内容正文:
2026年高一数学下学期常考题型归纳
【专项练习08:空间中直线,平面的平行】
总览
题型梳理
题型分类
知识讲解与常考题型
【A·基础通关】
【题型1:定理辨析判断】
【题型专练】
1.(25-26高一下·广东广州·期中)(多选)下列四个命题中错误的是( )
A.如果,是两条直线且,那么平行于经过的任何一个平面
B.如果直线和平面满足,那么与平面内的任何一条直线平行
C.如果直线,和平面满足,,,那么
D.如果直线与平面内的无数条直线平行,那么直线必平行于平面
【答案】ABD
【分析】由题设及直线与直线平行,直线与平面平行相关知识可判断选项正误.
【详解】对于A,当//时,有可能平行于所在平面,也有可能在所在平面内,故A错误;
对于B,当//时,内的直线可能与平行,也有可能与异面,故B错误;
对于C,因 ,则存在 ,使得,又,则,结合,,则//,故C正确;
对于D,当直线与平面内无数条直线平行时,直线有可能在平面内,则此时直线与平面不平行,故D错误.
2.(25-26高一下·福建龙岩·期中)已知a,b是两条不同的直线,,是两个不同的平面,则下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.若,,,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】B
【分析】根据线面、面面平行的性质定理与判定定理判断即可.
【详解】已知a,b是两条不同的直线,,是两个不同的平面,
若,,则或,A选项错误;
若,,,则由线面平行的性质定理可知,,B选项正确;
若,,则或,C选项错误;
若,,则或与异面,D选项错误.
3.(2026·湖北黄石·一模)已知平面,两条不重合的直线,则“存在直线,使”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【详解】如果,此时也能找到且,但并不平行于,而是在内,所以充分性不成立;
根据线面平行的性质定理:如果直线平行于平面,那么过作一个平面与相交,交线就满足,且,所以必要性成立.
即“存在直线,使”是“”的必要不充分条件.
4.(25-26高一上·湖南湘潭·期中)(多选)已知,,是三条不同的直线,,是两个不同的平面,则下列命题不正确的是( )
A.若,,,则
B.若,,,,则
C.若,,,则
D.若,,,且,,则
【答案】ABD
【详解】对A:与两个平行平面分别平行的两条直线的位置关系不能确定,故A错误;
对B:根据条件,要想确定,还需要直线,相交这个条件,故B错误;
对C:根据线面平行的性质定理,可得C正确;
对D:如图,
可以满足所有条件,但,故D错误.
5.(25-26高一下·浙江宁波·期中)已知为两个不同的平面,为两条不同的直线,则下列命题正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若为异面直线,,则
【答案】C
【分析】借助正方体中的空间关系,来举反例,判断ABD是错误的,故C正确.
【详解】
在正方体中,由于平面,平面,
但平面与平面不平行,故A错误;
同理,由于平面,平面,且
但平面与平面不平行,故B错误;
同理,由于平面,平面,且与是异面直线,
但平面与平面不平行,故D错误;
对于C,两平行平面被第三个平面所截,截得的两条交线一定平行,即若 ,则 , C正确.
【题型2:无辅助线直接证线面平行】
【题型专练】
6.(24-25高二下·湖南长沙·期中)如图所示,在正方体中,直线与平面的位置关系是( )
A.平行 B.垂直
C.相交但不垂直 D.直线在平面内
【答案】A
【分析】根据正方体性质,结合线面平行的判定来判断即可.
【详解】根据正方体性质知道,平面,平面,
则平面.
故选:A.
7.(24-25高一下·全国·课后作业)(多选)如图,为平行四边形所在平面外一点,为的中点,为与的交点,下列说法正确的是( )
A.平面 B.平面
C.平面 D.平面
【答案】ABD
【分析】根据线线平行证明线面平行,进而判断各选项.
【详解】因为为平行四边形对角线的交点,所以为的中点,
又为的中点,所以,
又平面,平面,所以平面,A选项正确;
同理平面,平面,所以 ,B选项正确;
由四边形为平行四边形,所以,平面,平面,故平面,故D正确;
又与平面相交于点,故C错误;
故选:ABD.
8.(21-22高一·全国·课后作业)线段、、不共面,、、分别为它们的中点,则直线与平面的位置关系是________.
【答案】平面
【分析】根据线线平行证明线面平行.
【详解】
又已知、分别为、的中点,
则,
又平面,平面,
所以平面,
故答案为:平面.
9.(2024高一下·全国·专题练习)求证:空间四边形相邻两边中点的连线平行于经过另外两边的平面.
已知:如图,空间四边形中,E,F分别是,的中点.
求证:平面.
【答案】证明见解析
【分析】通过证明,而在面外, 在面内,即可得出结论.
【详解】由题意,连接.
在中,,,
∴.
又平面,平面,
∴平面.
10.(2024高二·全国·专题练习)如图,四棱锥中,四边形是矩形,,,为正三角形,且平面平面,、分别为、的中点.证明:平面;
【答案】证明见解析
【分析】利用线面平行的判定定理直接证明即可.
【详解】分别为的中点,
.又,所以,
又平面,平面,
所以平面.
【题型3:无辅助线直接证面面平行】
【题型专练】
11.(25-26高二上·全国·课堂例题)已知正方体,求证:平面平面.
【答案】证明见解析
【分析】利用平行四边形证明线线平行,再证明线面平行,最后可证面面平行.
【详解】
如图,在正方体中,由可得,则 ,
又因为平面,平面,所以平面,
同理,因为可得,则,
又因为平面,平面,所以平面,
又因为,平面,所以平面平面.
12.(25-26高三·全国·一轮复习)如图,正四棱锥的底面为平行四边形.、、分别为、、的中点.求证:平面平面.
【答案】证明见解析;
【分析】根据面面平行的判定定理,即可证明.
【详解】因为、、分别为、、的中点,底面为平行四边形,
所以,,
又平面,平面,
则平面,
同理平面,平面,
可得平面,
又,平面,
所以平面平面.
13.(23-24高三·全国·二轮复习)如图,多面体中,四边形与四边形均为梯形.已知点四点共面,且.证明:平面平面.
【答案】证明见解析
【分析】先根据线面平行的判定定理证明平面,平面,再根据面面平行的判定定理即可得证。
【详解】证明:四边形与四边形均为直角梯形,
且有,,
因为平面,平面,所以平面,
同理可得平面,
因为平面,且,
所以平面平面,得证.
14.(21-22高一·全国·课后作业)如图所示,在三棱柱中,E,F,G,H分别是AB,AC,,的中点.求证:平面平面BCHG.
【答案】证明见解析
【分析】证明,进而证明出平面BCHG,再证明,得到平面BCHG,从而证明面面平行.
【详解】证明:∵E,F分别是AB,AC的中点,
∴.
∵平面BCHG,平面BCHG,
∴平面BCHG.
∵,且
∴四边形是平行四边形,
∴.
∵平面BCHG,平面BCHG,
∴平面BCHG.
∵,
∴平面平面BCHG.
15.(25-26高一下·全国·课后作业)如图,已知长方体,求证:平面平面.
【答案】证明见解析
【分析】根据面面平行的判定定理,先证明线线平行,再证明线面平行,最后证明面面平行.
【详解】证明:在长方体中,易证.
