内容正文:
二十八 直线与平面平行的判定定理
(时间:45分钟 分值:100分)
【基础全面练】
1.(5分)圆台底面内的任意一条直径与另一个底面的位置关系是 ( )
A.平行 B.相交
C.在平面内 D.不确定
【解析】选A.圆台底面内的任意一条直径与另一个底面无公共点,则它们平行.
2.(5分)如图所示,在正方体ABCD-A'B'C'D'中,E,F分别为四边形ABCD和四边形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
【解析】选D.由题图知面ABB'A',面ADD'A',面BCC'B',面DCC'D'都与EF平行.
3.(5分)已知正方体ABCD-A1B1C1D1,则下面四条直线中与平面AB1C平行的是 ( )
A.DB1 B.A1D1 C.C1D1 D.A1D
【解析】选D.如图所示,易知A1B1∥DC且A1B1=DC,所以四边形A1B1CD是平行四边形,所以A1D∥B1C,又因为A1D⊄平面AB1C,B1C⊂平面AB1C,所以A1D∥平面AB1C.
4.(5分)如图,下列正三棱柱ABC-A1B1C1中,若M,N,P分别为其所在棱的中点,则不能得出AB∥平面MNP的是 ( )
【解析】选C.在题图A,B中,易知AB∥A1B1∥MN,MN⊂平面MNP,AB⊄平面MNP,所以AB∥平面MNP;在题图D中,易知AB∥PN,PN⊂平面MNP,AB⊄平面MNP,所以AB∥平面MNP;在题图C中,AB与平面MNP相交.
5.(5分)(多选)设b是一条直线,α是一个平面,则由下列条件能得出b∥α的是 ( )
A.b与α内一条直线平行
B.b与α内所有直线都无公共点
C.b与α无公共点
D.b不在α内,且与α内的一条直线平行
【解析】选BCD.
选项
原因
正误
A
若b⊂α,也满足与α内一条直线平行,但无法得出b∥α
×
B
b与α内所有直线都没有公共点,即b与α无公共点,可以得出b∥α
√
C
b与α无公共点,同B,可以得出b∥α
√
D
根据线面平行的判定定理可知b∥α
√
6.(5分)(多选)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是对角线A1D,B1D1的中点,则正方体6个表面中与直线EF平行的平面是 ( )
A.平面BB1C1C B.平面A1B1BA
C.平面C1CDD1 D.平面ABCD
【解析】选BC.如图,连接A1C1,C1D,所以F为A1C1的中点,
在△A1C1D中,EF为中位线,所以EF∥C1D,又EF⊄平面C1CDD1,C1D⊂平面C1CDD1,所以EF∥平面C1CDD1.同理,EF∥平面A1B1BA.
7.(5分)如图,将一本书平放在桌面上,翻动书的封面,封面边缘AB所在直线与桌面所在的平面的位置关系是 平行 .
【解析】翻动过程中,封面另一边缘始终在桌面所在平面上,而封面两边缘是平行的,所以封面边缘AB所在直线平行于桌面所在的平面.
8.(5分)若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则α内 不存在 与l平行的直线.(填“存在”或“不存在”)
【解析】若在平面α内存在与直线l平行的直线,因为l⊄α,所以l∥α,这与题意矛盾.
9.(5分)三棱锥S-ABC中,G为△ABC的重心,E在棱SA上,且AE=2ES,则EG与平面SBC的关系为 平行 .
【解析】如图,延长AG交BC于点F,连接SF,则由G为△ABC的重心知AG∶GF=2,
又AE∶ES=2,所以EG∥SF,又SF⊂平面SBC,EG⊄平面SBC,所以EG∥平面SBC.
10.(10分)如图,已知在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,E,F分别是PA,AC的中点,求证:EF∥平面PBC.
【证明】在△PAC中,因为E,F分别是PA,AC的中点,可得EF∥PC,
又因为EF⊄平面PBC,且PC⊂平面PBC,
所以EF∥平面PBC.
【综合应用练】
11.(5分)M,N分别为菱形ABCD的边BC,CD的中点,将菱形沿对角线AC折起,使点D不在平面ABC内,则在翻折过程中,直线MN与平面ABD的位置关系为 ( )
A.相交 B.平行
C.相交或平行 D.无法判断
【解析】选B.由于M,N分别为菱形ABCD的边BC,CD的中点,所以MN∥BD,由于MN⊄平面ABD,BD⊂平面ABD,故直线MN恒与平面ABD平行.
