7.4 空间直线、平面的平行【题型突破】讲义-2027届高三数学一轮复习
2026-05-22
|
2份
|
27页
|
453人阅读
|
5人下载
普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 直线、平面平行的判定与性质 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.12 MB |
| 发布时间 | 2026-05-22 |
| 更新时间 | 2026-05-22 |
| 作者 | 至善教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57999292.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学讲义聚焦空间直线与平面平行这一高考高频考点,以判定与性质定理为核心,通过双基自测、核心梳理、题型突破、限时训练的递进式架构,系统整合线面、面面平行的转化关系及应用策略,助力学生构建完整知识网络并突破推理证明难点。
资料突出几何推理与向量方法的融合应用,如例1通过两种证法培养学生逻辑推理与空间想象能力,限时训练分层设计基础巩固与综合应用题目,配合即时反馈机制。聚焦翻折、动点等高考热点场景,助力学生在有限时间内提升数学思维与表达能力,为教师精准把握复习重点提供清晰路径。
内容正文:
第七章立体几何与空间向量
§7.4 空间直线、平面的平行
【高考考向预测】
空间线面平行依托判定与性质定理推理论证,常结合几何体计算综合考查;近三年属于立体几何常规高频考点,大小题型均有涉及;预测2027 年仍以证明类设问为主,搭配翻折、动点场景,兼顾几何推理与向量方法运用。
【双基自测●明考向】
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若一条直线平行于一个平面内的一条直线,则这条直线平行于这个平面.( )
(2)若直线a与平面α内无数条直线平行,则a∥α.( )
(3)若直线a⊂平面α,直线b⊂平面β,a∥b,则α∥β.( )
(4)如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线也互相平行.( )
【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×
2.(人教A版必修第二册P143习题8.5T1(2))如果直线a∥平面α,P∈α,那么过点P且平行于直线a的直线( )
A.只有一条,不在平面α内
B.有无数条,不一定在α内
C.只有一条,且在平面α内
D.有无数条,一定在α内
【答案】C
3.设有两条不同的直线m,n和两个不同的平面α,β,则下列命题正确的是( )
A.若m∥α,n∥α,则m∥n
B.若m∥α,m∥β,则α∥β
C.若m∥n,m∥α,则n∥α
D.若α∥β,m⊂α,则m∥β
【答案】D
【解析】若m∥α,n∥α,则m,n可以平行、相交或异面,故A错误;
若m∥α,m∥β,则α∥β或α,β相交,故B错误;
若m∥n,m∥α,则n∥α或n⊂α,故C错误;
若α∥β,m⊂α,则m∥β,故D正确.
4.如图是长方体被一平面截后得到的几何体,四边形EFGH为截面,则四边形EFGH的形状为 .
【答案】平行四边形
【解析】∵平面ABFE∥平面DCGH,
又平面EFGH∩平面ABFE=EF,
平面EFGH∩平面DCGH=HG,
∴EF∥HG.同理EH∥FG,
∴四边形EFGH是平行四边形.
【核心梳理●明考点】
1.线面平行的判定定理和性质定理
文字语言
图形语言
符号语言
判定定理
如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行
⇒a∥α
性质定理
一条直线与一个平面平行,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与交线平行
⇒a∥b
2.面面平行的判定定理和性质定理
文字语言
图形语言
符号语言
判定定理
如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行
⇒β∥α
性质定理
两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行
⇒a∥b
1.掌握三种平行关系的转化
2.灵活应用以下结论
(1)垂直于同一条直线的两个平面平行,即若a⊥α,a⊥β,则α∥β.
(2)平行于同一个平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.
(3)垂直于同一个平面的两条直线平行,即a⊥α,b⊥α,则a∥b.
(4)若α∥β,a⊂α,则a∥β.
【题型突破●明方向】
题型一 直线与平面平行的判定与性质
命题点1 直线与平面平行的判定
例1 (湘教版必修第二册P171习题4.3T17)如图,正方形ABCD与正方形ABEF所在平面相交于AB,在对角线AE,BD上各有一点P,Q,且AP=DQ.求证:PQ∥平面BCE.(至少用两种方法证明)
【证明】方法一 连接AQ,并延长交直线BC于点K,连接EK(图略).