因为平面,平面,
所以平面.同理可证平面.
又平面,平面,,
所以平面平面.
【B·中等进阶】
【题型1:中位线法证线面平行】
【题型专练】
16.(25-26高一下·云南昆明·期中)如图,已知在三棱柱中,平面,点是的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,,,求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)8
【分析】(1)根据三棱柱的几何性质,利用线线平行推出线面平行;
(2)根据三棱柱的几何性质,结合已知条件,利用等体积法求三棱锥的体积.
【详解】(1)证明:如图,连接,设,连接,
四边形是矩形,则为的中点,
又 是的中点,
,
又平面,平面,
平面.
(2) ,是的中点,
,
在三棱柱中, 底面,且,
平面,
平面,
,
,,平面,
平面,则是三棱锥的高,
在等腰中,,,则,
又,
.
17.(25-26高一下·重庆渝北·期中)如图,在直三棱柱中,,,为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明见详解
(2)
【分析】(1)设,连接,可得,进而可得线面平行;
(2)根据题意可知点到平面的距离相等,转换顶点结合锥体体积公式运算求解.
【详解】(1)设,连接,
由题意可知:为的中点,且为的中点,则,
且平面,平面,所以平面.
(2)由题意可知:为的中点,则点到平面的距离相等,
则三棱锥的体积.
18.(25-26高一下·福建漳州·期中)如图,长方体中,,点P为的中点.
(1)求三棱锥的体积.
(2)求证:直线平面;
(3)求异面直线与所成角的余弦值;
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据棱锥的体积公式即可求解;
(2)由中位线性质可证,然后再根据线面平行的判断定理即可证明;
(3)首先证明直线与所成角是或其补角,然后通过勾股定理计算, 最后根据余弦定理即可求解.
【详解】(1).
(2)设,连接,
因,且为长方体,
则四边形为正方形,故为线段中点,
因点P为的中点,则为的中位线,则,
又平面,平面,则平面.
(3)连接,由(1)可知,则直线与所成角是或其补角,
因,点P为的中点,
则,,
在中,,
在中,,
在中,,
在中由余弦定理得,,
故直线与所成角的余弦值为.
19.(25-26高一下·浙江丽水·期中)如图,在直三棱柱中,,点为的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,设与的交点为,连接,结合中位线性质和线面平行的判定定理证明;
(2)根据直三棱柱性质可知,三棱锥的高为,再利用,结合棱锥体积公式求解即可.
【详解】(1)连接,设,连接,
在直三棱柱中,四边形为平行四边形,则为的中点,
又因为为的中点,则,
又因为平面,平面,
所以平面.
(2)由直三棱柱可知,三棱锥的高为,,
在中,,为的中点,由(1)知,
所以.
因此.
20.(25-26高二上·上海·期末)如图,在直三棱柱中,,,,,点分别为棱的中点.
(1)证明:直线平面;
(2)求异面直线与所成的角的大小.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【分析】(1)连接,利用三角形中位线性质可得,再利用线面平行的判定定理即可证明;
(2)由和可知或其补角即为所求,再利用余弦定理求解即可.
【详解】(1)连接,由已知条件,点分别为棱的中点,
故有,
又平面,平面,
所以直线平面;
(2)由(1)可知,,
故或其补角为异面直线与所成的角.
因为,,,所以,
根据直三棱柱性质可知,,所以,
,
在中,由余弦定理得,
又,故,
即异面直线与所成的角的大小为.
【题型2:平行四边形法证线面平行】
【题型专练】
21.(2026高三·全国·专题练习)如图,在四棱锥中,底面ABCD为菱形,,分别为CD,PA的中点.证明:平面PBC;
【答案】证明见解析
【分析】利用线面平行的判定定理,结合三角形中位线的性质及平行四边形的性质推理得证.
【详解】取PB中点,连接,由分别为的中点,
得且,且,
则,且,因此四边形为平行四边形,
则,而平面平面,
所以平面.
22.(25-26高三·全国·二轮复习)如图,是边长为4的正方形,平面,,且.证明:平面;
【答案】证明见解析
【分析】在上取点,使,连接,,证明四边形是平行四边形,即得,根据线面平行的判定定理,即可证明结论.
【详解】在上取点,使,连接,,如下图:
因为,即,且,故四边形是平行四边形,
则有且,因为是正方形,则有且,
故且,即四边形是平行四边形,则有,
因为平面,平面,故平面.
23.(25-26高二上·贵州遵义·月考)如图,在三棱柱中,分别是棱的中点.
(1)证明:平面;
(2)若三棱柱的体积为,求四棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据已知条件,利用线面平行判定定理证明结论;
(2)利用三棱柱的几何性质,利用棱柱、棱锥的体积公式,结合已知条件求出底面面积关系,进而求出四棱锥的体积.
【详解】(1)
取棱的中点,连接,
分别是棱的中点,,
是棱的中点,,
,
则四边形是平行四边形,故,
分别是棱的中点,且四边形为平行四边形,
,
,
平面,平面,
平面.
(2)设的面积为,三棱柱的高为,
则三棱柱的体积,
从而三棱锥的体积,
故四棱锥的体积,
设的面积为,的面积为,的面积为,
是棱的中点,,
四边形的面积是四边形面积的,
四棱锥的体积为.
24.(25-26高三·全国·二轮复习)如图,已知四棱锥的底面是边长为2的菱形,平面,是的中点,是的中点.求证:平面.
【答案】证明见解析
【分析】取的中点,连接,证得,,得到四边形是平行四边形,得到,结合线面平行的判定定理,即可证得平面.
【详解】取的中点,连接,
在中,且,因为,且,
所以,,所以四边形是平行四边形,
所以. 又因为平面,平面,
所以平面.
25.(25-26高三·全国·二轮复习)如图,在四棱锥中,,,平面,,为的中点.求证:平面.
【答案】证明见解析
【分析】取中点,连接,,通过证明是平行四边形,得到,即可.
【详解】
取中点,连接,,
,分别为,的中点.
且.
又,,
又,,
且,是平行四边形,
又平面,平面,
平面
【题型3:平行线段相似法证明线面面面平行】
【题型专练】
26.(25-26高三·全国·二轮复习)如图,在正方体中,点G,E,F,P分别为棱,,,的中点,点M是棱上的一点,且,求证:平面.
【答案】证明见解析
【分析】利用三角形相似得到比例关系,进而可得线线平行,结合判定定理可证结论.
【详解】连接、分别交于点H、O,连接,
在正方体中,且,
所以,则,
同理可得,所以,所以,
又平面,平面,所以平面.
27.(25-26高三·全国·二轮复习)已知正四棱柱的底面边长为1,点、分别在边、上,且,.证明:平面.
【答案】证明见解析
【分析】由线段比例关系得到,进而可求证.
【详解】因为,,则,可得,
且平面,平面,
所以平面.
28.(25-26高三·全国·一轮复习)如图,在四棱锥中,底面是菱形,侧面底面,为正三角形,分别是棱的中点,点在侧棱上,且.求证:平面.
【答案】证明见解析
【分析】根据三角形中位线性质可证得,根据平行线分线段成比例可得,由线面平行的判定定理可证得结论.
【详解】连接交于点,设,连接,
四边形为菱形,为中点,
分别为中点,,且为中点,,
又,,
平面,平面,平面.
