内容正文:
8.5.2 直线与平面平行 同步测试-2025-2026学年高一下学期数学人教A版必修第二册
姓名: 班级: 学号:
一、选择题
1.如图所示,在正方体ABCD-A'B'C'D'中,E,F分别为平面ABCD和平面A'B'C'D'的中心,则正方体的六个面中与EF平行的平面有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则( )
A.α内的所有直线与l异面
B.α内不存在与l平行的直线
C.α内存在唯一的直线与l平行
D.α内的直线与l都相交
3.如图所示,四边形ABDC是梯形,AB∥CD,且AB∥平面α,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
4.如图所示,P为平行四边形ABCD所在平面外一点,过BC的平面与平面PAD交于EF,E在线段PD上且异于P,D两点,则四边形EFBC是( )
A.空间四边形 B.矩形 C.梯形 D.平行四边形
5.若直线a,b为异面直线,则过直线a且与直线b平行的平面( )
A.有且只有一个 B.有无数个
C.有且只有一个或不存在 D.不存在
6.已知平面α∩平面β=l,直线a∥α,a∥β,则直线a与l的位置关系是( )
A.平行或异面 B.相交
C.平行 D.异面
7.若平面α截三棱锥所得截面为平行四边形,则该三棱锥的棱中与平面α平行的有( )
A.0条 B.1条 C.2条 D.1条或2条
8.(多选)如图所示,在四棱锥P-ABCD中,M,N分别为AC,PC上的点(不包括端点), 且MN∥平面PAD,则( )
A.MN∥PD B.MN∥平面PAB
C.MN∥AD D.MN∥PA
9.(多选)如图所示,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,M,P,Q分别为棱AB,CD,BC的中点.若该平行六面体的各棱长均相等, 则下列说法中,正确的有( )
A.A1M∥D1P B.A1M∥B1Q
C.A1M∥平面DCC1D1 D.A1M∥ 平面D1PQB1
二、填空题
10.假设α为平面,a,b为两条不同的直线,若要得到b∥α,则需要在条件“a⊂α,b∥a”之外补充的一个条件是 .
11.如图1所示,已知正方形ABCD,E,F分别是AB,CD的中点,将△ADE沿DE折起,如图2所示,则BF与平面ADE的位置关系是 .
图1 图2
12.如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,D是A1C1上的点且A1B∥平面B1CD,则的值为 .
13.如图所示,长方体ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形,E,F分别是侧棱AA1,CC1上的动点,AE+CF=8,点P在棱AA1上,且AP=2.若EF∥平面PBD,则CF= .
三、解答题
14.如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是菱形,E是棱PC上的点(不与端点重合),平面ABE与棱PD交于点F.
证明:(1)AB∥平面PCD;(2)AB∥EF.
15.一正四面体木块如图所示,P是棱VA的中点.
(1)过点P将木块锯开,使截面平行于棱VB和AC,在木块的表面应该怎样画线?
(2)在面ABC中所画的线与棱AC是什么位置关系?
16.如图所示,已知E,F分别是菱形ABCD的边BC,CD的中点,EF与AC交于点O,点P在平面ABCD外,M是线段PA上一动点,若PC∥平面MEF,试确定点M的位置.
参 考 答 案
一、选择题
1.如图所示,在正方体ABCD-A'B'C'D'中,E,F分别为平面ABCD和平面A'B'C'D'的中心,则正方体的六个面中与EF平行的平面有( D )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析: 由直线与平面平行的判定定理知,EF与平面AA'B'B,平面BB'C'C,平面CC'D'D,平面AA'D'D均平行,∴与EF平行的平面有4个.
2.若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则( B )
A.α内的所有直线与l异面
B.α内不存在与l平行的直线
C.α内存在唯一的直线与l平行
D.α内的直线与l都相交
解析: 若在平面α内存在与直线l平行的直线,∵l⊄α,∴l∥α,这与已知条件矛盾.