由已知可得AE=BD,
又AP=DQ,∴PE=BQ,∴=.
∵AD∥BK,∴=,
∴=,∴PQ∥EK.
又EK⊂平面BCE,PQ⊄平面BCE,
∴PQ∥平面BCE.
方法二 过P作垂线PP'⊥BE于点P',过Q作垂线QQ'⊥BC于点Q',连接P'Q'(图略).
∵QQ'∥DC,PP'∥AB,∴QQ'∥PP'.
由已知可得AE=BD,∠AEB=∠DBC,
∵AP=DQ,∴PE=BQ,
又PP'=PE·sin∠AEB,QQ'=BQ·sin∠DBC,
∴QQ'=PP',∴QQ'綉PP',
∴四边形PQQ'P'为平行四边形.
∴PQ∥P'Q',
又PQ⊄平面BCE,P'Q'⊂平面BCE,
∴PQ∥平面BCE.
方法三 在△ABE中,过P作PM∥BE交AB于点M,连接MQ,如图,
∵AP=DQ,AE=BD,∴=,
在△ABE中,PM∥BE,∴=,
∴=,∴MQ∥AD,
又AD∥BC,∴MQ∥BC,
又BC⊂平面BCE,MQ⊄平面BCE,
∴MQ∥平面BCE,
同理可证PM∥平面BCE,
又PM∩MQ=M,PM⊂平面PMQ,MQ⊂平面PMQ,
∴平面PMQ∥平面BCE,
又PQ⊂平面PMQ,∴PQ∥平面BCE.
命题点2 直线与平面平行的性质
例2 如图所示,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD是平行四边形,M是PC的中点,在DM上取一点G,过G和PA作平面交BD于点H.求证:PA∥GH.
【证明】如图所示,连接AC交BD于点O,连接OM,
∵四边形ABCD是平行四边形,∴O是AC的中点,
又M是PC的中点,
∴PA∥OM,
又OM⊂平面BMD,PA⊄平面BMD,
∴PA∥平面BMD,又PA⊂平面PAHG,
平面PAHG∩平面BMD=GH,∴PA∥GH.
【思维升华】(1)判断或证明线面平行的常用方法
①利用线面平行的定义(无公共点).
②利用线面平行的判定定理(a⊄α,b⊂α,a∥b⇒a∥α).
③利用面面平行的性质(α∥β,a⊂α⇒a∥β).
④利用面面平行的性质(α∥β,a⊄β,a∥α⇒a∥β).
(2)应用线面平行的性质定理的关键是确定交线的位置,有时需要经过已知直线作辅助平面确定交线.
跟踪训练1 如图,四边形ABCD为矩形,点E,F分别为AD,PC的中点.设平面PDC∩平面PBE=l.证明:
(1)DF∥平面PBE;
(2)DF∥l.
【证明】(1)方法一 如图所示,取PB的中点G,连接FG,EG,
因为点F为PC的中点,
所以FG∥BC,FG=BC,
因为四边形ABCD为矩形,
所以BC∥AD,且BC=AD,
又E为AD的中点,
所以DE∥FG,DE=FG,
所以四边形DEGF为平行四边形,
所以DF∥GE,
因为DF⊄平面PBE,GE⊂平面PBE,
所以DF∥平面PBE.
方法二 如图所示,取BC的中点记为M,连接DM,MF,
因为四边形ABCD为矩形,且M,E分别为BC,AD的中点,
所以DE綉BM,所以四边形BMDE为平行四边形,
所以DM∥BE,
又BE⊂平面PBE,DM⊄平面PBE,
所以DM∥平面PBE,
又在△PBC中,M,F分别为CB,CP的中点,
所以MF∥PB,
又PB⊂平面PBE,MF⊄平面PBE,
所以MF∥平面PBE,
又DM∩MF=M,DM⊂平面MDF,MF⊂平面MDF,
所以平面MDF∥平面PBE,
又DF⊂平面MDF,
所以DF∥平面PBE.