29.(25-26高二上·贵州·阶段检测)如图,在四棱锥中,底面是平行四边形,是的重心,分别是线段上一点,且,.
(1)证明:与共面;
(2)证明:平面.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析.
【分析】(1)根据给定条件,利用平行公理及平面的基本事实推理得证.
(2)利用线面平行的判定,结合平行四边形判定性质推理得证.
【详解】(1)在四棱锥中,由四边形是平行四边形,得,而,则,
由分别是线段上一点,且,得,
因此,即共面,所以与共面.
(2)连接并延长交于,由是的重心,且,得,
即,在上取点,使得,连接,
由,得,且,又,
因此,且,四边形是平行四边形,
则,而平面,平面,
所以平面.
30.(2025高三·全国·专题练习)如图,在四面体中,平面是的中点,是的中点.点在线段上,且.求证: 平面;
【答案】证明见解析
【分析】取线段的中点,线段靠近点的四等分点,再证明四边形为平行四边形,得出 ,进而应用线面平行判定定理证明即可;
【详解】取线段的中点,线段靠近点的四等分点,
连接,如图,
是的中点, ,且,即,
又 ,且,
,且四边形为平行四边形,
,
平面平面,
平面.
【题型4:线面↔面面平行互推(线面平面面面平行的性质)】
【题型专练】
31.(25-26高一下·广东湛江·期中)如图,在三棱锥中,、分别是、的中点,平面平面.
(1)求证:平面;
(2)求证:;
(3)若三棱锥的各棱长均为,求它的表面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)利用中位线的性质得出,再利用线面平行的判定定理可证得结论成立;
(2)利用面面平行的性质定理可证得结论成立;
(3)分析可知该三棱锥为正四面体,利用三角形的面积公式求解即可.
【详解】(1)因为、分别是、的中点,
所以是的中位线,所以,
因为平面,平面,所以平面.
(2)由(1)可知平面
因为平面,平面平面,所以.
(3)若三棱锥的各棱长均为,
则该三棱锥为正四面体,四个面是全等的等边三角形,
一个等边三角形的面积为,故该几何体的表面积为.
32.(25-26高一下·河北沧州·期中)如图,在四棱锥中,均为正三角形,,,,为上一点,设平面与平面的交线为.
(1)证明面;
(2)当平面时,面与交于,求的值;
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)通过证明线线平行,从而证明线面平行;
(2)通过相似三角形从而确定动点的位置,进而根据体积之间的比例进行求解;
【详解】(1) , 平面,
平面, 面,
面,面面, ,
面,面, 面.
(2)如下图所示,连接交于点,连接,作 交 于 ,
设, 平面,平面,
平面平面, ,
在梯形 中, , ,
, , ,即,
可得
,故.
33.(25-26高一下·陕西咸阳·期中)如图,四棱锥中,,,分别为线段的中点,与交于O点.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面;
(3)设平面交平面于直线l.
①求证:;
②求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)①证明见解析;②
【分析】(1)利用中位线可证,利用线面平行判定定理证明结论;
(2)利用中位线可证 ,结合空间平行关系的转化可证面面平行;
(3)①利用线面平行推出线线平行;②根据已知条件推出底面及高的比,再根据四面体体积公式计算求解.
【详解】(1)证明:连接EC,
,,
,,
四边形是平行四边形,
O为的中点,
又F是的中点,
,
又平面,平面,
平面BEF.
(2)证明:F,H分别是的中点,
,
又平面PAD,平面PAD,
平面PAD,
又O是的中点,H是的中点,
,平面,平面,
平面,
又 在平面内相交于点H,
平面平面.
(3)①证明:,平面,平面,
平面,
又 平面,平面平面直线l,
.
②且,
,
又E,H分别为的中点,
,且三棱锥与三棱锥高之比为,
.
34.(25-26高一下·福建莆田·期中)如图,在正方体中,分别为中点.
(1)求三棱锥的体积;
(2)求证:平面.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)利用等体积法求解即可;
(2)由线面平行的判定定理可得平面,平面,从而可得平面平面,根据面面平行的性质定理,即可得证.
【详解】(1)因为;
(2)证明:连接,
由题意可得且,
所以四边形为平行四边形,
所以,
又因为平面,平面,
所以平面,
同理可证平面,
又因为平面,,
所以平面平面,
又因为平面,
所以平面.
35.(25-26高一下·福建福州·期中)(多选)下列四个正方体图形中,为正方体的两个顶点,分别为其所在棱的中点,能得出平面的图形的序号是( )
A.① B.②
C.③ D.④
【答案】AD
【分析】利用线面平行、面面平行的判定性质推理判断①④;作出图形说明判断②③.
【详解】对于①,由分别为其所在棱的中点,得,由面,
面,得面,同理面,而,
平面,则平面平面,又面,因此平面,①能;
对于②,连接,显然不是的中点,由是的中点,
则在平面内与相交,直线与平面相交,②不能;
对于③,连接,则,而与相交,则与平面相交,
因此与平面相交,③不能;
对于④,由且,得四边形是平行四边形,则,
而,则,又平面,平面,因此平面,④能.
【C·拔高培优】
【题型1:动点存在性问题】
【题型专练】
36.(24-25高一下·湖北·月考)如图,直四棱柱的底面是菱形,,,,分别是的中点.
(1)求三棱锥的体积;
(2)证明:平面;
(3)线段上是否存在点P,使得平面?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)存在,.
【分析】(1)由条件求三棱锥的底面的面积和高,再由锥体体积公式求结论;
(2)先证明,再根据线面平行判定定理证明结论;
(3)提出猜测线段上存在点P,使得平面,且,再结合线面平行判定定理证明结论,
【详解】(1)因为四边形为菱形,,
所以,,又为的中点,
所以为等边三角形,,,,
所以,
又平面,,
所以三棱锥的体积,
(2)连结,
因为,分别为的中点,所以,,
因为,,
所以四边形是平行四边形,
所以,,又是的中点,且,
所以,,所以四边形为平行四边形,
所以,又平面,平面,
所以平面.
(3)线段上存在点P,使得平面,且,
证明如下:
连接,其中AC交DE于点,连接
在菱形ABCD中,,且
所以,又,
所以,
所以四边形是平行四边形
平面,平面,
平面.
37.(24-25高一下·湖北荆州·月考)如图所示,在四棱锥中,底面为梯形,,,面面,是的中点.
(1)求证:平面.;
(2)若是线段上一动点,则线段上是否存在点,使平面?说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在,理由见解析
【分析】(1)取中点,连和,证明四边形为平行四边形,结合线面平行的判定,即可证得平面.;
(2)取中点,连接,,利用面面平行的判定定理,证得平面平面,结合面面平行的性质,即可证得平面.
【详解】(1)证明:取中点,连和,可得且,
因为且,所以且,
所以四边形为平行四边形,所以,
又因为平面,且平面,所以平面.
(2)解:取中点,连接和,
因为和分别为和的中点,所以,
又因为平面,且平面,所以平面,
又由(1)可得∥平面,且,平面,
所以平面平面,
因为是上的动点,且平面,所以平面,
所以,当为中点时,平面.
38.(25-26高一下·福建厦门·期中)如图,在正方体中,点分别为棱的中点,点M是棱上的一点,且.
