A.一條直線不相交B.兩條相交直線不相交
C.無數(shù)條直線不相交D.任意一條直線不相交
2.(2023云南)如圖,在四棱柱中,平面平面,且,則四邊形的形狀是( )
A.平行四邊形B.矩形C.菱形D.正方形
3.(2022上海)在三棱錐中,點E,F(xiàn)分別在上.若,則直線與平面的位置關(guān)系為( )
A.平行B.相交C.平面D.不能確定
4.(2022山東)如果,表示直線,,表示平面,那么下列說法中正確的是( )
A.若,,則B.若,,則
C.若,,則D.若,,,則
5.(2022湖北)下列條件中,能得出直線與平面平行的是( )
A.直線與平面內(nèi)的所有直線平行
B.直線與平面內(nèi)的無數(shù)條直線平行
C.直線與平面沒有公共點
D.直線與平面內(nèi)的一條直線平行
6.(2022河南)如圖,已知平面平面,點為,外一點,直線,分別與,相交于,和,,則與的位置關(guān)系為( )
A.平行B.相交C.異面D.平行或異面
7.(2022北京)已知為三條不重合的直線,為兩個不重合的平面,下列命題正確的是( )
A.若,,則B.若,,則
C.若,,則D.若,,則
8.(2022湖北)已知正方體,下列結(jié)論中,正確的是______.(填序號)
①;②;③平面.
9.(2022河南)長方體的底面是正方形,,分別是側(cè)棱,上的動點,,在棱上,且.若平面,則_________.
10.(2022湖南)在如圖所示的正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn),E1,F(xiàn)1分別是棱AB,AD,B1C1,C1D1的中點,
求證:(1) ;
(2)∠EA1F=∠E1CF1.
11.(2023北京)如圖,在正方體中,與交于點,求證:
(1)直線平面;
(2)直線平面.
12.(2022哈爾濱)如圖,M,N,K分別是正方體的棱的中點.求證:∥平面.
13.(2022西藏)如圖所示,在四棱柱中,已知,.在DC上是否存在一點E,使平面?若存在,試確定點E的位置;若不存在,請說明理由.
14.(2022甘肅)如圖,在五面體中,,底面ABC是正三角形,.四邊形是矩形,問:D在AC上運動,當(dāng)D在何處時,有平面,并說明理由.
15.(2022陜西)如圖,在正方體中,是的中點,分別是的中點,求證:
(1)平面;
(2)平面平面.
16.(2022福建)如圖所示,在正方體中,,,分別是,,的中點.求證:平面平面.
17.(2022陜西?。┤鐖D,四棱錐的底面是正方形,PA⊥平面ABCD,E,F(xiàn)分別為AB,PD的中點,且PA=AD=2.
(1)求證:平面PEC;
(2)求三棱錐的體積.
18(2022四川?。┤鐖D,在四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,點M是線段B1D1上的一個動點,E,F(xiàn)分別是BC,CM的中點.
(1)求證:EF平面BDD1B1;
(2)設(shè)G為棱CD上的中點,求證:平面GEF平面BDD1B1.
19(2022北京)如圖,在三棱柱中,,,分別為,,的中點.
(1)求證:平面平面;
(2)若平面,求證:為的中點.
20.(2022湖北)如圖,正方體中,、、、分別是相應(yīng)棱的中點,證明:平面平面.
21.(2022黑龍江)如圖,四棱錐中,,,為的中點.
(1)求證:平面.
(2)在線段上是否存在一點,使得平面平面?若存在,證明你的結(jié)論,若不存在,請說明理由.
22.(2023山東省)如圖,四棱錐中,,,點為上一點,為,且平面.
(1)若平面與平面的交線為,求證:平面;
(2)求證:.
1.(2022山東?。ǘ噙x)如圖,點P在正方體的面對角線上運動,則下列四個結(jié)論一定正確的有( )
A.∥B.∥面
C.∥面D.三棱錐的體積不變
2.(2022遼寧)如圖,在正方體中,為線段上任意一點(包括端點),則一定有( )
A.與異面B.與相交
C.與平面平行D.與平面相交
3(2022天津)如圖,在棱長為的正方體中,、分別是棱、的中點,是側(cè)面上一點,若平面,則線段長度的取值范圍是( )
A.B.C.D.