(2)由(1)知DF∥平面PBE,
又DF⊂平面PDC,平面PDC∩平面PBE=l,
所以DF∥l.
题型二 平面与平面平行的判定与性质
例3 (2025·上海)如图,P是圆锥的顶点,O是底面圆心,AB是底面直径,且AB=2.
(1)若直线PA与圆锥底面所成的角为,求圆锥的侧面积;
(2)已知Q是母线PA的中点,点C,D在底面圆周上,且弧AC的长为,CD∥AB.设点M在线段OC上,证明:直线QM∥平面PBD.
(1)【解析】由题知,∠PAB=,即轴截面△ABP是等边三角形,故PA=AB=2,
底面周长为2π×1=2π,则圆锥的侧面积为
×2×2π=2π.
(2)【证明】如图所示,连接QC,QO,OD,由题知AQ=QP,AO=OB,则根据中位线性质可知,QO∥PB,
又QO⊄平面PBD,PB⊂平面PBD,则QO∥平面PBD,
由于=,底面圆的半径为1,则∠AOC=,又CD∥AB,则∠OCD=,
又OC=OD,则△OCD为等边三角形,则CD=1,
于是CD∥BO且CD=BO,则四边形OBDC是平行四边形,故OC∥BD,
又OC⊄平面PBD,BD⊂平面PBD,故OC∥平面PBD.
又OC∩QO=O,OC,QO⊂平面QOC,
于是平面QOC∥平面PBD,
又M∈OC,则QM⊂平面QOC,则直线QM∥平面PBD.
【思维升华】证明面面平行的常用方法
(1)利用面面平行的判定定理.
(2)利用垂直于同一条直线的两个平面平行(l⊥α,l⊥β⇒α∥β).
(3)利用面面平行的传递性,即两个平面同时平行于第三个平面,则这两个平面平行(α∥β,β∥γ⇒α∥γ).
跟踪训练2 如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,过BC的平面与上底面A1B1C1交于GH(GH与B1C1不重合).
(1)求证:BC∥GH;
(2)若E,F,G分别是AB,AC,A1B1的中点,求证:平面EFA1∥平面BCHG.
【证明】(1)∵在三棱柱ABC-A1B1C1中,
∴平面ABC∥平面A1B1C1,
又∵平面BCHG∩平面ABC=BC,
且平面BCHG∩平面A1B1C1=GH,
∴由面面平行的性质定理得BC∥GH.
(2)∵E,F分别为AB,AC的中点,
∴EF∥BC,
∵EF⊄平面BCHG,BC⊂平面BCHG,
∴EF∥平面BCHG.
又G,E分别为A1B1,AB的中点,A1B1綉AB,
∴A1G綉EB,
∴四边形A1EBG是平行四边形,∴A1E∥GB.
∵A1E⊄平面BCHG,GB⊂平面BCHG,
∴A1E∥平面BCHG.
又∵A1E∩EF=E,A1E,EF⊂平面EFA1,
∴平面EFA1∥平面BCHG.
题型三 平行关系的综合应用
例4 如图所示,正四棱锥S-ABCD,P为侧棱SD上的点,且SP=3PD.
(1)若M为侧棱SA上一点,且SC∥平面BMD,证明:M为SA的中点;
(2)侧棱SC上是否存在一点E,使得BE∥平面PAC.若存在,求的值;若不存在,试说明理由.
(1)【证明】如图,在正四棱锥S-ABCD中,连接BD交AC于点O,连接MB,MD,MO,则O为AC的中点,
因为SC∥平面BMD,SC⊂平面SAC,平面BMD∩平面SAC=OM,
所以SC∥OM,
又在△SAC中,O为AC的中点,
所以M为SA的中点.
(2)【解析】在侧棱SC上存在一点E,使得BE∥平面PAC,满足=2.