(1)求证:;
(2)求证:平面;
(3)棱上是否存在一点N使平面平面?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)存在,
【分析】(1)连接,利用正方体的结构特征及平行公理推理得证.
(2)连接分别交于点,连接,即可证明,从而得到,再根据线面平行判定证明即可.
(3)根据题意可得,即有,由此结合面面平行的判定证明即可.
【详解】(1)在正方体中,连接,由点分别为棱的中点,
得,由且,得四边形为平行四边形,
则,所以.
(2)连接分别交于点,连接,
在正方体中,且,
则,即,同理,
因此,则,又平面,平面,
所以平面;
(3)存在,,理由如下:
由,得,则,又,
于是,又平面,平面,
则平面,延长交于,延长交于,连接,
由为中点,得,因此,
由分别为的中点,得,
则,,
于是,又,即,则四边形为平行四边形,,
又平面,平面,则平面,
又平面,则平面平面,
所以当时,平面平面.
39.(25-26高一下·山西阳泉·期中)如图所示,在四棱锥中,在底面中,,E在棱PD上且.
(1)求证:平面;
(2)线段上是否存在点N,使得平面平面?若存在,写出的值,并以此为已知条件,证明平面平面;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在,,证明见解析
【分析】(1)由线面平行判定定理可以得证;
(2)存在,点为上靠近的三等分点时,即时, 分别证得平面和平面,由面面平行判定定理可证得结论.
【详解】(1)因为,所以,所以,
因为平面,平面,
所以平面.
(2)
存在,且当点为上靠近点三等分点时,即时,平面平面.
下面给出证明:
因为,所以,,
又因为点为上靠近点的三等分点,所以,
所以,
所以四边形为平行四边形,
所以,
又因为平面,平面,
所以平面,
因为在棱上且,即,
又因为,
所以,
所以,
又平面,平面,
所以平面,
又因为平面,平面,,
所以平面平面.
40.(24-25高一下·四川成都·期末)如图,在三棱柱中,E,F分别为线段,上的点,,,.
(1)求证:平面.
(2)在线段上是否存在一点G,使平面平面?请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在点,满足即可,理由见解析
【分析】(1)由平行线分线段成比例定理推得,利用三棱柱的性质易得,即可由线线平行证得线面平行;
(2)线段上存在点,满足,即可由线线平行推得线面平行再证明面面平行即可.
【详解】(1)因,,则,故,
在三棱柱中,,则,
因平面,平面,则平面.
(2)
如图,线段上存在点,满足,即可使平面平面,理由如下:
因,则,则,因平面, 平面,故平面,
由(1),因平面, 平面,故平面,
又平面,故平面平面.
【题型2:逆向推理由平行求位置比例】
【题型专练】
41.(25-26高一下·广东广州·期中)如图,为平行四边形所在平面外一点,为的中点,为上一点,O为AC与BE交点.当平面时,( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由直线与平面平行性质可得:为使//平面,则//,据此可得答案.
【详解】若//平面,因平面,平面平面,则//,从而.
42.(25-26高一下·安徽芜湖·期中)在四棱锥中,底面是平行四边形,E,F分别为棱,上的点,,若平面,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由线面平行的性质定理,和线线平行,线段对应成比例,即可求解.
【详解】
连接,与交于点,连接,交于G,连接,
由于平面,平面,平面平面,
所以,由于O是的中点,
所以,
过F作,交于H,则,
因为,所以,
所以.
43.(25-26高一下·福建龙岩·期中)如图,在正方体中,E,F,P分别为棱,,的中点.
(1)求证:D,B,F,E四点共面.
(2)设平面平面,求证:.
(3)棱上是否存在一点M,使平面?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)存在,
【分析】(1)应用平行四边形得出,进而得出线线平行即可证明;
(2)应用线面平行判定定理得出平面,再应用线面平行性质定理证明;
(3)先证明四边形为平行四边形,得出,再应用线面平行判定定理证明;
【详解】(1)证明:连接.
因为,分别为棱,的中点,
所以,又在正方体中,且,
所以四边形为平行四边形,所以,所以,
所以,,,四点共面.
(2)证明:由(1)知,又平面,平面,
所以平面.
因为平面平面,平面,所以.
(3)存在,且.
理由如下:取的中点,连接,.
因为,分别为,的中点,
所以,,
又,,所以,,
所以四边形为平行四边形,所以.
设为的中点,所以,所以,
又平面,平面,所以平面.
故存在所求的点,且.
44.(24-25高一下·安徽宿州·期末)在平行六面体中,点M是上靠近B的三等分点,直线DM交平面于点N,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作图,根据线面平行的判定定理可知平面,然后根据线面平行的性质定理可知,可得,判断即可.
【详解】设平面DAM与交于点P,连接DP交于点Q,连接QN,如图:
因为平面DAM,平面DAM,
所以平面DAM,又平面,平面平面,所以,
因为M是三等分点,所以,因为平面平面,所以平面,
又平面PDM,平面平面,所以,
所以,因此.
故选:C
45.(24-25高一下·湖北襄阳·月考)如图,在四棱锥中,和均为正三角形,,,为上一点.
(1)求证:面;
(2)当平面时,面与交于,
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)(ⅰ)2;(ⅱ)
【分析】(1)先应用余弦定理得出,再应用勾股定理证明,最后应用线面平行判定定理证明;
(2)(ⅰ)先应用线面平行性质定理得出再结合比例关系得出,最后再应用线面平行性质定理得出即可得出比例;(ⅱ)应用三棱锥体积公式结合比列关系计算.
【详解】(1)由为正三角形且可知.
又因为,且,在中,由余弦定理得
.
所以,所以,所以,即.
所以,又因为平面平面,
所以面.
(2)(ⅰ)如图,连接交于点,连接.
因为平面平面,平面平面,所以.
在梯形中,,所以.
因为,所以有,
又面面,平面平面.
所以.
又,所以.
(ⅱ)因为.
设梯形高为,则
所以.
又,所以.
所以.
【题型3:组合几何体平行证明(与截面有关平行)】
【题型专练】
46.(25-26高一下·江苏无锡·期中)已知棱长为的正方体中,分别为的中点.
(1)求证:四点共面;
(2)若沿着平面将正方体截成两部分.
①请判断几何体是否是台体(不需说明理由);
②求截得的两部分的体积之比.
【答案】(1)证明见解析
(2)① 是台体;②
【分析】(1)结合正方体性质可证得,即可得四点共面;
(2)①利用棱台定义:上下底面平行且相似、各侧棱延长后交于一点判断即可得;②借助棱台体积公式计算可得几何体体积,再求出正方体体积后作差可得剩余部分体积,即可得截得的两部分的体积之比.
【详解】(1)连接AC,由正方体的性质可知:,
∴四边形为平行四边形,∴,
又∵,分别是,的中点,∴,且,
∴,∴四点共面;
(2)①几何体是台体,理由如下:
由四点共面,且,
故可延长、使得,则、,
又平面、平面,
且平面平面,故,
故、、三线共点,
由,分别是,的中点,
则,且,
故与相似,
又由正方体性质可得平面平面,
故几何体是台体;
②
,
,,
则,
即两部分的体积比为.
