7.3 空间直线、平面的平行训练-备战2027年高考数学一轮复习精讲精练(全国通用)
2026-09-01
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摘要:
**基本信息**
聚焦空间线面平行判定与性质,通过多题型覆盖线线、线面、面面平行逻辑链,强化空间观念与推理能力。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础判定|选择1、9|命题真假判断|线面平行判定定理与性质定理的辨析|
|几何体应用|选择2、3、填空12|正方体、三棱柱中平行关系|从线线平行推导线面平行的转化思想|
|动态问题|选择7、填空14|动点轨迹与平行条件|空间几何量动态变化中的平行判定|
|综合证明|解答15、19|四棱锥、正方体中平行证明|线面平行到面面平行的递进推理|
内容正文:
7.3 空间直线、平面的平行(精练)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(25-26高三·北京·期中)已知两条直线,,三个平面,,,则下列命题正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则且
C.若,,,,则
D.若,,,则
【答案】D
【详解】A:说明两平面交线为,,此时和是同一平面内的两条直线,它们的位置关系可以是平行,也可以是相交,因此不必然成立,A错误,
B:若且,直线有可能在平面内(或平面内),此时不满足(或),B错误,
C:面面平行的判定定理要求平面内有两条相交直线都平行于,而不一定是相交直线,若,则两个平面也可能相交,C错误,
D:面面平行的性质定理:两个平行平面同时和第三个平面相交,所得的交线互相平行,命题成立,D正确.
2.(25-26高三·新疆巴州·期中)在正方体中,以下直线与平面平行的是( )
A.直线 B.直线 C.直线 D.直线
【答案】C
【分析】根据线面平行的判定定理判断即可.
【详解】对于A,,与平面相交,故与平面相交,A错误.
对于B,,与平面相交,故与平面相交,B错误.
对于C,,平面,平面,则平面,C正确.
对于D,,与平面相交,故与平面相交,D错误.
3.(25-26高三·辽宁沈阳·期末)三棱柱中,是棱上靠近的三等分点,是棱上一点,,若平面,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接交于点,连接,根据得出,可求出的值,利用线面平行的性质得出,可得出,即可得出的值.
【详解】连接交于点,连接,
在三棱柱中,,所以,,
所以,所以,故,
因为平面,平面,平面平面,
所以,故,故.
4.(25-26高三·广西钦州·期末)如图,正四棱锥的所有棱长均为,M为棱的中点,N为棱上一动点,则三棱锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由等积法进行求解.
【详解】连接交于点,再连接,如图所示:
则点为的中点,得为的中位线,得,
而平面,平面,得平面,
连接,因为在正四棱锥中,所以平面,
则
则.
5.(25-26高三·河北沧州·阶段检测)如图,已知平面平面,点在平面和平面之间,且,,,若,则.( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为平面平面,平面平面,平面平面,
所以,同理可得,,所以与相似.
因为,所以,所以,
所以.
6.(25-26高三·重庆·期末)下图是正方体的平面展开图,则在原正方体中,下列命题正确的是( )
A. B.平面平面BEM
C.EF和CD为异面直线 D.平面DEM
【答案】B
【分析】将平面展开图还原为正方体,利用正方体中直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系逐一判断.
【详解】将平面展开图还原为正方体,如图,
对于A:与显然是异面直线,A错误;
对于B:因为,,且,且平面,
平面,所以平面平面,B正确;
对于C:显然,C错误;
对于D:因为,与夹角为,所以与夹角为,
所以平面不成立,D错误.
7.(25-26高三上·上海·期中)已知正方体边长为,分别是棱,的中点,动点在正方形(包括边界)内运动,则平面的一个充分非必要条件是( )
A.为 B.为的中点
C.的轨迹长度为 D.为的中点
【答案】D
【分析】取中点、中点,证得平面平面,得到点在正方形内的轨迹即可逐一分析选项.
【详解】取中点、中点,连接、、,则,
又分别是棱,的中点,则,所以,
平面,平面,所以平面,
,,则四边形为平行四边形,有,
平面,平面,所以平面,
平面,,故平面平面,
因此满足平面的点在正方形内的轨迹是线段,该线段长度为;
分析选项:
选项A:若,该点不在轨迹上,不满足条件;
选项B:若为中点,该点不在轨迹上,不满足条件;
选项C:的轨迹长度为不能得到平面,不满足充分性;
选项D:若为中点,则是线段的端点,必然满足平面,
但满足平面的点可以是线段上的任意点,不一定是中点,因此是充分非必要条件.