理由如下:
取SD的中点Q,由SP=3PD,得PQ=PD,
过Q作PC的平行线交SC于点E,连接BQ,BE,PO,如图,
由于O是BD的中点,
则BQ∥PO,
又PO⊂平面PAC,BQ⊄平面PAC,
于是BQ∥平面PAC,
由=2,得==2,
又QE∥PC,PC⊂平面PAC,QE⊄平面PAC,则QE∥平面PAC,
又BQ∩QE=Q,BQ,QE⊂平面BEQ,
因此平面BEQ∥平面PAC,而BE⊂平面BEQ,
所以BE∥平面PAC,即侧棱SC上存在一点E,使得BE∥平面PAC,=2.
【思维升华】解决线面、面面平行问题的关键点
(1)在解决线面、面面平行的判定时,一般遵循从“线线平行”到“线面平行”,再到“面面平行”;而在应用性质定理时,其顺序恰好相反,但也要注意,转化的方向总是由题目的具体条件而定,绝不可过于“模式化”.
(2)解答探索性问题的基本策略是先假设,再严格证明,先猜想再证明是学习和研究的重要思想方法.
跟踪训练3 如图,在三棱锥D-ABC中,E,M分别为BC,BD的中点,点F在棱AC上,且AF=3FC,点N在棱AC上,且CN=CA,在棱BC上是否存在一点G,使平面MNG∥平面DEF?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【解析】存在点G满足题意,=3.
证明如下:取BE的中点G,连接MG,NG,图略,
因为BG=GE,MB=DM,所以MG∥DE.
又MG⊄平面DEF,DE⊂平面DEF,
所以MG∥平面DEF.
因为AF=3FC,所以FC=CA,
所以==,
又=,所以=,所以EF∥GN.
又EF⊂平面DEF,GN⊄平面DEF,
所以GN∥平面DEF,
因为MG∩GN=G,MG,GN⊂平面MNG,
所以平面MNG∥平面DEF,
所以在棱BC上存在点G满足题意,此时=3.
【限时训练】
(30分钟)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.(人教A版必修第二册P143习题8.5T1(1))若直线a不平行于平面α,则下列结论成立的是( )
A.α内的所有直线都与a异面
B.α内不存在与a平行的直线
C.α内的直线都与a相交
D.直线a与平面α有公共点
【答案】D
2.已知α,β,γ是三个不同的平面,m,n是两条不同的直线,且α∩γ=m,β∩γ=n,则“m∥n”是“α∥β”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
【解析】由α∩γ=m,β∩γ=n,若α∥β,由面面平行的性质知,m∥n,必要性成立;
由α∩γ=m,β∩γ=n,若m∥n,则α∥β或α,β相交,相交情况如图,充分性不成立.
则“m∥n”是“α∥β”的必要不充分条件.
3.已知l,m,n为三条不同的直线,α,β,γ为三个不同的平面.若α∩β=n,α∩γ=l,β∩γ=m,n∥γ,则( )
A.l与n相交 B.m与n相交
C.l与m平行 D.l与β相交
【答案】C
【解析】如图,由n⊂α,n∥γ,α∩γ=l,得n∥l.
又l⊄β,n⊂β,所以l∥β,
结合l⊂γ,β∩γ=m,得l∥m∥n.
4.如图,在正方体ABCD-A'B'C'D'中,M,N分别是A'D',D'C'的中点,则直线AM与平面BND的位置关系是( )
A.垂直
B.平行
C.相交但不垂直
D.无法确定
【答案】B
【解析】连接AC交BD于点E,连接MN,EN,A'C',如图,而M,N分别是A'D',D'C'的中点,
所以MN∥A'C'∥AC,即MN∥AE,且2MN=A'C'=AC=2AE,即MN=AE,
则四边形AENM为平行四边形,故AM∥EN,
由AM⊄平面BND,EN⊂平面BND,则AM∥平面BND.
5.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,若平面A1BC1与平面ABCD的交线为l,则( )
A.l∥CD B.l∥A1C
C.l∥平面A1B1CD D.l∥平面ACD1
【答案】D
【解析】因为B∈平面A1BC1,B∈平面ABCD,平面A1BC1∩平面ABCD=l,所以B∈l.