47.(25-26高一下·陕西咸阳·期中)已知正方体的棱长为2,平面过体对角线,且与直线平行,则平面截该正方体所得截面的周长为__________.
【答案】
【分析】由正方体结构确定平面截该正方体所得截面为对角面,即可求解.
【详解】
如图,因为,平面,平面,
所以平面,又平面,
所以平面截该正方体所得截面即为正方体对角面,
易知,
所以平面截该正方体所得截面的周长为.
48.(25-26高一下·安徽阜阳·期中)我国古代数学著作《九章算术》中记载了一种称为“羡除”的几何体,该几何体的一种结构是三个面均为梯形,其他两面为三角形的五面体.如图所示,四边形,,均为等腰梯形,,,,,且到平面的距离为7,CD与AB间的距离为14,则这个“羡除”的体积____.
【答案】392
【分析】先连线,合理分割目标图形,再根据棱锥体积公式计算组合体体积即可.
【详解】如图,作出符合题意的图形,连接,
因为,,,所以,
因为,平面,平面,
所以平面,故点到平面的距离相等,
所以,
因为,,,所以,
故,所以,
由题意得
.
49.(25-26高二下·广东佛山·月考)如图,正方体的棱长为4,P为正方形的中心,Q为棱的中点,则过点A、P、Q的截面周长为( )
A. B. C. D.74
【答案】C
【详解】如图所示,
,且点靠近点,,且点靠近点,
过点作,过点作,
则,所以,
在正方体中,平面∥平面,又因为平面,
所以∥平面,
由线面平行的性质定理可得:∥,
则平面为平行四边形,且平面过、、三点,
所以过点A、P、Q的截面为平面,
因为正方体棱长为4,所以,,
则截面四边形的周长为:.
50.(25-26高三下·云南怒江·开学考试)(多选)如图,该八面体的棱长均为2,且六边形ABCDEF为正六边形,则( )
A.平面平面ABCDEF B.四边形ABHG是正方形
C.该八面体的体积为 D.该八面体外接球的体积为
【答案】ABD
【详解】在该八面体中,点,,,共面.
因为该八面体的棱长均相等,所以四边形是菱形,所以,平面.
同理,平面.
因为平面,所以平面平面,A正确.
如图,记正六边形的中心为,,的中点分别为,,连接,,
则点,在平面上的投影,分别在直线,上,连接,
则,.
在正六边形中,直线与直线,的夹角均为30°,即,所以,
,,,,.
又因为,所以平面,,所以四边形是正方形,B正确.
连接,,(图略),,,.
同理,可得,所以点到该八面体的顶点的距离均为2,即该八面体外接球的半径为2,该八面体外接球的体积为,D正确.
记点在平面上的投影为(图略).
该八面体可看成由3个与三棱柱全等的三棱柱,3个与三棱锥全等的三棱锥,及三棱柱构成.
其体积为,C错误.
【D·压轴综合】
【题型1:多动点双线平行综合(或轨迹问题)】
【题型专练】
51.(25-26高一下·全国·课后作业)在长方体中,点P,R分别为BC,上的动点,当点P,R满足什么条件时,平面?
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据给定条件,利用线面平行的判定,结合棱柱的几何特征求解.
【详解】
如图,当时,平面,理由如下:
在长方体中,由,得,
由,得四边形是平行四边形,
则,即,而平面,平面,
因此平面,所以当时,平面.
52.(24-25高一下·内蒙古呼伦贝尔·月考)如图,棱长为1的正方体中,E,F分别为AD,AB的中点,点G在上底面(含边界)上运动,若满足平面EFG,则点G的轨迹长度为______.
【答案】
【分析】取,,,的中点分别为,,,,连接,,,,,,,可证明平面,点在平面内,进而可得点在面与面的交线上,即可求解.
【详解】取,,,的中点分别为,,,,
连接,,,,,,,
因为,分别为,的中点,所以,
同理可得,
因为,,所以四边形是平行四边形,可得,
所以,同理可证明,,
所以,,,,,共面,
因为,面,面,
所以平面,
若平面,则点在平面内,
又因为点在上底面(含边界),
所以点在面与面的交线上,
所以点在线段上,则点轨迹长度为.
故答案为:.
53.(23-24高二下·辽宁沈阳·月考)如图,三棱柱中,,,,,为中点,为上一点,,,为侧面上一点,且平面,则点的轨迹的长度为( )
A.2 B. C. D.1
【答案】B
【分析】在上取点,使得,在上取点,使得,则、,根据线面、面面平行的判定定理可证明平面 平面,则点M的轨迹为线段,结合余弦定理计算即可求解.
【详解】由题意知,,在上取点,使得,
则且,所以四边形为平行四边形,
故,又平面,平面,
所以平面.
在上取点,使得,
有,所以,则,
又平面,平面,
所以平面,又平面,
所以平面 平面,则点M的轨迹为线段.
在中,,由余弦定理,
得,
即点M的轨迹长度为.
故选:B
54.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)在四棱锥中,E,F分别是线段AP,BC上的点,,则下列条件可以确定平面PCD的是( )
A. B.
C.平面PAD D.,
【答案】A
【分析】结合图形,设点M是对角线AC上一点,满足,则有,要使平面,则需使,根据各选项条件,判断是否可以推得即可.
【详解】设点M是对角线AC上一点,满足,则有平面,平面,进而平面,要使平面,则平面平面,需使.
对于A,在四边形ABCD中,由,,可得,故A 正确;
对于B,因为,又因为,但与不一定相等,所以不一定是平行四边形,从而得不到,故B错误;
对于C,因为平面PAD,平面ABCD,平面平面,所以,结合B项分析,可得C错误;
对于D,结合B项分析,同样得不到,故D项错误.
故选:A.
55.(21-22高一下·湖北襄阳·月考)正四棱锥的底面边长为1,侧棱长为2,点,分别在和上,并且, 平面,则线段的长为______.
【答案】/
【分析】连接并延长与交于点,连接,证明,根据比例关系得到,再利用余弦定理计算得到答案.
【详解】如图所示:连接并延长与交于点,连接,为中点,连接,
,故,,
平面,平面平面,平面,故,
故,,故,
,,
故.
故答案为:
【题型2:折叠类平行证明】
【题型专练】
56.(25-26高一下·安徽芜湖·期中)如图,等边三角形,且点A,B分别为线段与的中点.将沿折叠后使点O与点P重合,得到四棱锥.设点E为线段上一点,且.
(1)证明:平面;
(2)求四棱锥与三棱锥的体积之比.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接交于点,连接,由A,B分别为线段与的中点可得,结合三角形相似得到,进而得到,进而求证即可;
(2)根据棱锥的体积公式,结合面积比例求解即可.
【详解】(1)证明:如图,连接交于点,连接,
由题可知,且.
则易有与相似,且相似比为1:2,即.
又,则,故,
因为平面,平面,故平面.
(2)设四棱锥的体积为,高为,四边形的面积为,
三棱锥的体积为,高为,三角形的面积为,与之间的距离为,
三棱锥的体积为,三棱锥的体积为,
由题有,
又,故,即,
则,又,
有,
即四棱锥与三棱锥的体积之比为.