3.如图所示,四边形ABDC是梯形,AB∥CD,且AB∥平面α,M是AC的中点,BD与平面α交于点N,AB=4,CD=6,则MN等于( B )
A.4.5 B.5 C.5.4 D.5.5
解析: ∵AB∥平面α,AB⊂平面ABDC,平面ABDC∩平面α=MN,∴AB∥MN.又M是AC的中点,∴MN是梯形ABDC的中位线,
MN=(AB+CD)=5.
4.如图所示,P为平行四边形ABCD所在平面外一点,过BC的平面与平面PAD交于EF,E在线段PD上且异于P,D两点,则四边形EFBC是( C )
A.空间四边形 B.矩形 C.梯形 D.平行四边形
解析: ∵BC∥AD,AD⊂平面PAD,BC⊄平面PAD,∴BC∥平面PAD.∵BC⊂平面EFBC,平面EFBC∩平面PAD=EF,∴BC∥EF.∵BC=AD,EF<AD,∴EF<BC,∴四边形EFBC为梯形.
5.若直线a,b为异面直线,则过直线a且与直线b平行的平面( A )
A.有且只有一个 B.有无数个
C.有且只有一个或不存在 D.不存在
解析: 在直线a上任取一点A,则过点A与直线b平行的直线有且只有一条,设为b',∵a∩b'=A,∴直线a与直线b'确定一个平面α,则平面α即为过直线a且与直线b平行的平面,可知它是唯一的.
6.已知平面α∩平面β=l,直线a∥α,a∥β,则直线a与l的位置关系是( C )
A.平行或异面 B.相交
C.平行 D.异面
解析: 如图所示,平面α∩平面β=l,直线a∥α,a∥β,过a作平面γ∩α=m,∵a∥α,∴易证m∥a.过a作平面η∩β=n,∵a∥β,∴易证n∥a,∴m∥n.∵m⊄β,n⊂β,∴m∥β,而m⊂α,平面α∩平面β=l,∴m∥l.综上,a∥l.
7.若平面α截三棱锥所得截面为平行四边形,则该三棱锥的棱中与平面α平行的有( C )
A.0条 B.1条 C.2条 D.1条或2条
解析: 如图所示,平面α截三棱锥A-BCD所得截面为平行四边形EFGH,则EF∥GH.∵EF⊄平面BCD,GH⊂平面BCD,EF∥GH,∴EF∥平面BCD.∵EF⊂平面ACD,平面BCD∩平面ACD=CD,∴EF∥CD,又EF⊂平面EFGH,CD⊄平面EFGH,∴CD∥平面EFGH.同理可得AB∥平面EFGH.
8.(多选)如图所示,在四棱锥P-ABCD中,M,N分别为AC,PC上的点(不包括端点), 且MN∥平面PAD,则( BD )
A.MN∥PD B.MN∥平面PAB
C.MN∥AD D.MN∥PA
解析: 在四棱锥P-ABCD中,M,N分别为AC,PC上的点,且MN∥平面PAD,∵MN⊂平面PAC,平面PAC∩平面PAD=PA,∴由直线与平面平行的性质定理可得MN∥PA.∵MN⊄平面PAB,PA⊂平面PAB,∴MN∥平面PAB.
9.(多选)如图所示,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,M,P,Q分别为棱AB,CD,BC的中点.若该平行六面体的各棱长均相等, 则下列说法中,正确的有( ACD )
A.A1M∥D1P B.A1M∥B1Q
C.A1M∥平面DCC1D1 D.A1M∥ 平面D1PQB1
解析: 连接PM,∵M,P分别为棱AB,CD的中点,∴PM∥AD,且PM=AD,由题意知AD∥A1D1,且AD=A1D1,∴PM∥A1D1,且PM=A1D1,∴四边形PMA1D1为平行四边形,∴A1M∥D1P,A正确;显然A1M与B1Q为异面直线,B错误;∵A1M∥D1P,D1P⊂平面DCC1D1,D1P⊂平面D1PQB1,A1M⊄平面DCC1D1,A1M⊄平面D1PQB1,∴A1M∥平面DCC1D1,A1M∥平面D1PQB1,C,D正确.
