内容正文:
课时冲关42 空间直线、平面的平行
对应学生用书 P281
[基础巩固练]
一、单选题
1.(2025郑州、商丘名师联盟联考)过平面α外
的直线l,作一组平面与α相交,若所得交线为
a,b,c,...,则这些交线的位置关系为 ( )
A.平行或交于同一点
B.相交于同一点
C.相交但交于不同的点
D.平行
解析:A [若l∥α,则l∥a,l∥b,l∥c,...,∴a∥b
∥c....若l∩α=P,则a,b,c,...交于点P.]
2.下列关于线、面的四个命题中不正确的是 ( )
A.平行于同一平面的两个平面一定平行
B.平行于同一直线的两条直线一定平行
C.垂直于同一直线的两条直线一定平行
D.垂直于同一平面的两条直线一定平行
解析:C [垂直于同一条直线的两条直线不一
定平行,可能相交或异面.]
3.如图,四边形 ABDC 是梯
形,AB∥CD,且AB∥平面
α,AC 与平面α 交于点M,
M 是AC 的中点,BD 与平
面α交于点N,AB=4,CD
=6,则MN 等于 ( )
A.4.5 B.5 C.5.4 D.5.5
解析:B [因为 AB∥平面α,AB⊂平面 ABG
DC,平 面 ABDC∩ 平 面α=MN,所 以 AB∥
MN.又M 是AC 的中点,所以MN 是梯形ABG
DC 的中位线,故 MN=12
(AB+CD)=5.]
4.如图,P 为平行四边形ABG
CD 所在平面外一点,E 为
AD 的中点,F 为PC 上一
点,当PA∥平面EBF 时,
PF
FC=
( )
A.23 B.
1
4 C.
1
3 D.
1
2
解析:D [连接 AC 交BE
于点G,连接 FG,因为 PA
∥ 平 面 EBF,PA ⊂ 平 面
PAC,平 面 PAC ∩ 平 面
BEF=FG,所 以 PA∥FG,所 以PFFC=
AG
GC.
又
AD∥BC,E 为AD 的中点,所以AGGC=
AE
BC=
1
2
,
所以PF
FC=
1
2.
]
5.设α,β是两个不重合的平面,下列选项中,是“α
∥β”的充要条件的是 ( )
A.α内存在无数条直线与β平行
B.存在直线l与α,β所成的角相等
C.存在平面γ,满足γ∥α且γ∥β
D.α内存在不共线的三个点到β的距离相等
解析:C [对于 A,如果α∩β=l,在α内与l平
行的直线有无数条,但此时α不平行于β,A 错
误;对于B,如果α∩β=m,在空间必存在直线l
与m 平行的直线,此时l也与两个平面平行,即
直线l与α,β所成的角都等于0,故 B错误;对
于C,如果α∥β,则一定存在平面γ,满足γ∥α
且γ∥β;若γ∥α且γ∥β,则也一定有α∥β,则
“α∥β”的充要条件的是存在平面γ,满足γ∥α
且γ∥β,C正确;对于 D,当α∥β时,α内必存在
不共线的三个点到β的距离相等,但当α与β相
交时,同样可以在α内找到不共线的三点到β的
距离相等,D错误.]
6.如图,在多面体 ABCGDEFG
中,平面ABC∥平面DEFG,
EF∥DG,且AB=DE,DG=
2EF,则 ( )
A.BF∥平面ACGD
B.CF∥平面ABED
C.BC∥FG
D.平面ABED∥平面CGF
解析:A [如图所示,取 DG
的中点M,连接AM,FM,则
由已 知 条 件 易 证 得 四 边 形
DEFM 是 平 行 四 边 形,∴
DE∥FM,且 DE=FM.∵
平面 ABC∥平面 DEFG,平
面ABC∩平面 ADEB=AB,平面 DEFG∩平
面ADEB=DE,∴AB∥DE,∴AB∥FM,又
AB=DE,∴AB=FM,∴四边形 ABFM 是平
行四边形,∴BF∥AM,又 BF⊄平面 ACGD,
AM⊂平面ACGD,∴BF∥平面ACGD.]
