内容正文:
分层练52空间直线、平面的平行
【A级基础巩固】
1.设为两个平面,则的充要条件是( )
A.内有无数条直线与平行
B.内有两条相交直线与平行
C.平行于同一条直线
D.垂直于同一平面
2.如果是不在同一平面内的三条线段,则经过它们中点的平面和直线的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.在此平面内 D.平行或相交
3.下列命题中正确的是( )
A.若,是两条直线,且,那么平行于经过的任何平面
B.若直线和平面满足,那么与内的任何直线平行
C.平行于同一条直线的两个平面平行
D.若直线和平面满足,则
4.已知为所在平面外一点,平面平面,且交线段于点,若,则等于( )
A2:3 B.2:5
C.4:9 D.4:25
5.如图,在下列四个正方体中,,为正方体的两个顶点,分别为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线与平面不平行的是( )
A
B
C
D
6.
(多选)如图,在空间四边形中,,分别为,的中点,,分别在上,且,则( )
A.BD//平面
B.平面
C.平面
D.直线交于一点
7.(多选)如图,透明塑料制成的长方体容器内灌进一些水,固定容器一边于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜程度的不同,有下面几个结论,其中正确的是( )
(1)
(2)
(3)
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.随着容器倾斜程度的不同,始终与水面所在平面平行
D.当容器倾斜如图(3)所示时,,为定值
8.设是三个不同的平面,是两条不同的直线,在命题“,.且_____,则”中的横线处填入下列三组条件中的一组.使该命题为真命题.
①,;②,;③,,可以填入的条件有_____.(填序号)
9.如图所示,在正四棱柱中、、、、分别是棱的中点,是的中点,点在四边形EFGH及其内部运动,则只需满足条件_____时,就有平面.(注:请填上你认为正确的一个条件即可,不必考虑全部可能情况)
10.如图,在正方体中,,点为的中点,点在上.若平面,则线段的长等于_____.
11.(2023·郑州调研)如图,在直三棱柱中,点分别为,的中点,线段与线段交于点.
(1)求证:平面平面;
(2)若,求三棱锥的体积.
12.如图,四边形与四边形ADEF均为平行四边形,分别是的中点.求证:
(1)BE//平面;
(2)平面平面.
【B级能力提升】
13.如图,四棱柱中,四边形为平行四边形,,分别在线段上,且在线段上且平面平面,则( )
A. B.
C. D.
14.(多选)如图,在直三棱柱中,分别是棱的中点,则下列结论中正确的是( )
A.平面
B.平面
C.EF//平面
D.平面
15.(多选)已知正方体中,点是底面的中心,点是侧面内的一个动点(含边界),且平面,则以下关系一定正确的是( )
A. B.
C. D.
16.如图,正方体中,分别为的中点.(1)当点在棱上运动时,是否都有平面,证明你的结论;(2)若是的中点,若是的四等分点,且,求证:平面平面.
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参考答案
1.B[若,则内有无数条直线与平行,当内无数条直线互相平行时,与可能相交若、平行于同一条直线,则与可以平行也可以相交;若,垂直于同一个平面,则与可以平行也可以相交,故A、C、D中条件均不是的充要条件.根据两平面平行的判定定理知,若一个平面内有两条相交直线与另一个平面平行、则两平面平行,反之也成立.因此中条件是的充要条件.]
2.
A[如图,把这三条线段放在正方体内,可得平面,平面,故平面.]
3.中,可以在过的
平面内;中,与内的直线也可能异面C中,两平面可相交;中,由直线与平面平行的判定定理知,故D正确.]
4.D["平面平面,,又,。1125.]
5.D[对于A,AB//NQ,ABC平面MNQ,NQC平面MNQ,所以直线与平面MNQ平行,所以A不符合题意;
对于B,C,AB//MQ,ABC平面MNQ,MQC平面MNQ,所以直线与平面MNQ平行、所以B、C不符合题意:
对于D,由正方体的性质可知,体对角线与平面相交,所以直线与平面不平行,所以符合题意.故选.]
6.因为,所以.又分别为的中点,所以,且,则.易知平面与为相交直线,故正确,错误;
因为,且,所以四边形为梯形,所以与必相交,设交点为,而平面平面,则点在平面与平面的交线上,又平面平面,所以,即直线交于一点,故D正确.]
7.AD[根据棱柱的特征(有两个面互相平行。其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行),结合题中图形易知A正确;由题图可知水面EFGH的边的长保持不变,但邻边的长却随倾斜程度而改变,可知错误;因为平面平面-,所以平面,当平面-不平行于平面时,不平行于水面所在平面,故C错误;当容器倾斜如题图(3)所示时,因为水的体积是不变的。所以棱柱的体积为定值,又,所以不变,所以也不变,即-为定值,故D正确.]
8.①或③[由面面平行的性质定理可知,①正确;当时,和可能平行或并面.②错误,当时,和准同一平面内,且没有公共点,所以,③正确。]
9.点在线段上(或点与点重合)[连接(图略),则,且,平面平面,只需.则平面FHN.∴MN//平面.]
10.[因为平面平面,平面平面,所以,所以,为的中点,故
11.(1)证明如图,因为在三棱柱中、、分别为的中点,所以,且,
则四边形是平行四边形,
故,
又平面,,平面,所以平面,
因为在三棱柱中,分
别为的中点,
所以,且,
所以四边形是平行四边形,
所以,
又平面,平面,所以平面,
又平面平面,且,
所以平面平面.
(2)解因为,所以.过点作于点,
连接,由题可知平面平面,所以,
又平面,所以平面.
因为分别是的中点,
所以,且,
所以,
其中,
所以.
易知是等腰直角三角形.
所以
,
故三棱锥的体积为.
12.证明(1)如图,连接,则必过与的交点,因为四边形为平行四边形,
所以为的中点,
连接,则为的中位线,所以,
又平面,平面,所以平面.
(2)因为分别为平行四边形的边的中点,所以,
又平面平面,所以平面,
因为为的中点,为的中点,所以为的中位线,
所以,
又平面平面,所以平面,
又与为平面内的两条相交直线,
所以平面平面.
13.B[如图所示,延长交于点,进,则.
所以.
因为平面平面,平面几乎面,平面平面,所以.又四边形是平行四边形,所以,所以,因为,所以,因为,所以,所以,故选B.]
14.[在直三棱柱中,因为平面平面,所以平面,A正确;
因为平面平面平面,所以平面正确;
取中点,连接,(图略),因为,分别是棱的中点,所以量,且,所以,所以四边形为平行四边形,所以平面平面,所以平面,C正确;
取中点,连接(图略),易证得四边形为平行四边形,所以与平面相交,所以与平面相交,D不正确.故选ABC.]
15.[对于,如图,连接,由正方体的性质可得平面平面,因为平面,且点是侧面内的一个动点,所以点在线段上,
所以与不一定平行,故错误;对于,由选项知平面.由线面平行的性质可知点与点到平面的距离相等,故,故B正确:
对于,因为点为中点,点在线段上,所以与不一定垂直。故C错误;
对于,根据正方体性质易知平面平面,所以,故D正确。
16.(1)解当点在棱上运动时,都有平面、证明如下:连接,在正方形中,为的中位线,可得,
由正方体的截面性质可得四边形为矩形,则,
可得,
又平面平面,则平面.
(2)证明取的中点,连接,,取的中点,连接,
由,,
可得,
即四边形为平行四边形,
可得,
由为的中点,且,
可得为的中点,且.
由为平行四边形,可得,即有.
又平面平面,
则平面,
又平面,平面,
则平面平面.
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