【文档说明】2023-2024学年高一数学苏教版2019必修第二册同步备课试题 13.2.3直线与平面位置关系(1)线面平行的判定与性质 Word版含解析.docx,共(17)页,1017.865 KB,由小赞的店铺上传
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13.2.3直线与平面位置关系(1)线面平行判定与性质一、单选题1.如图,一块矩形木板ABCD的一边AB在平面α内,把这块矩形木板绕AB转动,在转动的过程中,AB的对边CD与平面α的位置关系是()A.平行B.相交C.在平面α内D.平行或在平面α内【答
案】D【解析】【分析】根据线面平行判定定理的条件可得.【详解】在旋转过程中,CD∥AB,易得CD∥α或CD⊂α.故选:D.2.在五棱台ABCDEA1B1C1D1E1中,F,G分别是AA1和BB1上的点,且11AFBGFAGB=,则FG与平面ABCDE的位置关系是()A.平行B.
相交C.FG⊂平面ABCDED.无法判断【答案】A【解析】【分析】由线面平行的判定定理得结论.【详解】五棱台中,AB∥A1B1,∴四边形AA1B1B是梯形,∵11AFBGFAGB=,∴FG∥AB.而FG平面ABCDE,AB⊂平面ABCDE.∴FG∥平面ABCDE.故选:
A.3.正方体1111ABCDABCD−的棱长为1,E是AB的中点,点F在BC上,则BF等于多少时,//EF平面11ACD()A.1B.12C.13D.14【答案】B【解析】【分析】连接AC,过点E作//EFAC交BC于F,再根据几何关系即可得答案
.【详解】解:如图,连接AC,过点E作//EFAC交BC于F,因为E是AB的中点,所以F是BC的中点,由正方体的性质易得11//ACAC,所以11//EFAC,因为EF平面11ACD,11AC平面11ACD,所以//EF平面11ACD,此时F是BC的中点,故12B
F=.故选:B4.如图,在三棱柱111ABCABC−中,12AMMA=,12BNNB=,过MN作一平面分别交底面三角形ABC的边BC,AC于点E,F,则()A.//MFEBB.11//ABNEC.四边形MNEF为平行四边形D.四
边形MNEF为梯形【答案】D【解析】【分析】通过异面直线的定义,可判断A,B;通过长度、平行关系可证明//EFMN,EFMN可判断C,D【详解】由于,,BEF三点共面,F平面BEF,M平面BEF,故,MFEB为异面直线,故A错由于1,,BNE三点共面,1B
平面1BNE,1A平面1BNE,故11,ABNE为异面直线,故B错又∵在平行四边形11AABB中,12AMMA=,12BNNB=,∴//AMBN,AMBN=,故四边形AMNB为平行四边形∴//MNAB
.又MN平面ABC,ABÌ平面ABC,∴//MN平面ABC.又MN平面MNEF,平面MNEF平面ABCEF=,∴//MNEF,∴//EFAB,显然在ABC中EFAB,∴EFMN,∴四边形MNEF为梯形,故C错,D对故选:D5.如图
,已知四棱锥PABCD−的底面是菱形,AC交BD于点O,E为AD的中点,F在PA上,APAF=,PC∥平面BEF,则的值为()A.1B.32C.3D.2【答案】C【解析】【分析】根据AEGCBG,得到13AGAC=,利用//PC平面BEF,得到//GFPC,结合比例式的
性质,得到=APACAFAG=,即可求解.【详解】解:设AO与BE交于点G,连接FG,如图所示,因为E为AD的中点,则1122AEADBC==,由四边形ABCD是菱形,可得//ADBC,则AEGCBG,所以12AGAEGCBC==,所以13AGAC=,又因为//PC平面BEF,PC
平面PAC,平面BEFI平面PACGF=,所以//GFPC,所以=3APACAFAG==.故选:C.6.已知直线,ab和平面,下列说法正确的是()A.如果//ab,那么a平行于经过b的任意一个平面.B.如果/
/a,那么a平行于平面内的任意一条直线.C.若//,//ab,则//ab.D.若,ab且//ab,则//a.【答案】D【解析】【分析】A,D选项考查线面平行的判断,A选项缺少条件,D选项正确;B选项是线面平行推线线平行,需要
借助另外一个面;C选项中,平行于同一个面的两条线没有特定的位置关系【详解】选项A中,由//ab推出a平行于经过b的任意一个平面,需要增加一个条件,即a不在b所在的面内,A选项没有这一限制条件,所以A错误选项B中,//a,a,b=,则//ab,所以不是平行于面内所有的线,只能平
行于面面的交线,所以B错误选项C中,两条直线分别平行于面,这两条直线的位置关系是任意的,不能推出平行,所以C错误选项D为证明线面平行的判定定理,条件充分,正确故选:D二、多选题7.如图,点A,B,C,M,N是正方体的顶点或所在棱的中点,则满足//MN平
面ABC的有()A.B.C.D.【答案】AD【解析】【分析】结合线面的位置关系以及线面平行的判定定理确定正确选项.【详解】对于A选项,由下图可知////MNDEAC,MN平面ABC,AC平面ABC,所以//MN
平面ABC,A正确.对于B选项,设H是EG的中点,由下图,结合正方体的性质可知,//,////,//ABNHMNAHBCAMCH,所以,,,,,ABCHNM六点共面,B错误.对于C选项,如下图所示,根据正方体的性质可知//MNAD,由于AD平面ABC,所以MN平面AB
C.所以C错误.对于D选项,设ACNED=,由于四边形AECN是矩形,所以D是NE中点,由于B是ME中点,所以//MNBD,由于MN平面ABC,BD平面ABC,所以//MN平面ABC,D正确.故选:AD8.以下命题(其中a,b表示直线,表示平面),其中错误的是()A.若//,,ab