二、填空题
10.假设α为平面,a,b为两条不同的直线,若要得到b∥α,则需要在条件“a⊂α,b∥a”之外补充的一个条件是 b⊄α .
解析: 由直线与平面平行的判定定理可知,还要保证直线b在平面α外,即b⊄α.
11.如图1所示,已知正方形ABCD,E,F分别是AB,CD的中点,将△ADE沿DE折起,如图2所示,则BF与平面ADE的位置关系是 平行 .
图1 图2
解析: 由图1可知BF∥ED,由图2可知,BF⊄平面AED,ED⊂平面AED,∴BF∥平面AED.
12.如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,D是A1C1上的点且A1B∥平面B1CD,则的值为 1 .
解析: 连接BC1,设B1C∩BC1=O,连接DO.∵A1B∥平面B1CD,A1B⊂平面A1BC1,且平面A1BC1∩平面B1CD=OD,∴A1B∥OD.∵四边形BCC1B1是平行四边形,∴O为BC1的中点,∴D为A1C1的中点,即=1.
13.如图所示,长方体ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形,E,F分别是侧棱AA1,CC1上的动点,AE+CF=8,点P在棱AA1上,且AP=2.若EF∥平面PBD,则CF= 2 .
解析: 如图所示,连接AC,交BD于点O,连接PO,过点C作CQ∥OP,交AA1于点Q.∵EF∥平面PBD,EF⊂平面EACF,平面EACF∩平面PBD=PO,∴EF∥PO.∵CQ∥OP,∴EF∥QC,又EQ∥CF,∴四边形EQCF为平行四边形,∴QE=CF.∵四边形ABCD是正方形,∴O是AC的中点,又CQ∥OP,∴PQ=AP=2.∵AE+CF=AP+PQ+QE+CF=2+2+CF+CF=8,∴CF=2.
三、解答题
14.如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是菱形,E是棱PC上的点(不与端点重合),平面ABE与棱PD交于点F.
证明:(1)AB∥平面PCD;(2)AB∥EF.
证明:(1)由题意,底面ABCD是菱形,可得AB∥CD,
∵AB⊄平面PCD,且CD⊂平面PCD,
根据线面平行的判定定理,可得AB∥平面PCD.
(2)AB∥EF.
证明:(2)由(1)知AB∥平面PCD,
又由AB⊂平面ABE,且平面ABE∩平面PCD=EF,根据线面平行的性质定理,可得AB∥EF.
15.一正四面体木块如图所示,P是棱VA的中点.
(1)过点P将木块锯开,使截面平行于棱VB和AC,在木块的表面应该怎样画线?
解:(1)取VC的中点D,BC的中点E,AB的中点F,
分别连接PD,PF,EF,DE,则PD,PF,EF,DE即为在木块表面画的线.
(2)在面ABC中所画的线与棱AC是什么位置关系?
解:(2)在面ABC中所画的线EF与棱AC平行,证明如下:
∵PF∥DE,∴P,D,E,F四点共面,且AC∥平面PDEF,∵平面ABC∩平面PDEF=EF,∴AC∥EF.
16.如图所示,已知E,F分别是菱形ABCD的边BC,CD的中点,EF与AC交于点O,点P在平面ABCD外,M是线段PA上一动点,若PC∥平面MEF,试确定点M的位置.
解:如图所示,连接BD交AC于点O1,连接OM.
∵PC∥平面MEF,PC⊂平面PAC,平面PAC∩平面MEF=OM,∴PC∥OM,∴=.
在菱形ABCD中,∵E,F分别为边BC,CD的中点,∴=.又AO1=O1C,∴==,PM∶MA=1∶3,
即M为线段PA上靠近点P的四等分点.
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