12.(5分)(多选)一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图如图所示,在正方体中,设BC的中点为M,GH的中点为N,下列结论不正确的是 ( )
A.MN∥平面ABE
B.MN∥平面ADE
C.MN∥平面BDH
D.MN∥平面CDE
【解析】选ABD.如图,连接BD,设O为BD的中点,连接OM,OH,AC,BH,MN,
因为M,N是BC,GH的中点,所以OM∥CD,且OM=CD,NH∥CD,且NH=CD,所以OM∥NH且OM=NH,则四边形MNHO是平行四边形,所以MN∥OH,又MN⊄平面BDH,OH⊂平面BDH,所以MN∥平面BDH,故C选项正确;A,B,D显然不正确.
13.(5分)如图,E为平行四边形ABCD所在平面外一点,P是线段CD的中点,若在直线AE上存在一点M,使得PM∥平面BCE,则点M的位置为 线段AE的中点 .
【解析】如图,当点M是线段AE的中点时,PM∥平面BCE.
证明如下:取BE的中点N,连接CN,MN,则MN∥AB且MN=AB,
又PC∥AB且PC=AB,所以MN∥PC且MN=PC,所以四边形MNCP为平行四边形,
所以PM∥CN.因为PM⊄平面BCE,CN⊂平面BCE,所以PM∥平面BCE.
14.(10分)如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是棱BC,C1D1的中点,求证:EF∥平面BDD1B1.
【证明】如图所示,取D1B1的中点O,连接OF,OB.
因为点F为C1D1的中点,所以OFB1C1,又BEB1C1,所以OFBE,
所以四边形OFEB是平行四边形,
所以EF∥BO.
因为EF⊄平面BDD1B1,BO⊂平面BDD1B1,
所以EF∥平面BDD1B1.
15.(10分)如图,在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,CA=CB,D,E分别是AB,B1C的中点.
求证:DE∥平面ACC1A1.
【证明】方法一:连接BC1,AC1,
因为ABC-A1B1C1是斜三棱柱,
所以四边形BCC1B1为平行四边形,
由平行四边形性质得点E也是BC1的中点.
因为点D是AB的中点,
所以DE∥AC1.
又DE⊄平面ACC1A1,AC1⊂平面ACC1A1,
所以DE∥平面ACC1A1.
方法二:连接A1C,AC1交于点O,连接OE,
则O是A1C的中点.
又E是B1C的中点,
所以OE∥A1B1,OE=A1B1,
又AD∥A1B1,AD=A1B1,
所以OE∥AD,且OE=AD,
所以四边形ADEO是平行四边形,
所以AO∥DE.
因为AO⊂平面ACC1A1,DE⊄平面ACC1A1,
所以DE∥平面ACC1A1.
【创新拓展练】
16.(5分)(多选)一几何体的平面展开图如图所示,其中四边形ABCD为正方形,E,F分别为PB,PC的中点,在此几何体中,下列结论正确的有 ( )
A.直线AE与直线BF异面
B.直线AE与直线DF异面
C.直线EF∥平面PAD
D.直线EF∥平面ABCD
【解析】选ACD.将该几何体复原,如图.AE⊄平面PBC,AE∩平面PBC=E,易知AE与BF为异面直线,故A正确;
因为E,F分别为PB,PC的中点,所以EF∥BC,
又因为AD∥BC,所以AD∥EF,所以AE和DF共面,故B错误;
因为EF∥AD,EF⊄平面PAD,AD⊂平面PAD,所以EF∥平面PAD,故C正确;
又因为EF∥BC,EF⊄平面ABCD,BC⊂平面ABCD,所以EF∥平面ABCD,故D正确.
17.(5分)如图所示,四边形EFGH为四面体ABCD的一个截面,若==,则四面体的各条棱与平面EFGH平行的有 2 条.
【解析】因为=,所以EF∥AB.
又EF⊂平面EFGH,AB⊄平面EFGH,所以AB∥平面EFGH.
同理,由=,可得CD∥平面EFGH.
其他棱都与平面EFGH相交.