57.(25-26高一下·全国·课后作业)(多选)(多选题)如图是四棱锥的平面展开图,其中四边形为正方形,点,,,分别为,,,的中点,则在原四棱锥中( )
A.平面平面 B.平面
C.平面 D.平面平面
【答案】ABC
【分析】先把平面展开图还原为四棱锥,由面面平行的判定可判断A;易知四个侧面两两相交,据此可判断D;再根据线面平行的判定判断BC即可.
【详解】把平面展开图还原为四棱锥如图所示,则,
又平面,平面,
所以平面.
同理可证平面,
又,,平面,
所以平面平面,故选项A正确;
平面,平面,平面,平面是四棱锥的四个侧面,
则它们两两相交,故选项D错误;
,平面,平面,
平面,同理平面,故选项B,C正确.
故选:ABC.
58.(25-26高三·北京·二轮复习)如图,正三角形和平行四边形在同一个平面内,AB,DE的中点分别为F,G.将沿直线AB翻折到,设CE的中点为H.求证:平面平面.
【答案】证明见解析
【详解】因为四边形为平行四边形,F、G分别为的中点,
所以四边形为平行四边形,所以.
因为平面,平面,所以平面,
又H、G分别为的中点,所以.
平面,平面,所以平面,
因为FD、平面,,
所以平面平面.
59.(25-26高一下·全国·课堂例题)如图,四边形中,,,为的中点,在上,,,,将四边形沿翻折至四边形,使得平面平面.证明:平面.
【答案】证明见解析
【分析】取的中点,连接,,通过证明进而证平面.
【详解】
取的中点,连接,,
由题意得,.
所以四边形为平行四边形,所以,.
又因为,将四边形沿翻折至四边形,故,
,所以,,
所以四边形为平行四边形,所以.
又因为在平面外,平面,
所以平面.
60.(23-24高一下·广东广州·期中)(多选)如图是正方体的平面展开图关于这个正方体,以下列正确的是( )
A.ED与NF所成的角为 B.平面AFB
C. D.平面平面NCF
【答案】ABD
【分析】将展开图还原成正方体,根据异面直线所成角、线面平行以及面面平行的判定逐一判定即可.
【详解】把正方体的平面展开图还原成正方体,如图:
由,得四边形为平行四边形,则,
同理,,
对于A,是异面直线ED与NF所成的角或其补角,而,则,A正确;
对于B,由, 平面ABFE,平面ABFE,得平面AFB,B正确;
对于C,,而,因此,C错误;
对于D,,平面NCF,平面NCF,,平面NCF,平面NCF,
则平面NCF,平面NCF,又,BD、平面BDE,
所以平面平面NCF,D正确.
故选:ABD
【题型3:平行+距离/体积定值】
【题型专练】
61.(25-26高一下·重庆渝北·期中)(多选)在棱长为2的正方体中,点是棱的中点,点在正方形内部(不含边界)运动,若平面,则( )
A.点的轨迹经过线段的中点
B.点的轨迹长度为
C.直线与直线为异面直线
D.三棱锥的体积为定值
【答案】ACD
【分析】取的中点,连接,根据条件可得点的轨迹为线段(不含端点),即可判断出A和B的正误;对C:根据异面直线的判定定理分析判断;对D,利用等体积法,即可求解.
【详解】如图,取的中点,连接,,则,
且平面,平面,所以平面.
又因为是中点,则,
且平面,平面,所以平面,
又平面,所以平面平面.
又平面,则平面,又点在正方形内部(不含边界)运动,且平面平面,
所以点的轨迹为线段(不含端点).
对于A,连接,由正方体的性质易知与相交,且交点为的中点,所以A正确;
对于B,因为,所以点的轨迹长度为,故B错误;
对于C,因为平面,平面,,
所以直线与直线为异面直线,故C正确;
对于D,因为平面,点是棱的中点,
则,所以D正确;
62.(25-26高一下·云南昭通·期中)(多选)如图,已知正方体的棱长为2,则下列四个结论正确的是( )
A.直线与为异面直线
B.平面
C.三棱锥的体积为
D.平面过点且平面,则平面截正方体所得截面的图形的周长为
【答案】ABD
【分析】对 A,利用异面直线的判定定理,通过判断直线与平面的位置关系判定;对 B,利用线面平行的判定定理,结合正方体中证明;对 C,先计算底面的面积,再根据三棱锥体积公式计算的体积并判断正误;对 D,通过确定截面为等边三角形,计算其边长和周长判断.
【详解】对于A,因为平面,平面,,所以直线与为异面直线,A正确;
对于B,因为在正方体中,,平面,平面,所以平面,B正确;
对于C,则由正方体的性质可得为等腰直角三角形,所以的面积为2,故三棱锥的体积为,C错误;
对于D,连接,则平面即为平面,截面图形为等边三角形,所以平面截正方体所得截面的图形的周长为,D正确.
63.(2026·四川内江·二模)(多选)在棱长为的正方体中,点是棱的中点,点在正方形内部(不含边界)运动,若平面,则( )
A.点的轨迹经过线段的中点
B.点的轨迹长度为
C.三棱锥的体积为定值
D.球面经过,,,四点的球的半径最小值为
【答案】ACD
【分析】取的中点,连接,根据条件可得点的轨迹为线段(不含端点),即可判断出A和B的正误;对C,利用等体积法,即可求解;对D,建立空间直角坐标系,设,球心,半径为,利用球的性质可得,即可求解.
【详解】如图,取的中点,连接,,易知,
又平面,平面,所以平面.
又是中点,所以,又平面,平面,所以平面,
又平面,所以平面平面.
又平面,则平面,又点在正方形内部(不含边界)运动,且平面平面,
所以点的轨迹为线段(不含端点).
对于A,连接,由正方体的性质易知与相交,且交点为的中点,所以A正确;
对于B,因为,所以点的轨迹长度为,故B错误;
对于C,因为平面,点是棱的中点,
则,所以C正确;
对于D,建立如图所示的空间直角坐标系,因为正方体的棱长为,
则,设,球心,半径为,
由,得到,解得,,
所以,又,且,所以当时,取到最小值,最小值为,故D正确.
64.(24-25高二上·贵州遵义·期末)(多选)如图,在棱长为2的正方体中,E为棱的中点,F为正方形内的一个动点(包括边界),且平面,则下列说法正确的是( )
A.点的轨迹长度为 B.的最小值为
C.三棱锥的体积为定值 D.三棱锥的最大体积为4
【答案】BC
【分析】令的中点为的中点为,求证平面平面得到点的轨迹为线段MN再逐项分析求解即可.
【详解】如图,令的中点为的中点为,连接.
在正方体中,为棱的中点,
所以,,因为平面,和在平面外,
所以平面平面.
又,且平面,
所以平面平面.
因为平面,且平面,所以平面.
又为正方形内一个动点(包括边界),
所以平面平面.
因为平面平面,所以,点的轨迹为线段MN.
对,故A错误;
对B,过点作MN的垂线,则垂线段最短,因为
所以的最小值为,故B正确;
对C,因为平面,所以,故三棱锥的体积为定值,故C正确;
对D,因为点到平面距离为定值2,
则点到直线距离最大时即点在点处时,三棱锥的体积最大,
则三棱锥的最大体积,故D错误.