又直线A1C1∥平面ABCD,A1C1⊂平面A1BC1,故得A1C1∥l,
所以l是过点B且平行于A1C1的直线.
对于A,因为A1C1∥l,A1C1∥AC,所以l∥AC,而AC∩CD=C,故l∥CD不成立,故A错误;
对于B,因为l∥AC,而AC∩A1C=C,故l∥A1C不成立,故B错误;
对于C,因为l∥AC,而AC∩平面A1B1CD=C,故l∥平面A1B1CD不成立,故C错误;
对于D,因为l∥AC,AC⊂平面ACD1,l⊄平面ACD1,所以l∥平面ACD1,故D正确.
6.如图,已知四棱锥P-ABCD的底面是平行四边形,E为AD的中点,F在PA上,且=λ,PC∥平面BEF,则实数λ的值为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】D
【解析】如图,连接AC,与BE交于点G,连接FG.
因为E为AD的中点,所以AE=AD=BC,由四边形ABCD是平行四边形,可得AD∥BC,
则△AEG∽△CBG,所以==,所以=.
又PC∥平面BEF,PC⊂平面PAC,平面BEF∩平面PAC=GF,所以GF∥PC,所以λ===3.
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.(2026·淄博模拟)设m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,则下列命题中不正确的是( )
A.若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n
B.若m⊥α,n⊥β,α∥β,则m∥n
C.若m∥n,n⊂α,α∥β,则m∥β
D.若m⊥α,m⊥β,α∥γ,则β∥γ
【答案】AC
【解析】对于A,若α∥β,m⊂α,n⊂β,此时m,n可以异面,也可以平行,故A错误;
对于B,由m⊥α,n⊥β,α∥β,可得m∥n,故B正确;
对于C,若m∥n,n⊂α,α∥β,则可得m∥β或m⊂β,故C错误;
对于D,若m⊥α,m⊥β,则α∥β,又α∥γ,则β∥γ,故D正确.
8.(2026·重庆模拟)正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,M是棱AB的中点,N是侧面BB1C1C内一点,且MN∥平面AA1C1C,则MN长度的取值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】分别取BC,B1C1的中点G,H,连接MG,GH,HM,如图,
由中位线易知MG∥AC,HG∥CC1,
又AC,CC1⊂平面AA1C1C,MG,HG⊄平面AA1C1C,
所以MG∥平面AA1C1C,HG∥平面AA1C1C,
又MG,HG是平面MGH内的两条相交直线,
所以平面MGH∥平面AA1C1C,
又MN∥平面AA1C1C,
所以N在平面MGH内,又N是侧面BB1C1C内一点,所以N的轨迹是线段HG,
易知MG=AC=,MH==,
MG≤MN≤MH,
所以MN长度的取值范围是.
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.如图所示,在三棱锥D-ABC中,E,F,G,H分别在棱BD,BC,AC,AD上,CD,AB均与平面EFGH平行,且CD⊥AB,则四边形EFGH的形状为 .
【答案】矩形
【解析】因为CD∥平面EFGH,CD⊂平面BCD,平面EFGH∩平面BCD=EF,所以CD∥EF.
同理HG∥CD,所以EF∥HG.同理HE∥GF,
所以四边形EFGH为平行四边形.
又因为CD⊥AB,所以HE⊥EF,
所以四边形EFGH为矩形.
10.(2026·泰安模拟)已知平面α∥β,点P是α,β外一点,过点P的直线m与α,β分别交于点A,C,过点P的直线n与α,β分别交于点B,D,且PA=6,AC=9,PD=10,则BD= .
【答案】6或30
【解析】当点P位于平面α,β同侧时,
如图(1),则=,∴=,∴BD=6;
当点P位于平面α,β之间时,
如图(2),=,∴=,∴BD=30.
四、解答题(共27分)
11.(13分)(湘教版必修第二册P160例7)如图,点A,B分别位于异面直线a,b上,过AB中点O的平面α与a,b都平行,M,N分别是a,b上异于A,B的另外两点,MN与α交于点P.求证:P是MN的中点.