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$二十八 直线与平面平行的判定定理
(时间:45分钟 分值:100分)
【基础全面练】
1.(5分)圆台底面内的任意一条直径与另一个底面的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.在平面内 D.不确定
【解析】选A.圆台底面内的任意一条直径与另一个底面无公共点,则它们
平行.
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选题清单
2.(5分)如图所示,在正方体ABCD-A'B'C'D'中,E,F分别为四边形ABCD和四
边形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
【解析】选D.由题图知面ABB'A',面ADD'A',面BCC'B',面DCC'D'都与EF平
行.
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选题清单
3.(5分)已知正方体ABCD-A1B1C1D1,则下面四条直线中与平面AB1C平行的
是 ( )
A.DB1 B.A1D1 C.C1D1 D.A1D
【解析】选D.如图所示,易知A1B1∥DC且A1B1=DC,所以四边形A1B1CD是
平行四边形,所以A1D∥B1C,又因为A1D⊄平面AB1C,B1C⊂平面AB1C,所以
A1D∥平面AB1C.
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选题清单
4.(5分)如图,下列正三棱柱ABC-A1B1C1中,若M,N,P分别为其所在棱的中点,
则不能得出AB∥平面MNP的是 ( )
【解析】选C.在题图A,B中,易知AB∥A1B1∥MN,MN⊂平面MNP,AB⊄平面MNP,
所以AB∥平面MNP;在题图D中,易知AB∥PN,PN⊂平面MNP,AB⊄平面MNP,所以
AB∥平面MNP;在题图C中,AB与平面MNP相交.
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选题清单
5.(5分)(多选)设b是一条直线,α是一个平面,则由下列条件能得出b∥α的是
( )
A.b与α内一条直线平行
B.b与α内所有直线都无公共点
C.b与α无公共点
D.b不在α内,且与α内的一条直线平行
√
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选题清单
【解析】选BCD.
选项 原因 正误
A 若b⊂α,也满足与α内一条直线平行,但无法得出b∥α ×
B b与α内所有直线都没有公共点,即b与α无公共点,可以
得出b∥α √
C b与α无公共点,同B,可以得出b∥α √
D 根据线面平行的判定定理可知b∥α √
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选题清单
6.(5分)(多选)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是对角线A1D,B1D1的中
点,则正方体6个表面中与直线EF平行的平面是 ( )
A.平面BB1C1C B.平面A1B1BA
C.平面C1CDD1 D.平面ABCD
【解析】选BC.如图,连接A1C1,C1D,所以F为A1C1的中点,
在△A1C1D中,EF为中位线,所以EF∥C1D,
又EF⊄平面C1CDD1,C1D⊂平面C1CDD1,
所以EF∥平面C1CDD1.同理,EF∥平面A1B1BA.
√
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选题清单
7.(5分)如图,将一本书平放在桌面上,翻动书的封面,封面边缘AB所在直线
与桌面所在的平面的位置关系是_________.
【解析】翻动过程中,封面另一边缘始终在桌面所在平面上,而封面两边缘
是平行的,所以封面边缘AB所在直线平行于桌面所在的平面.
平行
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选题清单
8.(5分)若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则α内___________与l平行的直线.(填
“存在”或“不存在”)
【解析】若在平面α内存在与直线l平行的直线,因为l⊄α,所以l∥α,这与题
意矛盾.
不存在
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9.(5分)三棱锥S-ABC中,G为△ABC的重心,E在棱SA上,且AE=2ES,则EG与平
面SBC的关系为_________.
【解析】如图,延长AG交BC于点F,连接SF,则由G为△ABC的重心知
AG∶GF=2,
又AE∶ES=2,所以EG∥SF,又SF⊂平面SBC,EG⊄平面SBC,
所以EG∥平面SBC.
平行
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选题清单
10.(10分)如图,已知在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,E,F分别
是PA,AC的中点,求证:EF∥平面PBC.
【证明】在△PAC中,因为E,F分别是PA,AC的中点,
可得EF∥PC,
又因为EF⊄平面PBC,且PC⊂平面PBC,
所以EF∥平面PBC.
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选题清单
【综合应用练】
11.(5分)M,N分别为菱形ABCD的边BC,CD的中点,将菱形沿对角线AC折起,
使点D不在平面ABC内,则在翻折过程中,直线MN与平面ABD的位置关系为
( )
A.相交 B.平行
C.相交或平行 D.无法判断
【解析】选B.由于M,N分别为菱形ABCD的边BC,CD的中点,所以MN∥BD,
由于MN⊄平面ABD,BD⊂平面ABD,故直线MN恒与平面ABD平行.