4.(2022上海)如圖,在長方體中,
分別為的中點.點在平面內(nèi),若直線平面,則線段長度的最小值是______?
5.(2022遼寧)如圖,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,D、E分別為A1B1、AA1的中點,點F在棱AB上,且AF=AB.
(1)求證:EF∥平面BDC1;
(2)在棱AC上是否存在一個點G,使得平面EFG將三棱柱分割成的兩部分體積之比為1:15,若存在,指出點G的位置;若不存在,說明理由.
6.(2023重慶)如圖所示,在正方體中,點N在BD上,點M在上,且,求證:平面.
7.(2022浙江)如圖,在長方體中,,E為CD中點.問:在棱上是否存在一點P,使得平面?若存在,求AP的長;若不存在,說明理由.
8.(2022黑龍江)如圖,平面平面平面,異面直線 分別與平面 相交于點和點.已知,,,求、、的長.
8.5 空間直線、平面的平行(精練)
1.(2022廣西)如果直線平面,那么直線與平面內(nèi)的( )
A.一條直線不相交B.兩條相交直線不相交
C.無數(shù)條直線不相交D.任意一條直線不相交
【答案】D
【解析】由線面平行定義知:直線與平面無交點,直線與平面內(nèi)的任意一條直線不相交.
故選:D.
2.(2023云南)如圖,在四棱柱中,平面平面,且,則四邊形的形狀是( )
A.平行四邊形B.矩形C.菱形D.正方形
【答案】A
【解析】,四點共面;
平面平面,平面平面,平面平面,,
四邊形為平行四邊形.故選:A.
3.(2022上海)在三棱錐中,點E,F(xiàn)分別在上.若,則直線與平面的位置關(guān)系為( )
A.平行B.相交C.平面D.不能確定
【答案】A
【解析】因為,所以.
又平面平面,所以平面.故選:A
4.(2022山東)如果,表示直線,,表示平面,那么下列說法中正確的是( )
A.若,,則B.若,,則
C.若,,則D.若,,,則
【答案】D
【解析】A中,也可能成立;B中,,還有可能相交或異面;
C中,也可能成立;由直線與平面平行的性質(zhì)定理可知D正確.故選:D
5.(2022湖北)下列條件中,能得出直線與平面平行的是( )
A.直線與平面內(nèi)的所有直線平行
B.直線與平面內(nèi)的無數(shù)條直線平行
C.直線與平面沒有公共點
D.直線與平面內(nèi)的一條直線平行
【答案】C
【解析】對A,直線與平面內(nèi)的所有直線平行不可能,故A錯誤;
對B,當(dāng)直線在平面內(nèi)時,滿足直線與平面內(nèi)的無數(shù)條直線平行,但與不平行;
對C,能推出與平行;
對D,當(dāng)直線在平面內(nèi)時,與不平行.故選:C.
6.(2022河南)如圖,已知平面平面,點為,外一點,直線,分別與,相交于,和,,則與的位置關(guān)系為( )
A.平行B.相交C.異面D.平行或異面
【答案】A
【解析】由題意知,,,,在同一平面內(nèi),且平面平面,平面平面,且,∴,故選:A.
7.(2022北京)已知為三條不重合的直線,為兩個不重合的平面,下列命題正確的是( )
A.若,,則B.若,,則
C.若,,則D.若,,則
【答案】D
【解析】對于A選項,若,,則可能相交,A選項錯誤.
對于B選項,若,,則可能,B選項錯誤.
對于C選項,若,,則可能,C選項錯誤.
對于D選項,若,,根據(jù)平行的傳遞性可知,所以D選項正確.
故選:D
8.(2022湖北)已知正方體,下列結(jié)論中,正確的是______.(填序號)
①;②;③平面.
【答案】①③
【解析】因為,,所以四邊形為平行四邊形,故,故①正確;
如果,而,所以,而,因此不可能成立,故②錯誤;因為,平面,平面,所以平面,故③正確.
故答案為:①③
9.(2022河南)長方體的底面是正方形,,分別是側(cè)棱,上的動點,,在棱上,且.若平面,則_________.
【答案】2
【解析】連接,交于點,連接,過點作,交于點.
∵平面,平面,平面平面,
∴.
∵,
∴,又,
∴四邊形為平行四邊形,
∴.
∵四邊形是正方形,
∴是的中點,
又,∴.