故选:BC
65.(24-25高二下·云南昭通·期末)(多选)如图,在正方体中,棱长为1,点为棱上的点,为棱上的点.下列说法正确的是( )
A.正方体外接球的半径为
B.三棱锥的体积为
C.点到的距离为
D.若为的中点,则过,,三点的正方体的截面的面积为
【答案】BCD
【分析】根据外接球半径计算判断A,再应用三棱锥体积公式计算判断B,应用点到直线距离判断C,应用截面面积计算判断D.
【详解】A:因为外接球直径为,所以,故错误;
B:,故正确;
C:且,,故正确;
D:平面平面,所以截面交平面为,设截面交平面为,所以,
因为若为的中点,所以为中点,连接,,则梯形的面积即为所求,
由题意得,,,,所以梯形的高为,
,故D正确,
故选:BCD.
1
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$2026年高一数学下学期常考题型归纳
【专项练习08:空间中直线,平面的平行】
总览
题型梳理
题型分类
知识讲解与常考题型
【A·基础通关】
【题型1:定理辨析判断】
【题型专练】
1.(25-26高一下·广东广州·期中)(多选)下列四个命题中错误的是( )
A.如果,是两条直线且,那么平行于经过的任何一个平面
B.如果直线和平面满足,那么与平面内的任何一条直线平行
C.如果直线,和平面满足,,,那么
D.如果直线与平面内的无数条直线平行,那么直线必平行于平面
2.(25-26高一下·福建龙岩·期中)已知a,b是两条不同的直线,,是两个不同的平面,则下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.若,,,则
C.若,,则 D.若,,则
3.(2026·湖北黄石·一模)已知平面,两条不重合的直线,则“存在直线,使”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(25-26高一上·湖南湘潭·期中)(多选)已知,,是三条不同的直线,,是两个不同的平面,则下列命题不正确的是( )
A.若,,,则
B.若,,,,则
C.若,,,则
D.若,,,且,,则
5.(25-26高一下·浙江宁波·期中)已知为两个不同的平面,为两条不同的直线,则下列命题正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若为异面直线,,则
【题型2:无辅助线直接证线面平行】
【题型专练】
6.(24-25高二下·湖南长沙·期中)如图所示,在正方体中,直线与平面的位置关系是( )
A.平行 B.垂直
C.相交但不垂直 D.直线在平面内
7.(24-25高一下·全国·课后作业)(多选)如图,为平行四边形所在平面外一点,为的中点,为与的交点,下列说法正确的是( )
A.平面 B.平面
C.平面 D.平面
8.(21-22高一·全国·课后作业)线段、、不共面,、、分别为它们的中点,则直线与平面的位置关系是________.
9.(2024高一下·全国·专题练习)求证:空间四边形相邻两边中点的连线平行于经过另外两边的平面.
已知:如图,空间四边形中,E,F分别是,的中点.
求证:平面.
10.(2024高二·全国·专题练习)如图,四棱锥中,四边形是矩形,,,为正三角形,且平面平面,、分别为、的中点.证明:平面;
【题型3:无辅助线直接证面面平行】
【题型专练】
11.(25-26高二上·全国·课堂例题)已知正方体,求证:平面平面.
12.(25-26高三·全国·一轮复习)如图,正四棱锥的底面为平行四边形.、、分别为、、的中点.求证:平面平面.
13.(23-24高三·全国·二轮复习)如图,多面体中,四边形与四边形均为梯形.已知点四点共面,且.证明:平面平面.
14.(21-22高一·全国·课后作业)如图所示,在三棱柱中,E,F,G,H分别是AB,AC,,的中点.求证:平面平面BCHG.
15.(25-26高一下·全国·课后作业)如图,已知长方体,求证:平面平面.
【B·中等进阶】
【题型1:中位线法证线面平行】
【题型专练】
16.(25-26高一下·云南昆明·期中)如图,已知在三棱柱中,平面,点是的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,,,求三棱锥的体积.
17.(25-26高一下·重庆渝北·期中)如图,在直三棱柱中,,,为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求三棱锥的体积.
18.(25-26高一下·福建漳州·期中)如图,长方体中,,点P为的中点.
(1)求三棱锥的体积.
(2)求证:直线平面;
(3)求异面直线与所成角的余弦值;
19.(25-26高一下·浙江丽水·期中)如图,在直三棱柱中,,点为的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,求三棱锥的体积.
20.(25-26高二上·上海·期末)如图,在直三棱柱中,,,,,点分别为棱的中点.
(1)证明:直线平面;
(2)求异面直线与所成的角的大小.
【题型2:平行四边形法证线面平行】
【题型专练】
21.(2026高三·全国·专题练习)如图,在四棱锥中,底面ABCD为菱形,,分别为CD,PA的中点.证明:平面PBC;
22.(25-26高三·全国·二轮复习)如图,是边长为4的正方形,平面,,且.证明:平面;
23.(25-26高二上·贵州遵义·月考)如图,在三棱柱中,分别是棱的中点.
(1)证明:平面;
(2)若三棱柱的体积为,求四棱锥的体积.
24.(25-26高三·全国·二轮复习)如图,已知四棱锥的底面是边长为2的菱形,平面,是的中点,是的中点.求证:平面.
25.(25-26高三·全国·二轮复习)如图,在四棱锥中,,,平面,,为的中点.求证:平面.
【题型3:平行线段相似法证明线面面面平行】
【题型专练】
26.(25-26高三·全国·二轮复习)如图,在正方体中,点G,E,F,P分别为棱,,,的中点,点M是棱上的一点,且,求证:平面.
27.(25-26高三·全国·二轮复习)已知正四棱柱的底面边长为1,点、分别在边、上,且,.证明:平面.
28.(25-26高三·全国·一轮复习)如图,在四棱锥中,底面是菱形,侧面底面,为正三角形,分别是棱的中点,点在侧棱上,且.求证:平面.
29.(25-26高二上·贵州·阶段检测)如图,在四棱锥中,底面是平行四边形,是的重心,分别是线段上一点,且,.
(1)证明:与共面;
(2)证明:平面.
30.(2025高三·全国·专题练习)如图,在四面体中,平面是的中点,是的中点.点在线段上,且.求证: 平面;
【题型4:线面↔面面平行互推(线面平面面面平行的性质)】
【题型专练】
31.(25-26高一下·广东湛江·期中)如图,在三棱锥中,、分别是、的中点,平面平面.
(1)求证:平面;
(2)求证:;
(3)若三棱锥的各棱长均为,求它的表面积.
32.(25-26高一下·河北沧州·期中)如图,在四棱锥中,均为正三角形,,,,为上一点,设平面与平面的交线为.
(1)证明面;
(2)当平面时,面与交于,求的值;
33.(25-26高一下·陕西咸阳·期中)如图,四棱锥中,,,分别为线段的中点,与交于O点.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面;
(3)设平面交平面于直线l.
①求证:;
②求的值.
34.(25-26高一下·福建莆田·期中)如图,在正方体中,分别为中点.
(1)求三棱锥的体积;
(2)求证:平面.
35.(25-26高一下·福建福州·期中)(多选)下列四个正方体图形中,为正方体的两个顶点,分别为其所在棱的中点,能得出平面的图形的序号是( )
A.① B.②
C.③ D.④
【C·拔高培优】
【题型1:动点存在性问题】
【题型专练】
36.(24-25高一下·湖北·月考)如图,直四棱柱的底面是菱形,,,,分别是的中点.