【证明】连接AN,设它与平面α交于点Q,连接OQ,PQ.
因为OQ是平面ABN与α的交线,b∥α,
所以OQ∥BN.
同理可证QP∥AM.
在△ABN中,O是AB的中点,OQ∥BN,
所以Q是AN的中点.
又因为QP∥AM,
所以P是MN的中点.
12.(14分)如图,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD为正方形,E为棱AA1的中点,AB=2,AA1=3.
(1)求三棱锥A-BDE的体积;(5分)
(2)在DD1上是否存在一点P,使得平面PA1C∥平面EBD.如果存在,请说明P点位置并证明;如果不存在,请说明理由.(9分)
【解析】(1)在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,
AA1⊥平面ABCD,
所以V三棱锥A-BDE=V三棱锥E-ABD=AE·S△ABD
=×××2×2=1.
(2)当P为棱DD1的中点时满足平面PA1C∥平面EBD.
连接AC,设AC∩BD=O,连接OE,CP,A1P,如图,
因为四边形ABCD为正方形,所以O为AC的中点,
又E为棱AA1的中点,
所以OE∥A1C,又OE⊄平面PA1C,A1C⊂平面PA1C,所以OE∥平面PA1C,
又P为棱DD1的中点,所以DP∥A1E且DP=A1E,所以四边形DPA1E为平行四边形,
所以DE∥A1P,
又DE⊄平面PA1C,A1P⊂平面PA1C,
所以DE∥平面PA1C,
又DE∩OE=E,DE,OE⊂平面EBD,
所以平面PA1C∥平面EBD.
[13题6分,14题5分,共11分]
13.(链接教材,人教A版必修第二册P145习题8.5T15)(多选)如图,向透明塑料制成的长方体容器ABCD-A1B1C1D1内灌进一些水,水是定量的(定体积为V),固定容器底面一边BC于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜度的不同,有下面四个结论,其中正确的是( )
A.没有水的部分始终呈棱柱形
B.水面EFGH所在四边形的面积为定值
C.棱A1D1总与水面所在的平面平行
D.当容器倾斜如图所示时,BE·BF=
【答案】ACD
【解析】依题意将容器倾斜,随着倾斜度的不同可得如下三种情形,
对于A,依题意,BC∥平面EFGH,而平面BCC1B1∩平面EFGH=FG,BC⊂平面BCC1B1,则BC∥FG,同理BC∥EH,而BC∥AD,则BC綉FG綉EH綉AD,又BC⊥平面ABB1A1,平面ABB1A1∥平面CDD1C1,所以BC⊥平面CDD1C1,因此有水的部分的几何体是直棱柱,长方体去掉有水部分的棱柱,没有水的部分始终呈棱柱形,故A正确;
对于B,水面EFGH是矩形,线段FG的长是定值,从图1到图2,再到图3的过程中,线段EF的长逐渐增大,则水面EFGH所在四边形的面积逐渐增大,故B错误;
对于C,因为A1D1∥BC∥FG,FG⊂平面EFGH,A1D1⊄平面EFGH,因此A1D1∥平面EFGH,
即棱A1D1总是与水面所在的平面平行,故C正确;
对于D,当容器倾斜如图3所示时,有水部分的几何体是直三棱柱,其高为BC,体积为V,
又S△BEF=BE·BF,V=S△BEF·BC,所以BE·BF=,故D正确.
14.如图所示,过三棱台上底面的一边A1C1,作一个平行于棱BB1的截面,与下底面的交线为DE,若D,E分别是AB,BC的中点,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】平面A1C1ED与棱BB1平行,平面BCC1B1∩平面A1C1ED=C1E,平面ABB1A1∩平面A1C1ED=A1D,
所以BB1∥A1D,BB1∥C1E,
因为平面A1B1C1∥平面ABC,平面A1B1C1∩平面A1C1ED=A1C1,平面ABC∩平面A1C1ED=DE,所以A1C1∥DE,
故几何体A1B1C1-DBE为棱柱,设棱柱的高为h,
故=S△DBE·h,
且S△DBE=,
又D,E分别是AB,BC的中点,
则S△ABC=4S△DBE,
由台体体积公式得(S△DBE+S△ABC+)h=S△DBE·h,
故=.