∵,
∴.
故答案為:2
10.(2022湖南)在如圖所示的正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn),E1,F(xiàn)1分別是棱AB,AD,B1C1,C1D1的中點,
求證:(1) ;
(2)∠EA1F=∠E1CF1.
【答案】(1)見解析;(2)見解析
【解析】(1)連接,,在中,因為,分別為,的中點,
所以,同理,在正方體中,因為,,所以,所以四邊形是平行四邊形,所以,所以.
(2)取的中點,連接,因為,,所以,
所以四邊形是平行四邊形,所以,因為,所以四邊形是平行四邊形,所以,所以,同理可證:,又與兩邊的方向均相反,所以.
11.(2023北京)如圖,在正方體中,與交于點,求證:
(1)直線平面;
(2)直線平面.
【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析
【解析】(1)證明:直線在平面外,因為,
所以四邊形是平行四邊形,所以,
而是平面內(nèi)的直線,根據(jù)判定定理可知,直線平面.
(2)證明:如圖,連接BD,交AC于O,連接,易知,
則四邊形是平行四邊形,所以,
所以在平面上,根據(jù)判定定理可知,平面.
12.(2022哈爾濱)如圖,M,N,K分別是正方體的棱的中點.求證:∥平面.
【答案】證明見解析
【解析】證明:連接.因為N,K分別為的中點,所以且,
于是四邊形為平行四邊形,所以.
因為平面,平面,所以∥平面.
13.(2022西藏)如圖所示,在四棱柱中,已知,.在DC上是否存在一點E,使平面?若存在,試確定點E的位置;若不存在,請說明理由.
【答案】存在,理由見解析
【解析】存在,當(dāng)點E是DC的中點時,有平面.
連接BE,∵E是DC的中點,∴.
又∵,,∴,
∴四邊形為平行四邊形,
∴.
又∵,∴,
∴四邊形為平行四邊形,
∴.
又∵平面,平面,
∴平面.
14.(2022甘肅)如圖,在五面體中,,底面ABC是正三角形,.四邊形是矩形,問:D在AC上運動,當(dāng)D在何處時,有平面,并說明理由.
【答案】D為AC中點時,理由見解析
【解析】當(dāng)D為AC中點時,平面.
理由:連接與交于點O,當(dāng)D為AC中點時,,且OD是平面上的直線,而是平面外的直線,根據(jù)直線與平面平行的判定定理可知,平面.
15.(2022陜西)如圖,在正方體中,是的中點,分別是的中點,求證:
(1)平面;
(2)平面平面.
【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析
【解析】(1)
如圖,連接,∵分別是的中點,∴.
又∵平面,平面,∴直線平面.
(2)連接SD,∵分別是 的中點,
∴.又∵平面,平面,
∴平面,由(1)知,平面,
且平面,平面,,
∴平面∥平面.
16.(2022福建)如圖所示,在正方體中,,,分別是,,的中點.求證:平面平面.
【答案】證明見解析
【解析】證明:如圖,連接.
因為,分別是,的中點,所以.
因為∥,,
所以四邊形為平行四邊形,
所以,
所以.
因為平面,平面,
所以平面.
同理可證平面.
又因為,,平面,
所以平面平面.
17.(2022陜西?。┤鐖D,四棱錐的底面是正方形,PA⊥平面ABCD,E,F(xiàn)分別為AB,PD的中點,且PA=AD=2.
(1)求證:平面PEC;
(2)求三棱錐的體積.
【答案】(1)證明見解析;(2)
【解析】(1)取PC的中點G,連接EG,F(xiàn)G,
因為F是的中點,
所以,
因為E是AB的中點,
所以,
所以,
所以四邊形是平行四邊形,
所以,
因為平面,平面,
所以平面;
(2)因為PA⊥平面ABCD,F(xiàn)為PD的中點,且PA=AD=2,四邊形ABCD是正方形,
所以三棱錐的體積為:
=.
18(2022四川?。┤鐖D,在四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,點M是線段B1D1上的一個動點,E,F(xiàn)分別是BC,CM的中點.
(1)求證:EF平面BDD1B1;
(2)設(shè)G為棱CD上的中點,求證:平面GEF平面BDD1B1.