(1)求三棱锥的体积;
(2)证明:平面;
(3)线段上是否存在点P,使得平面?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
37.(24-25高一下·湖北荆州·月考)如图所示,在四棱锥中,底面为梯形,,,面面,是的中点.
(1)求证:平面.;
(2)若是线段上一动点,则线段上是否存在点,使平面?说明理由.
38.(25-26高一下·福建厦门·期中)如图,在正方体中,点分别为棱的中点,点M是棱上的一点,且.
(1)求证:;
(2)求证:平面;
(3)棱上是否存在一点N使平面平面?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
39.(25-26高一下·山西阳泉·期中)如图所示,在四棱锥中,在底面中,,E在棱PD上且.
(1)求证:平面;
(2)线段上是否存在点N,使得平面平面?若存在,写出的值,并以此为已知条件,证明平面平面;若不存在,请说明理由.
40.(24-25高一下·四川成都·期末)如图,在三棱柱中,E,F分别为线段,上的点,,,.
(1)求证:平面.
(2)在线段上是否存在一点G,使平面平面?请说明理由.
【题型2:逆向推理由平行求位置比例】
【题型专练】
41.(25-26高一下·广东广州·期中)如图,为平行四边形所在平面外一点,为的中点,为上一点,O为AC与BE交点.当平面时,( )
A. B. C. D.
42.(25-26高一下·安徽芜湖·期中)在四棱锥中,底面是平行四边形,E,F分别为棱,上的点,,若平面,则( )
A. B. C. D.
43.(25-26高一下·福建龙岩·期中)如图,在正方体中,E,F,P分别为棱,,的中点.
(1)求证:D,B,F,E四点共面.
(2)设平面平面,求证:.
(3)棱上是否存在一点M,使平面?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
44.(24-25高一下·安徽宿州·期末)在平行六面体中,点M是上靠近B的三等分点,直线DM交平面于点N,则( )
A. B. C. D.
45.(24-25高一下·湖北襄阳·月考)如图,在四棱锥中,和均为正三角形,,,为上一点.
(1)求证:面;
(2)当平面时,面与交于,
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)求的值.
【题型3:组合几何体平行证明(与截面有关平行)】
【题型专练】
46.(25-26高一下·江苏无锡·期中)已知棱长为的正方体中,分别为的中点.
(1)求证:四点共面;
(2)若沿着平面将正方体截成两部分.
①请判断几何体是否是台体(不需说明理由);
②求截得的两部分的体积之比.
47.(25-26高一下·陕西咸阳·期中)已知正方体的棱长为2,平面过体对角线,且与直线平行,则平面截该正方体所得截面的周长为__________.
48.(25-26高一下·安徽阜阳·期中)我国古代数学著作《九章算术》中记载了一种称为“羡除”的几何体,该几何体的一种结构是三个面均为梯形,其他两面为三角形的五面体.如图所示,四边形,,均为等腰梯形,,,,,且到平面的距离为7,CD与AB间的距离为14,则这个“羡除”的体积____.
49.(25-26高二下·广东佛山·月考)如图,正方体的棱长为4,P为正方形的中心,Q为棱的中点,则过点A、P、Q的截面周长为( )
A. B. C. D.74
50.(25-26高三下·云南怒江·开学考试)(多选)如图,该八面体的棱长均为2,且六边形ABCDEF为正六边形,则( )
A.平面平面ABCDEF B.四边形ABHG是正方形
C.该八面体的体积为 D.该八面体外接球的体积为
【D·压轴综合】
【题型1:多动点双线平行综合(或轨迹问题)】
【题型专练】
51.(25-26高一下·全国·课后作业)在长方体中,点P,R分别为BC,上的动点,当点P,R满足什么条件时,平面?
52.(24-25高一下·内蒙古呼伦贝尔·月考)如图,棱长为1的正方体中,E,F分别为AD,AB的中点,点G在上底面(含边界)上运动,若满足平面EFG,则点G的轨迹长度为______.
53.(23-24高二下·辽宁沈阳·月考)如图,三棱柱中,,,,,为中点,为上一点,,,为侧面上一点,且平面,则点的轨迹的长度为( )
A.2 B. C. D.1
54.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)在四棱锥中,E,F分别是线段AP,BC上的点,,则下列条件可以确定平面PCD的是( )
A. B.
C.平面PAD D.,
55.(21-22高一下·湖北襄阳·月考)正四棱锥的底面边长为1,侧棱长为2,点,分别在和上,并且, 平面,则线段的长为______.
【题型2:折叠类平行证明】
【题型专练】
56.(25-26高一下·安徽芜湖·期中)如图,等边三角形,且点A,B分别为线段与的中点.将沿折叠后使点O与点P重合,得到四棱锥.设点E为线段上一点,且.
(1)证明:平面;
(2)求四棱锥与三棱锥的体积之比.
57.(25-26高一下·全国·课后作业)(多选)(多选题)如图是四棱锥的平面展开图,其中四边形为正方形,点,,,分别为,,,的中点,则在原四棱锥中( )
A.平面平面 B.平面
C.平面 D.平面平面
58.(25-26高三·北京·二轮复习)如图,正三角形和平行四边形在同一个平面内,AB,DE的中点分别为F,G.将沿直线AB翻折到,设CE的中点为H.求证:平面平面.
59.(25-26高一下·全国·课堂例题)如图,四边形中,,,为的中点,在上,,,,将四边形沿翻折至四边形,使得平面平面.证明:平面.
60.(23-24高一下·广东广州·期中)(多选)如图是正方体的平面展开图关于这个正方体,以下列正确的是( )
A.ED与NF所成的角为 B.平面AFB
C. D.平面平面NCF
【题型3:平行+距离/体积定值】
【题型专练】
61.(25-26高一下·重庆渝北·期中)(多选)在棱长为2的正方体中,点是棱的中点,点在正方形内部(不含边界)运动,若平面,则( )
A.点的轨迹经过线段的中点
B.点的轨迹长度为
C.直线与直线为异面直线
D.三棱锥的体积为定值
62.(25-26高一下·云南昭通·期中)(多选)如图,已知正方体的棱长为2,则下列四个结论正确的是( )
A.直线与为异面直线
B.平面
C.三棱锥的体积为
D.平面过点且平面,则平面截正方体所得截面的图形的周长为
63.(2026·四川内江·二模)(多选)在棱长为的正方体中,点是棱的中点,点在正方形内部(不含边界)运动,若平面,则( )
A.点的轨迹经过线段的中点
B.点的轨迹长度为
C.三棱锥的体积为定值
D.球面经过,,,四点的球的半径最小值为
64.(24-25高二上·贵州遵义·期末)(多选)如图,在棱长为2的正方体中,E为棱的中点,F为正方形内的一个动点(包括边界),且平面,则下列说法正确的是( )
A.点的轨迹长度为 B.的最小值为
C.三棱锥的体积为定值 D.三棱锥的最大体积为4
65.(24-25高二下·云南昭通·期末)(多选)如图,在正方体中,棱长为1,点为棱上的点,为棱上的点.下列说法正确的是( )
A.正方体外接球的半径为
B.三棱锥的体积为
C.点到的距离为
D.若为的中点,则过,,三点的正方体的截面的面积为
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