内容正文:
五年2018-2022高考数学真题按知识点分类汇编16-直线、平面平行的判断与性质(含解析)
一、单选题
1.(2021·浙江·统考高考真题)如图已知正方体,M,N分别是,的中点,则( )
A.直线与直线垂直,直线平面
B.直线与直线平行,直线平面
C.直线与直线相交,直线平面
D.直线与直线异面,直线平面
二、解答题
2.(2022·全国·统考高考真题)如图,是三棱锥的高,,,E是的中点.
(1)证明:平面;
(2)若,,,求二面角的正弦值.
3.(2022·全国·统考高考真题)小明同学参加综合实践活动,设计了一个封闭的包装盒,包装盒如图所示:底面是边长为8(单位:)的正方形,均为正三角形,且它们所在的平面都与平面垂直.
(1)证明:平面;
(2)求该包装盒的容积(不计包装盒材料的厚度).
4.(2022·北京·统考高考真题)如图,在三棱柱中,侧面为正方形,平面平面,,M,N分别为,AC的中点.
(1)求证:平面;
(2)再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求直线AB与平面BMN所成角的正弦值.
条件①:;
条件②:.
注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.
5.(2020·山东·统考高考真题)已知点,分别是正方形的边,的中点.现将四边形沿折起,使二面角为直二面角,如图所示.
(1)若点,分别是,的中点,求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
6.(2020·北京·统考高考真题)如图,在正方体中, E为的中点.
(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)求直线与平面所成角的正弦值.
7.(2020·全国·统考高考真题)如图,已知三棱柱ABC–A1B1C1的底面是正三角形,侧面BB1C1C是矩形,M,N分别为BC,B1C1的中点,P为AM上一点.过B1C1和P的平面交AB于E,交AC于F.
(1)证明:AA1//MN,且平面A1AMN⊥平面EB1C1F;
(2)设O为△A1B1C1的中心,若AO=AB=6,AO//平面EB1C1F,且∠MPN=,求四棱锥B–EB1C1F的体积.
8.(2019·全国·高考真题)如图,直四棱柱ABCD–A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.
(1)证明:MN∥平面C1DE;
(2)求二面角A-MA1-N的正弦值.
9.(2019·全国·高考真题)如图,直四棱柱ABCD–A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.
(1)证明:MN∥平面C1DE;
(2)求点C到平面C1DE的距离.
10.(2019·天津·高考真题) 如图,在四棱锥中,底面为平行四边形,为等边三角形,平面平面,,,,
(Ⅰ)设分别为的中点,求证:平面;
(Ⅱ)求证:平面;
(Ⅲ)求直线与平面所成角的正弦值.
11.(2018·北京·高考真题)如图,在四棱锥中,底面为矩形,平面平面,,,、分别为、的中点.
(Ⅰ)求证:;
(Ⅱ)求证:平面平面;
(Ⅲ)求证:平面.
12.(2018·全国·高考真题)如图,矩形所在平面与半圆弧所在平面垂直,是上异于,的点.
(1)证明:平面平面;
(2)在线段上是否存在点,使得平面?说明理由.
13.(2019·北京·高考真题)如图,在四棱锥中,平面ABCD,底部ABCD为菱形,E为CD的中点.
(Ⅰ)求证:BD⊥平面PAC;
(Ⅱ)若∠ABC=60°,求证:平面PAB⊥平面PAE;
(Ⅲ)棱PB上是否存在点F,使得CF∥平面PAE?说明理由.
14.(2019·江苏·高考真题)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E分别为BC,AC的中点,AB=BC.
求证:(1)A1B1∥平面DEC1;
(2)BE⊥C1E.
15.(2018·江苏·高考真题)在平行六面体中,,.
求证:(1);
(2).
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【分析】由正方体间的垂直、平行关系,可证平面,即可得出结论.
【详解】
连,在正方体中,
M是的中点,所以为中点,
又N是的中点,所以,
平面平面,
所以平面.
因为不垂直,所以不垂直
则不垂直平面,所以选项B,D不正确;
在正方体中,,
平面,所以,
,所以平面,
平面,所以,
且直线是异面直线,
所以选项C错误,选项A正确.
故选:A.
【点睛】关键点点睛:熟练掌握正方体中的垂直、平行关系是解题的关键,如两条棱平行或垂直,同一个面对角线互相垂直,正方体的对角线与面的对角线是相交但不垂直或异面垂直关系.
2.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接并延长交于点,连接、,根据三角形全等得到,再根据直角三角形的性