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. 2 / 18 1 / 18 学科网(北京)股份有限公司 $ 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. 2 / 18 1 / 18 学科网(北京)股份有限公司 $

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