第 1 页 共 17 页
学科网(北京)股份有限公司
$
第七章立体几何与空间向量
§7.4 空间直线、平面的平行
【高考考向预测】
空间线面平行依托判定与性质定理推理论证,常结合几何体计算综合考查;近三年属于立体几何常规高频考点,大小题型均有涉及;预测2027 年仍以证明类设问为主,搭配翻折、动点场景,兼顾几何推理与向量方法运用。
【双基自测●明考向】
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若一条直线平行于一个平面内的一条直线,则这条直线平行于这个平面.( )
(2)若直线a与平面α内无数条直线平行,则a∥α.( )
(3)若直线a⊂平面α,直线b⊂平面β,a∥b,则α∥β.( )
(4)如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线也互相平行.( )
2.(人教A版必修第二册P143习题8.5T1(2))如果直线a∥平面α,P∈α,那么过点P且平行于直线a的直线( )
A.只有一条,不在平面α内
B.有无数条,不一定在α内
C.只有一条,且在平面α内
D.有无数条,一定在α内
3.设有两条不同的直线m,n和两个不同的平面α,β,则下列命题正确的是( )
A.若m∥α,n∥α,则m∥n
B.若m∥α,m∥β,则α∥β
C.若m∥n,m∥α,则n∥α
D.若α∥β,m⊂α,则m∥β
4.如图是长方体被一平面截后得到的几何体,四边形EFGH为截面,则四边形EFGH的形状为 .
【核心梳理●明考点】
1.线面平行的判定定理和性质定理
文字语言
图形语言
符号语言
判定定理
如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行
⇒a∥α
性质定理
一条直线与一个平面平行,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与交线平行
⇒a∥b
2.面面平行的判定定理和性质定理
文字语言
图形语言
符号语言
判定定理
如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行
⇒β∥α
性质定理
两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行
⇒a∥b
1.掌握三种平行关系的转化
2.灵活应用以下结论
(1)垂直于同一条直线的两个平面平行,即若a⊥α,a⊥β,则α∥β.
(2)平行于同一个平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.
(3)垂直于同一个平面的两条直线平行,即a⊥α,b⊥α,则a∥b.
(4)若α∥β,a⊂α,则a∥β.
【题型突破●明方向】
题型一 直线与平面平行的判定与性质
命题点1 直线与平面平行的判定
例1 (湘教版必修第二册P171习题4.3T17)如图,正方形ABCD与正方形ABEF所在平面相交于AB,在对角线AE,BD上各有一点P,Q,且AP=DQ.求证:PQ∥平面BCE.(至少用两种方法证明)
命题点2 直线与平面平行的性质
例2 如图所示,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD是平行四边形,M是PC的中点,在DM上取一点G,过G和PA作平面交BD于点H.求证:PA∥GH.
跟踪训练1 如图,四边形ABCD为矩形,点E,F分别为AD,PC的中点.设平面PDC∩平面PBE=l.证明:
(1)DF∥平面PBE;
(2)DF∥l.
题型二 平面与平面平行的判定与性质
例3 (2025·上海)如图,P是圆锥的顶点,O是底面圆心,AB是底面直径,且AB=2.
(1)若直线PA与圆锥底面所成的角为,求圆锥的侧面积;
(2)已知Q是母线PA的中点,点C,D在底面圆周上,且弧AC的长为,CD∥AB.设点M在线段OC上,证明:直线QM∥平面PBD.
跟踪训练2 如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,过BC的平面与上底面A1B1C1交于GH(GH与B1C1不重合).
(1)求证:BC∥GH;
(2)若E,F,G分别是AB,AC,A1B1的中点,求证:平面EFA1∥平面BCHG.
题型三 平行关系的综合应用
例4 如图所示,正四棱锥S-ABCD,P为侧棱SD上的点,且SP=3PD.