【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析
【解析】(1)證明:在四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,連接BM,如圖,
因E,F(xiàn)分別是BC,CM的中點,
則有EFBM,
又EF平面BDD1B1,BM平面BDD1B1,
所以EF平面BDD1B1.
(2)證明:取CD的中點G,連接EG,F(xiàn)G,如圖,
而E是BC的中點,
于是得EGBD,
而EG平面BDD1B1,BD平面BDD1B1,
從而得EG平面BDD1B1,
由(1)知EF平面BDD1B1,
EFEG=E,且EF、EG平面GEF,
因此,平面GEF平面BDD1B1,
所以當(dāng)G是DC的中點時,
平面GEF平面BDD1B1.
19(2022北京)如圖,在三棱柱中,,,分別為,,的中點.
(1)求證:平面平面;
(2)若平面,求證:為的中點.
【答案】(1)證明見解析;
(2)證明見解析.
【解析】(1)證明:如圖,
,分別為,的中點,
,
平面,平面,
平面,
又,分別為,的中點,
,
又,四邊形為平行四邊形,則,
平面,平面,
平面,
又,平面,
平面平面;
(2)證明:平面平面,平面平面,
平面與平面有公共點,則有經(jīng)過的直線,交于G,
則,得,
為的中點,
為的中點.
20.(2022湖北)如圖,正方體中,、、、分別是相應(yīng)棱的中點,證明:平面平面.
【答案】證明見解析
【解析】證明:連接,由題得,

所以四邊形是平行四邊形,所以,
所以,
平面,平面,
平面,
在正方形中,,分別是棱,的中點,
且,
又 且,
且,
四邊形是平行四邊形,
,
又平面,平面,
平面,
平面,平面,且,
平面平面.
21.(2022黑龍江)如圖,四棱錐中,,,為的中點.
(1)求證:平面.
(2)在線段上是否存在一點,使得平面平面?若存在,證明你的結(jié)論,若不存在,請說明理由.
【答案】(1)證明見解析
(2)存在,證明見解析
【解析】(1)證明:如圖所示,取的中點,連接,.
因為為的中點,
所以,.
又,,
所以,.
因此四邊形是平行四邊形,
所以.
又平面,平面,
因此平面.
(2)解:如圖所示,取的中點,連接,,
所以
又,所以.
又,所以四邊形為平行四邊形,
因此.
又平面,所以平面.
由(1)可知平面.
因為,故平面平面.
22.(2023山東省)如圖,四棱錐中,,,點為上一點,為,且平面.
(1)若平面與平面的交線為,求證:平面;
(2)求證:.
【答案】(1)證明見解析
(2)證明見解析
【解析】(1)∵,平面平面,∴平面.
∵平面,平面平面,∴.
∵平面平面,
∴平面.
(2)連接,設(shè),,連接,
∵平面平面,平面平面,
∴,
∵,,所以,
∴,
∴點是的重心,
∴點是的中點,
∴,
∴,
∴.

1.(2022山東?。ǘ噙x)如圖,點P在正方體的面對角線上運動,則下列四個結(jié)論一定正確的有( )
A.∥B.∥面
C.∥面D.三棱錐的體積不變
【答案】BCD
【解析】對于A,因為平面∥平面,平面平面,平面平面,
所以∥,所以當(dāng)為的中點時,才有∥,所以A錯誤,
對于B,因為平面∥平面,平面,所以∥面,所以B正確,
對于C,由選項A同理可得∥,因為平面,平面,所以∥面,所以C正確,
對于D,因為由選項C可知∥,因為平面,平面,
所以∥平面,所以點到平面為常數(shù),
因為三角形的面積為常數(shù),所以為定值,
因為,所以三棱錐的體積不變,所以D正確,
故選:BCD.
2.(2022遼寧)如圖,在正方體中,為線段上任意一點(包括端點),則一定有( )
A.與異面B.與相交
C.與平面平行D.與平面相交
【答案】C
【解析】連接、,因為且,所以,四邊形為平行四邊形,
當(dāng)為、的交點時,與相交,
當(dāng)不為、的交點時,與異面,AB選項都不一定成立;
連接、,因為且,故四邊形為平行四邊形,
,平面,平面,平面,
同理可證平面,
因為,、平面,平面平面,
平面,平面,C選項一定滿足,D選項一定不滿足.
故選:C.