8.(2026·河北邯郸·一模)在下列四个正方体中,为正方体的顶点,为所在棱的中点,则满足直线平面的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】对于A、B和C,建立空间直角坐标系,求出平面的一个法向量和,利用直线与平面位置关系的向量法,即可求解;对D,利用面面平行的性质,即可求解.
【详解】如图1所示,建立空间直角坐标系,设正方体的边长为,
则,所以
设平面的一个法向量为,
则,取,则,所以,
又易知,则,
又,即与不垂直,所以与平面不平行,故A错误,
对于B,如图2,由选项A知平面的一个法向量为,
,则,
又,即与不垂直,所以与平面不平行,故B错误,
对于C,如图3,由选项A知平面的一个法向量为,
,则,
又,即与不垂直,所以与平面不平行,故C错误,
对于D,如图4,记为正方体所在棱的中点,连接,易得,
又平面,平面,所以平面,
又,平面,平面,所以平面,
又平面,所以平面平面,
又平面,则直线平面,所以D正确,
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(25-26高三·辽宁本溪·期末),,是三个平面,,是两条直线,下列四个命题中错误的是( )
A.若,,,则
B.若,,,,则
C.若,,则
D.若,,,则
【答案】BD
【详解】对A,根据面面平行的性质定理,A正确;
对B,根据面面平行的判定定理,条件中缺少直线,相交,没有这个条件,不能得到,故B错误;
对C,因为,所以平面与平面无公共点,又,所以与平面无公共点,即.故C正确;
对D,仅,,,无法得到.比如在时,也可以有,,.故D错误.
10.(26-27高三上·贵州·阶段检测)如图,在空间四边形中,分别是线段的中点,分别是线段上的动点且,则下列说法正确的是( )
A.平面
B.、、、四点共面,且平面
C.若,则与的交点在直线上
D.若平面,则
【答案】BCD
【分析】先根据得出,若可判断A;根据线面平行的判定定理判断B;证明三线交于一点判断C;利用线面平行的性质判断D.
【详解】对于A,由,可知,因此,所以,
又由为中点可知,,故,因此点四点共面,
当时,直线相交,此时与平面相交,故A错误;
对于B,因为,平面,平面,
所以平面,故B正确;
对于C,当时,,
因为,所以与相交,
设,则,
因为平面,平面,所以平面平面,
即点在直线上,故C正确;
对于D,因为平面,平面,平面平面,
所以,
同理可得,,则,
又,所以四边形为平行四边形,则,
因为,所以,故D正确.
11.(25-26高三·重庆九龙坡·阶段检测)在棱长为2的正方体中,点是正方体内及其表面上一动点,且面,则线段的长度可能是( )
A.2 B. C. D.
【答案】CD
【分析】通过面面平行与线面平行得到点P的轨迹,从而求出线段的取值范围.
【详解】
在正方体中:,
且,,因此平面 平面,
已知平面,且在平面上,根据 “过平面外一点有且只有一个平面与已知平面平行”,所有满足条件的点都在平面上,
平面与正方体的交线为(连接顶点、、),因此的轨迹是等边的内部及边界;
因为(正方形对角线垂直),(正方体侧棱垂直底面),且,所以 平面,又 平面,因此 ,
同理,,,且,所以 平面,
又 平面,因此,
因为,且、 平面,所以平面,
设与平面的交点为,则是等边的重心,且是点到平面的距离,即的最小值;
到等边三个顶点的距离为的最大值,
正方体棱长为 2,体对角线,
等边的重心将体对角线分为两段:
(到平面的距离),
到三个顶点、、的距离相等,均为面对角线长度:
综上,的取值范围是:
选项 A:,不可能
选项 B:,不可能
选项 C:,是最小值,可能
选项 D:,是最大值,可能
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(25-26高三·全国·课后作业)如图,分别为正方体对应棱的中点,则平面与平面的位置关系是________.
【答案】平行
【分析】根据面面平行的判定定理判断即可.
【详解】如图,分别取,,的中点,,,连接.
在正方体中,易知,.
因为,为中点,所以,,同理,,
所以,.
同理,,,,,
则平面与平面为同一平面.
因为,,且与相交,平面,与相交,,平面,
所以平面平面,即平面平面.
13.(25-26高三·全国·暑假作业)如图,在多面体中,平面平面,,,且,,则下列说法中正确的是_________.(填序号)
①平面;
②平面;
③;
④平面平面.
【答案】①
【分析】根据线面平行、线线平行、面面平行有关定理对四个说法进行分析,从而确定正确答案.