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第七章 立体几何与空间向量
二、多选题
7.如图是一个正方体的平面展开图,则在该正方
体中,下列叙述正确的有 ( )
A.AH⊥FC
B.AC∥BG
C.BD 与FC 所成的角为60°
D.AC∥平面BEG
解析:ACD [将平面展开
图以 ABCD 为 下 底 面,折
起还原为正方体,各顶点的
字母 标 记 如 图 所 示,连 接
DE,则 AH ⊥DE,FC∥
DE,∴AH⊥FC,故 A 正确;AC∥EG,EG与BG
相交,∴AC与BG显然不平行,故B错误;
∵DE∥CF,△BDE 为等边三角形,∴∠BDE
=60°,故异面直线BD 与FC 所成的角为60°,
故C正确;∵AC∥EG,AC⊄平面BEG,EG⊂
平面BEG,∴AC∥平面BEG,故 D正确.]
8.在正方体ABCDGA1B1C1D1 中,M,N,Q 分别
是棱D1C1,A1D1,BC的中点,点P 在BD1 上且
BP=23BD1.
则以下四个说法中正确的是
( )
A.MN∥平面APC
B.C1Q∥平面APC
C.A,P,M 三点共线
D.平面MNQ∥平面APC
解析:BC [如图,对于
A,连 接 MN,AC,则
MN ∥AC,连 接 AM,
CN,易得 AM,CN 交于
点 P,即 MN ⊂ 平 面
APC,所 以 MN∥ 平 面
APC是错误的;对于B,由 A 项知 M,N 在平面
APC 内,由题易知AN∥C1Q,AN⊂平面APC,
所以C1Q∥平面 APC 是正确的;对于 C,由 A
项知A,P,M 三点共线是正确的;对于 D,由 A
项知 MN⊂平面APC,又 MN⊂平面 MNQ,所
以平面 MNQ∥平面APC 是错误的.]
三、填空题
9.如图,在长方体 ABCD
GA1B1C1D1 中,过 BB1
的中点E 作一个与平面
ACB1 平行的平面交AB
于点 M,交BC 于点 N,
则MN
AC= .
解析:∵平面 MNE∥平面ACB1,平面 MNE∩
平 面 ABB1A1 = EM,平 面 ACB1 ∩ 平 面
ABB1A1=B1A,平面 MNE∩平面 CBB1C1=
EN,平面ACB1∩平面CBB1C1=B1C,∴由两
个平面平行的性质定理可得EN∥B1C,EM∥
B1A.∴
BE
EB1
=BMAM
,BE
EB1
=BNNC
,又∵E 为BB1
的中点,∴M,N 分别为BA,BC 的中点,∴MN
=12AC
,即MN
AC =
1
2.
答案:1
2
10.在正四棱柱 ABCDGA1B1C1D1 中,O 为底面
ABCD 的中心,P 是DD1 的中点,设Q 是CC1
上的点,则点Q 满足条件 时,有平面
D1BQ∥平面PAO.
解析:如图所示,当Q 为CC1
的中点时,因为 P 为DD1 的
中点,所 以 QB∥PA.连 接
DB,因 为 P,O 分 别 是 DD1,
DB的中点,所以D1B∥PO,又
D1B⊄ 平 面 PAO,PO⊂ 平 面
PAO,所以D1B∥平面PAO,又QB⊄平面PAO,
PA⊂平面PAO,所以QB∥平面PAO,又D1B∩
QB=B,所以平面D1BQ∥平面PAO.故当Q 为
CC1 的中点时,平面D1BQ∥平面PAO.
答案:Q 为CC1 的中点
四、解答题
11.如图,四棱锥 P-ABG
CD 的底面是边长为8
的正方形,四条侧棱长
均为2 17.点G,E,F,
H 分别是棱PB,AB,
CD,PC 上共面的四点,平面 GEFH ⊥ 平面
ABCD,BC∥平面GEFH.
(1)证明:GH∥EF;
(2)若EB=2,求四边形GEFH 的面积.
014
高考总复习 数学 A版
解:(1)证明:因为BC∥
平面GEFH,BC⊂平面
PBC,且 平 面 PBC∩
平面 GEFH =GH,所
以GH∥BC,同理可证
EF∥BC,因此GH∥EF.