3(2022天津)如圖,在棱長為的正方體中,、分別是棱、的中點,是側(cè)面上一點,若平面,則線段長度的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】如圖所示,分別取棱、的中點、,連接、、、、,
因為、分別為、的中點,則,同理可得,,
平面,平面,平面,
因為且,、分別為、的中點,則且,
所以,四邊形為平行四邊形,所以,且,
且,且,
所以,四邊形為平行四邊形,,
平面,平面,平面,
,、平面,所以,平面平面,
當(dāng)時,平面,則平面,
所以,點的軌跡為線段.
在中,.
在中,.
同理,在中,可得,所以,為等腰三角形.
設(shè)的中點為,連接.
當(dāng)點位于的中點處時,,此時最短;當(dāng)點位于、處時,最長.
易求得,
因此,線段長度的取值范圍是.
故選:B.
4.(2022上海)如圖,在長方體中,
分別為的中點.點在平面內(nèi),若直線平面,則線段長度的最小值是______?
【答案】
【解析】如圖,連結(jié),
∵分別為的中點,
∴平面,平面,
∴平面
∵平面,平面,
∴平面,
∵,∴平面平面,
∵平面,
∴點在直線上,在中,,
∴當(dāng)時,線段的長度最小,最小值為=.
故答案為:.
5.(2022遼寧)如圖,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,D、E分別為A1B1、AA1的中點,點F在棱AB上,且AF=AB.
(1)求證:EF∥平面BDC1;
(2)在棱AC上是否存在一個點G,使得平面EFG將三棱柱分割成的兩部分體積之比為1:15,若存在,指出點G的位置;若不存在,說明理由.
【答案】(1)證明見解析
(2)點G不存在,理由見解析
【解析】(1)證明:取AB的中點M,
∵AF=AB,
∴F為AM的中點,
又∵E為AA1的中點,
∴EF∥A1M
在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,M分別為A1B1,AB的中點,
∴A1D∥BM,A1D=BM,
∴A1DBM為平行四邊形,∴AM∥BD
∴EF∥BD.
∵BD?平面BC1D,EF?平面BC1D,
∴EF∥平面BC1D.
(2)設(shè)AC上存在一點G,使得平面EFG將三棱柱分割成兩部分的體積之比為1:15,則,

∴,
∴,
∴AG=AC>AC.
所以符合要求的點G不存在.
6.(2023重慶)如圖所示,在正方體中,點N在BD上,點M在上,且,求證:平面.
【答案】證明見解析
【解析】證明 證法一:如圖所示,作,交于點E,作,交AB于點F,連接EF,
則平面,且,.
∵在正方體中,,,
∴.
∴.
,∴.
又,
∴四邊形為平行四邊形,∴.
∵平面,平面,
∴平面.
證法二:如圖所示,連接CN并延長交BA所在直線于點P,連接,
則平面.易知,
∴,
又,,∴,
∴,∴.
∵平面,平面,
∴平面.
7.(2022浙江)如圖,在長方體中,,E為CD中點.問:在棱上是否存在一點P,使得平面?若存在,求AP的長;若不存在,說明理由.
【答案】存在,.
【解析】在棱上存在一點P,使得平面.求AP的長如下:
取中點F,連接,,取中點,連接,
當(dāng)P在中點時,連接,
因為分別是中點,,
又長方體中,與平行且相等,是平行四邊形,所以,則,,與共面,
分別是中點,則與平行且相等,而與平行且相等,因此與平行且相等,是平行四邊形,,
在矩形上,與平行且相等,是平行四邊形,,
所以,
是平面上的直線,PD是平面外的直線,所以平面.因為P為的中點,所以.
8.(2022黑龍江)如圖,平面平面平面,異面直線 分別與平面 相交于點和點.已知,,,求、、的長.
【答案】,,
【解析】連接交平面于點,連接,,
因為平面平面,平面平面于,平面平面于,
所以,所以,,
又因為,所以,
所以,
因為,,所以,,
所以,
因為平面平面,平面平面于,平面平面于,
所以,所以,,
又因為,所以,
所以,因為,所以,
所以,所以,
又因為,所以,
所以,,.

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高中數(shù)學(xué)人教A版 (2019)必修 第二冊電子課本

8.5 空間直線、平面的平行

版本: 人教A版 (2019)

年級: 必修 第二冊

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