【详解】因为,平面,平面,
所以平面.
因为,平面,平面,
所以平面.
因为,,平面,
所以平面平面.
因为平面,
所以平面,故①正确;
由于,
则四边形是梯形,
的延长线必与直线相交,故④错误;
由于的长度不确定,所以与平面的位置关系不确定,②错误.
由于的长度不确定,所以与的位置关系不确定,③错误.
14.(25-26高三·江苏南通·期末)在棱长为4的正方体中,为棱的中点,是侧面上的动点,且平面,则点在侧面上的轨迹长度为__________
【答案】
【分析】构造一个过且平行于平面的平面,该平面与侧面的交线即为点的运动轨迹.
【详解】在棱长为4的正方体中,分别取的中点,连接,连接,
由,,得,又,得四边形是平行四边形,
则,平面,平面,
因此平面;
又,,得,平面,平面,
因此平面,又平面,平面,,
则平面平面,而侧面,平面,
于是平面,则点在侧面与平面的交线上,
即点的轨迹为线段,又,所以点在侧面上的轨迹长度为.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(25-26高三·甘肃兰州·阶段检测)如图所示,在四棱锥中,底面为梯形,,,平面平面,是的中点.
(1)求证:平面;
(2)若是线段上一动点,点是线段的中点,是否有平面?证明你的结论.
【答案】(1)在梯形中,,又平面,平面,
平面,平面,平面面,,
平面,平面,所以平面;
(2)为中点时,平面.
证明:连接,,
,分别为,的中点,
,平面,平面,
平面,
取的中点,连接,则,则,且,
所以四边形为平行四边形,则,
因为平面平面,
所以平面,,、平面,平面平面,
是上的动点,平面,平面,
当为中点时,平面.
【分析】(1)在梯形中,,可得平面,从而证明线面平行;
(2)连接,,证明平面,从而证明面面平行,得到结论.
【详解】(1)略
(2)当点是线段的中点时,平面,
证明略
16.(2026高三·全国·专题练习)如图所示,平面内两正方形与,点M、N分别在对角线、上,且,沿折成直二面角.
(1)证明:折叠后平面;
(2)若,在线段上是否存在一点G,使平面平面?若存在试确定点G的位置.
【答案】(1)如图所示,设直线与交于点H,连结,
,
,
,即,
.
又平面,平面,平面.
(2)存在,G在线上且
【详解】(1)略
(2)存在,过M作于点G,
则,平面,平面,平面,
又平面.且,平面,
∴平面平面.
即G在线上,且.
17.(25-26高三·甘肃张掖·期末)如图,在正四棱台中,,,,分别为边,上一点,且,.
(1)求四棱台的体积;
(2)证明:平面.
【答案】(1)
(2)如图,连接,
因为,,所以,且,
因为且,所以且,
所以四边形为平行四边形,则,
因为平面,平面,
所以平面.
【分析】(1)由题设得正方形的面积,正方形的面积,连接,,过点作平面于点,求出相关线段长,结合棱台的体积公式求体积;
(2)连接,根据已知证明,再由线面平行的判定定理证明结论.
【详解】(1)因为,所以,
则正方形的面积,正方形的面积,
如图,连接,,则,,
过点作平面于点,则点在上,且,
在中.
所以四棱台的体积为
.
(2)略
18.(25-26高三·江苏南通·阶段检测)如图,在四棱锥中,底面为梯形,其中,平面,且,点为棱的中点.
(1)求证:;
(2)求证:平面;
(3)若为上的动点,则线段上是否存在点,使得平面?若存在,请确定点的位置,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)因为平面,平面,且平面平面,
根据线面平行的性质定理,可得:.
(2)取的中点,连接.如图:
因为是中点,所以是的中位线,得,且.
由题设,结合(1)中,可得 且,
因此四边形是平行四边形,得.
又平面,平面,
根据线面平行的判定定理,可得:平面.
(3)线段上存在点,当是中点时,平面.理由如下:
由,,可得且,
因此四边形是平行四边形,得.
又平面,平面,所以平面.
结合(2)的结论平面,且,平面,
根据面面平行的判定定理,可得平面平面.
因为是上动点,平面,
根据面面平行的性质,可得平面.
因此,线段上存在点,当为中点时满足平面.
【分析】(1)直接由线面平行的性质定理可得;
(2)取的中点,构造平行四边形,再由线面平行的判定定理可得;
(3)取的中点,由已知条件可得四边形是平行四边形,进而可得 平面,再结合(2)的结论及面面平行的判定定理可得平面,再由面面平行的性质可得.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
19.(25-26高三·北京·期中)如图,正方体中,,,,分别为棱,,,的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面;
(3)求异面直线与所成角的余弦值.