(2)连接AC,BD 交于点O,BD 交EF 于点K,
连接OP,GK,因为PA=PC,点O 是AC 的中
点,所以PO⊥AC,同理可得PO⊥BD,又BD
∩AC=O,且AC,BD 都在平面ABO 内,所以
PO⊥平面ABCD,
又因为平面GEFH⊥平面ABCD,
且PO⊄平面GEFH,所以PO∥平面GEFH,
因为平面PBD∩平面GEFH=GK,
所以PO∥GK,且GK⊥平面ABCD,从而GK
⊥EF,所以GK 是梯形GEFH 的高,由AB=
8,EB=2得EB∶AB=KB∶DB=1∶4,从而
KB=14BD=
1
2OB
,即点 K 是OB 的中点.再
由PO∥GK 得GK=12PO
,即点G 是PB 的
中点,同理GH=12BC=4
,由已知可得OB=4
2,PO= PB2-OB2= 68-32=6,所以GK
=3,故四边形GEFH 的面积S=GH+EF2
GK=4+82 ×3=18.
[能力提升练]
12.如图所示,在正方体ABG
CDGA1B1C1D1 中,点 F
是棱AA1 上的一个动点,
平面 BFD1 交棱CC1 于
点E,则下列命题中不正
确的是 ( )
A.存在点F,使得A1C1∥平面BED1F
B.存在点F,使得B1D∥平面BED1F
C.对于任意点F,四边形BED1F 均为平行四
边形
D.对于任意点F,三棱锥FGBB1D1 的体积均
不变
解析:B [对 于 A,由 题
意知 B,F,D1,E 四 点 共
面,平 面 BFD1E∩ 平 面
ABB1A1=BF,
平 面 BFD1E ∩ 平 面
CDD1C1 = D1E,平 面
ABB1A1∥平面CDD1C1,
故BF∥D1E,同理可证BE∥D1F,即四边形
BFD1E 为平行四边形
故 当 F 为 AA1 的 中 点 时,由 于 BF =
AB2+AF2= (D1C1)2+(EC1)2=D1E,
可得 AF=12AA1=C1E=
1
2CC1
,则 E 也为
CC1 的中点,
连接EF,A1C1,而 A1F∥C1E,A1F=C1E,则
四边形A1FEC1 为平行四边形,
∴EF∥A1C1,EF⊂平面BED1F,A1C1⊄平面
BED1F,∴A1C1∥平面BED1F,A 正确;对于
B,由于 BD1⊂ 平 面 BED1F,B1D 与BD1 相
交,因此B1D∥平面BED1F 不成立,B错误;
对于C,由 A 的分析知,四边形BED1F 一定为
平行四边形,故C正确;对于 D,∵AA1∥BB1,
AA1⊄平面BB1D1,BB1⊂平面BB1D1,
故AA1∥平面BB1D1,∴点F 到平面BB1D1
的距离为定值,而△BB1D1 的面积为定值,
∴三棱锥FGBB1D1 的体积为定值,即对于任
意点F,三棱锥FGBB1D1 的体积均不变,故 D
正确.]
13.[多选](2025湖南名校模拟)已知点P 是棱
长为 2 的正方体 ABCDGA1B1C1D1 的底面
ABCD 上一个动点(含边界),若F 是A1B1 的
中点,且满足PF∥平面B1CD1,则 ( )
A.FP 所在的平面与正方体表面的交线为五
边形
B.FP 所在的平面与正方体表面的交线为六
边形
C.FP 长度的最大值是2 2
D.FP 长度的最小值是 5
解析:BC [由 题 意
知,FP 所在的平面平
行 于 平 面 B1CD1,且
该平面与正方体表面
的交线为如图所示正
六边 形,故 A 错 误,B
正确;又点P的运动轨迹为线段MN,∴FP 长度
的最大值为|FN|= BB21+BC2=2 2,FP 长度
的最小值为|FM|= B1F2+B1B2+BM2= 6,故
C正确,D错误.]
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第七章 立体几何与空间向量