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12.(5分)(多选)一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图如图所示,在
正方体中,设BC的中点为M,GH的中点为N,下列结论不正确的是 ( )
A.MN∥平面ABE
B.MN∥平面ADE
C.MN∥平面BDH
D.MN∥平面CDE
√
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【解析】选ABD.如图,连接BD,设O为BD的中点,连接OM,OH,AC,BH,MN,
因为M,N是BC,GH的中点,所以OM∥CD,且OM=CD,NH∥CD,且NH=CD,
所以OM∥NH且OM=NH,则四边形MNHO是平行四边形,所以MN∥OH,又
MN⊄平面BDH,OH⊂平面BDH,所以MN∥平面BDH,故C选项正确;A,B,D显
然不正确.
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13.(5分)如图,E为平行四边形ABCD所在平面外一点,P是线段CD的中点,若在直
线AE上存在一点M,使得PM∥平面BCE,则点M的位置为__________________.
【解析】如图,当点M是线段AE的中点时,PM∥平面BCE.
证明如下:取BE的中点N,连接CN,MN,则MN∥AB且MN=AB,
又PC∥AB且PC=AB,所以MN∥PC且MN=PC,所以四边形MNCP为平行四边形,
所以PM∥CN.因为PM⊄平面BCE,CN⊂平面BCE,所以PM∥平面BCE.
线段AE的中点
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14.(10分)如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是棱BC,C1D1的中点,求证:EF∥平面BDD1B1.
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15.(10分)如图,在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,CA=CB,D,E分别是AB,B1C的中点.
求证:DE∥平面ACC1A1.
【证明】方法一:连接BC1,AC1,
因为ABC-A1B1C1是斜三棱柱,
所以四边形BCC1B1为平行四边形,
由平行四边形性质得点E也是BC1的中点.
因为点D是AB的中点,所以DE∥AC1.
又DE⊄平面ACC1A1,AC1⊂平面ACC1A1,
所以DE∥平面ACC1A1.
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方法二:连接A1C,AC1交于点O,连接OE,
则O是A1C的中点.
又E是B1C的中点,所以OE∥A1B1,OE=A1B1,
又AD∥A1B1,AD=A1B1,
所以OE∥AD,且OE=AD,
所以四边形ADEO是平行四边形,所以AO∥DE.
因为AO⊂平面ACC1A1,DE⊄平面ACC1A1,
所以DE∥平面ACC1A1.
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选题清单
【创新拓展练】
16.(5分)(多选)一几何体的平面展开图如图所示,其中四边形ABCD为正方
形,E,F分别为PB,PC的中点,在此几何体中,下列结论正确的有( )
A.直线AE与直线BF异面
B.直线AE与直线DF异面
C.直线EF∥平面PAD
D.直线EF∥平面ABCD
√
√
√
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选题清单
【解析】选ACD.将该几何体复原,如图.AE⊄平面PBC,AE∩平面PBC=E,易
知AE与BF为异面直线,故A正确;
因为E,F分别为PB,PC的中点,所以EF∥BC,
又因为AD∥BC,所以AD∥EF,所以AE和DF共面,故B错误;
因为EF∥AD,EF⊄平面PAD,AD⊂平面PAD,所以EF∥平面PAD,故C正确;
又因为EF∥BC,EF⊄平面ABCD,BC⊂平面ABCD,所以EF∥平面ABCD,故D
正确.
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选题清单
17.(5分)如图所示,四边形EFGH为四面体ABCD的一个截面,若==,
则四面体的各条棱与平面EFGH平行的有______条.
【解析】因为=,所以EF∥AB.
又EF⊂平面EFGH,AB⊄平面EFGH,所以AB∥平面EFGH.
同理,由=,可得CD∥平面EFGH.
其他棱都与平面EFGH相交.
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【证明】如图所示,取D1B1的中点O,连接OF,OB.
因为点F为C1D1的中点,所以OFB1C1,又BEB1C1,所以OFBE,
所以四边形OFEB是平行四边形,
所以EF∥BO.
因为EF⊄平面BDD1B1,BO⊂平面BDD1B1,
所以EF∥平面BDD1B1.
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