(1)若M为侧棱SA上一点,且SC∥平面BMD,证明:M为SA的中点;
(2)侧棱SC上是否存在一点E,使得BE∥平面PAC.若存在,求的值;若不存在,试说明理由.
跟踪训练3 如图,在三棱锥D-ABC中,E,M分别为BC,BD的中点,点F在棱AC上,且AF=3FC,点N在棱AC上,且CN=CA,在棱BC上是否存在一点G,使平面MNG∥平面DEF?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【限时训练】
(30分钟)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.(人教A版必修第二册P143习题8.5T1(1))若直线a不平行于平面α,则下列结论成立的是( )
A.α内的所有直线都与a异面
B.α内不存在与a平行的直线
C.α内的直线都与a相交
D.直线a与平面α有公共点
2.已知α,β,γ是三个不同的平面,m,n是两条不同的直线,且α∩γ=m,β∩γ=n,则“m∥n”是“α∥β”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
3.已知l,m,n为三条不同的直线,α,β,γ为三个不同的平面.若α∩β=n,α∩γ=l,β∩γ=m,n∥γ,则( )
A.l与n相交 B.m与n相交
C.l与m平行 D.l与β相交
4.如图,在正方体ABCD-A'B'C'D'中,M,N分别是A'D',D'C'的中点,则直线AM与平面BND的位置关系是( )
A.垂直
B.平行
C.相交但不垂直
D.无法确定
5.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,若平面A1BC1与平面ABCD的交线为l,则( )
A.l∥CD B.l∥A1C
C.l∥平面A1B1CD D.l∥平面ACD1
6.如图,已知四棱锥P-ABCD的底面是平行四边形,E为AD的中点,F在PA上,且=λ,PC∥平面BEF,则实数λ的值为( )
A. B.2 C. D.3
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.(2026·淄博模拟)设m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,则下列命题中不正确的是( )
A.若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n
B.若m⊥α,n⊥β,α∥β,则m∥n
C.若m∥n,n⊂α,α∥β,则m∥β
D.若m⊥α,m⊥β,α∥γ,则β∥γ
8.(2026·重庆模拟)正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,M是棱AB的中点,N是侧面BB1C1C内一点,且MN∥平面AA1C1C,则MN长度的取值可以是( )
A. B. C. D.
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.如图所示,在三棱锥D-ABC中,E,F,G,H分别在棱BD,BC,AC,AD上,CD,AB均与平面EFGH平行,且CD⊥AB,则四边形EFGH的形状为 .
10.(2026·泰安模拟)已知平面α∥β,点P是α,β外一点,过点P的直线m与α,β分别交于点A,C,过点P的直线n与α,β分别交于点B,D,且PA=6,AC=9,PD=10,则BD= .
四、解答题(共27分)
11.(13分)(湘教版必修第二册P160例7)如图,点A,B分别位于异面直线a,b上,过AB中点O的平面α与a,b都平行,M,N分别是a,b上异于A,B的另外两点,MN与α交于点P.求证:P是MN的中点.
12.(14分)如图,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD为正方形,E为棱AA1的中点,AB=2,AA1=3.
(1)求三棱锥A-BDE的体积;(5分)
(2)在DD1上是否存在一点P,使得平面PA1C∥平面EBD.如果存在,请说明P点位置并证明;如果不存在,请说明理由.(9分)
[13题6分,14题5分,共11分]
13.(链接教材,人教A版必修第二册P145习题8.5T15)(多选)如图,向透明塑料制成的长方体容器ABCD-A1B1C1D1内灌进一些水,水是定量的(定体积为V),固定容器底面一边BC于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜度的不同,有下面四个结论,其中正确的是( )
A.没有水的部分始终呈棱柱形
B.水面EFGH所在四边形的面积为定值
C.棱A1D1总与水面所在的平面平行
D.当容器倾斜如图所示时,BE·BF=
14.如图所示,过三棱台上底面的一边A1C1,作一个平行于棱BB1的截面,与下底面的交线为DE,若D,E分别是AB,BC的中点,则等于( )
A. B. C. D.
第 1 页 共 17 页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。