFGH,FG平面EFGH,A1D1平面EFGH(水面)正确;对于,水是定量的(定体积V),SBEFBCV,即BEBFBCVBEBF(定值),即正确,故选C2在三棱锥SABC中,ABC是边长为6的正三角形,SASBSC12,平面DEFH分别与AB,BC,SC,SA交于D,E,F,H,且它们分别是AB,BC,SC,
9、SA的中点,那么四边形DEFH的面积为()A18 B18 C36 D36A因为D,E,F,H分别是AB,BC,SC,SA的中点,所以DEAC,FHAC,DHSB,EFSB,则四边形DEFH是平行四边形,且HDSB6,DEAC3如图,取AC的中点O,连接OB、SO,因为SASC12,ABBC6,所以ACSO,ACOB,又SOOBO,所以AO平面SOB,所以AOSB,则HDDE,即四边形 DEFH是矩形,所以四边形DEFH的面积S6318,故选A3如图,AB是圆O的直径,点C是圆O上异于A,B的点,P为平面ABC外一点,E、F分别是PA、PC的中点记平面BEF与平面ABC的交线为l,试判断直线l与
10、平面PAC的位置关系,并加以证明解直线l平面PAC,证明如下:因为E、F分别是PA、PC的中点,所以EFAC又EF平面ABC,且AC平面ABC,所以EF平面ABC而EF平面BEF,且平面BEF平面ABCl,所以EFl因为l平面PAC,EF平面PAC,所以l平面PAC1如图所示,在正四棱柱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)点M在线段FH上(或点M与点H重合)连接HN,FH,FN(图略),则
11、FHDD1,HNBD,平面FHN平面B1BDD1,只需MFH,则MN平面FHN,MN平面B1BDD12如图,四棱锥PABCD中,ABCD,AB2CD,E为PB的中点(1)求证:CE平面PAD(2)在线段AB上是否存在一点F,使得平面PAD平面CEF?若存在,证明你的结论,若不存在,请说明理由解(1)证明:如图,取PA的中点H,连接EH,DH,因为E为PB的中点,所以EHAB,EHAB,又ABCD,CDAB,所以EHCD,EHCD,因此四边形DCEH为平行四边形,所以CEDH,又DH平面PAD,CE平面PAD,因此CE平面PAD(2)存在点F为AB的中点,使平面PAD平面CEF,证明如下:取AB的中点F,连接CF,EF,则AFAB,因为CDAB,所以AFCD,又AFCD,所以四边形AFCD为平行四边形,因此CFAD又AD平面PAD,CF平面PAD,所以CF平面PAD,由(1)可知CE平面PAD,又CECFC,故平面CEF平面PAD,故存在AB的中点F满足要求