【答案】(1)证明:连接,在中,分别是,的中点,由三角形中位线定理,得//,
同理,在中,分别是,的中点,得//,则//,
又平面,平面,所以//平面.
(2)证明:由(1)知,//平面.
连接,因为分别是,的中点,且四边形是正方形,所以//且,
所以四边形是平行四边形,所以//,,
又四边形是正方形,所以//,,
所以//,,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,所以平面//平面.
(3)
【详解】(1)略
(2)略
(3)不妨设正方体棱长为2.
由(2)知//,,因此异面直线与所成角等于与所成角(或其补角),即求或其补角.
在中,,,,
由余弦定理得,,
异面直线所成角范围为, 故异面直线与所成角的余弦值为.
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7.3 空间直线、平面的平行(精练)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(25-26高三·北京·期中)已知两条直线,,三个平面,,,则下列命题正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则且
C.若,,,,则
D.若,,,则
2.(25-26高三·新疆巴州·期中)在正方体中,以下直线与平面平行的是( )
A.直线 B.直线 C.直线 D.直线
3.(25-26高三·辽宁沈阳·期末)三棱柱中,是棱上靠近的三等分点,是棱上一点,,若平面,则实数的值为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三·广西钦州·期末)如图,正四棱锥的所有棱长均为,M为棱的中点,N为棱上一动点,则三棱锥的体积为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高三·河北沧州·阶段检测)如图,已知平面平面,点在平面和平面之间,且,,,若,则.( )
A. B. C. D.
6.(25-26高三·重庆·期末)下图是正方体的平面展开图,则在原正方体中,下列命题正确的是( )
A. B.平面平面BEM
C.EF和CD为异面直线 D.平面DEM
7.(25-26高三上·上海·期中)已知正方体边长为,分别是棱,的中点,动点在正方形(包括边界)内运动,则平面的一个充分非必要条件是( )
A.为 B.为的中点
C.的轨迹长度为 D.为的中点
8.(2026·河北邯郸·一模)在下列四个正方体中,为正方体的顶点,为所在棱的中点,则满足直线平面的是( )
A.B.C.D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(25-26高三·辽宁本溪·期末),,是三个平面,,是两条直线,下列四个命题中错误的是( )
A.若,,,则
B.若,,,,则
C.若,,则
D.若,,,则
10.(26-27高三上·贵州·阶段检测)如图,在空间四边形中,分别是线段的中点,分别是线段上的动点且,则下列说法正确的是( )
A.平面
B.、、、四点共面,且平面
C.若,则与的交点在直线上
D.若平面,则
11.(25-26高三·重庆九龙坡·阶段检测)在棱长为2的正方体中,点是正方体内及其表面上一动点,且面,则线段的长度可能是( )
A.2 B. C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(25-26高三·全国·课后作业)如图,分别为正方体对应棱的中点,则平面与平面的位置关系是________.
13.(25-26高三·全国·暑假作业)如图,在多面体中,平面平面,,,且,,则下列说法中正确的是_________.(填序号)
①平面;
②平面;
③;
④平面平面.
14.(25-26高三·江苏南通·期末)在棱长为4的正方体中,为棱的中点,是侧面上的动点,且平面,则点在侧面上的轨迹长度为__________
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(25-26高三·甘肃兰州·阶段检测)如图所示,在四棱锥中,底面为梯形,,,平面平面,是的中点.
(1)求证:平面;
(2)若是线段上一动点,点是线段的中点,是否有平面?证明你的结论.
16.(2026高三·全国·专题练习)如图所示,平面内两正方形与,点M、N分别在对角线、上,且,沿折成直二面角.
(1)证明:折叠后平面;
(2)若,在线段上是否存在一点G,使平面平面?若存在试确定点G的位置.
17.(25-26高三·甘肃张掖·期末)如图,在正四棱台中,,,,分别为边,上一点,且,.
(1)求四棱台的体积;
(2)证明:平面.
18.(25-26高三·江苏南通·阶段检测)如图,在四棱锥中,底面为梯形,其中,平面,且,点为棱的中点.
(1)求证:;
(2)求证:平面;
(3)若为上的动点,则线段上是否存在点,使得平面?若存在,请确定点的位置,若不存在,请说明理由.
19.(25-26高三·北京·期中)如图,正方体中,,,,分别为棱,,,的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面;
(3)求异面直线与所成角的余弦值.
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