b则//aB.若//,//,ab则//abC.若//,//,abb则//aD.若//a,a,b=,则//ab【答案】ABC【解析】【分析】根据直线与直线、直线与平面的位置关系可知A、B、C是错误的,根据直线与平面平行的性质定理可知D是正确的.【详解】对于A,若//,,a
bb则//a或a,故A错误;对于B,若//,//,ab则//ab或a与b异面或a与b相交;故B错误;对于C,若//,//,abb则//a或a,故C错误;对于D,根据直线与平面平行的性质定理可知,“若//a
,a,b=,则//ab”是正确的,故选:ABC.【点睛】本题考查了直线与直线、直线与平面的位置关系,考查了直线与平面平行的性质定理,属于基础题.三、填空题9.在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,
与AC平行,且过正方体三个顶点的截面是___.【答案】平面A1C1D,平面A1C1B【解析】【分析】根据题意,结合图形,得出与AC平行,且过正方体三个顶点的截面是平面A1C1D,平面A1C1B.【详解】解:在正方体ABCD﹣A
1B1C1D1中,与AC平行,且过正方体三个顶点的截面是平面A1C1D,平面A1C1B.∵AA1∥CC1,AA1=CC1,∴四边形ACC1A1是平行四边形;∴AC∥A1C1,又AC平面A1C1D,A1C1平面A1C1D
,∴AC∥平面A1C1D;同理AC∥平面A1C1B.故答案为:平面A1C1D,平面A1C1B.10.在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D为AA1中点,点P在侧面BCC1B1上运动,当点P满足条件______
_____时,A1P//平面BCD(答案不唯一,填一个满足题意的条件即可)【答案】P是CC1中点【解析】【分析】根据线面平行的性质,只需在侧面BCC1B1上找到一点,A1P//平面BCD上的任一条线即可,可以取A1P//CD,此时P是CC1中点.【详解】取CC1中点
P,连结A1P,∵在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D为AA1中点,点P在侧面BCC1B1上运动,∴当点P满足条件P是CC1中点时,A1P//CD,∵A1P⊄平面BCD,CD⊂平面BCD,∴当点P满足条件P是CC1中点时,A1P//平面BCD故答案为:P是CC1中点.11.棱长为
4的正方体1111ABCDABCD−中,M为棱1DD的中点,N为棱11BC的中点.设直线11AD与平面MNC交于点Q,则1DQ=________.【答案】1【解析】【分析】设点P为11AD的中点,连接,PD
PN,连接,MQQN,根据线面平行的判定定理证得//PD平面MNC,再根据线面平行的性质定理证出//MQPD,由此可得出结论.【详解】解:设点P为11AD的中点,连接,PDPN,连接,MQQN,∵点P为11AD的中点,N为棱11BC的中点,∴11//DP
CN,且11DPCN=,∴四边形11DPNC为平行四边形,∴11//PNCD,且11PNCD=,又11//CDCD,11CDCD=,∴//PNCD,且PNCD=,∴四边形PDCN为平行四边形,∴//PDCN,又PDMNC,CN平面MNC,∴//PD平面MNC,又
设直线11AD与平面MNC交于点Q,∴平面11ADDA平面MNCMQ=,∴由线面平行的性质定理可得//MQPD,∴点Q为1DP的中点,∴11414DQ==,故答案为:1.12.如图,长方体1111ABCDABCD−的底面ABCD
是正方形,其侧面展开图是边长为4的正方形,E、F分别是侧棱1AA、1CC上的动点,4AECF+=,点P在棱1AA上,且1AP=,若//EF平面PBD,则CF=___________.【答案】1【解析】【分析】先连接AC交BD于O,进而通过线面平行的性质定理得出EF∥PO,然后
在1PA上截取PQ,使得PQ=PA=1,进而证明QC∥PO,得出EF∥QC,进一步得到四边形EQCF是平行四边形,得出QECF=,结合条件的长度关系最后得到答案.【详解】由题意可知,长方体1111ABCDABCD−的高为4,底面ABCD是边长为1的正方形,连接AC
交BD于O,连接PO,因为EF∥平面PBD,EF平面EACF,平面EACF平面PBD=PO,所以EF∥PO.在1PA上截取PQ,使得PQ=PA=1,连接QC,易知O为AC的中点,所以QC∥PO,所以E
F∥QC,又EQ∥FC,所以四边形EQCF是平行四边形,所以QECF=.又14,4AECFAEAE+=+=,所以11112AECFEQAQ====,所以CF=1.故答案为:1.四、解答题13.如图,在四
棱锥PABCD−中,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是正方形,24ABPA==,点E在棱PA上,//PC平面BDE.求证:E为PA的中点;【答案】证明见解析【解析】【分析】连接AC交BD于点O,连接OE,根据线面平行的性质可得//PCOE,结合正方形的性质易知O是A
C的中点,即OE是中位线,即可证结论.【详解】证明:连接AC,交BD于点O,连接OE.∵//PC面BDE,面BDE面PACOE=,PC面BDE,PC面PAC,∴//PCOE.∵四边形ABCD是正方形,BDACO=,即O是
AC的中点.∴△PAC中OE是中位线,故E为PA的中点.14.在如图所示的圆台中,AC是下底面圆O的直径,EF是上底面圆O′的直径,FB是圆台的一条母线.已知G,H分别为EC,FB的中点.求证:GH∥平面ABC.【答案】证明见解析.【解析】【分析】取FC中
点Q,连结GQ、QH,推导出平面//GQH平面ABC,由此能证明//GH平面ABC.【详解】证明:取FC中点Q,连结GQ、QH,G、H为EC、FB的中点,//GQEF且12GQEF=,//QHBC且12QHBC=,由线面平行的判定定理得//HQ平面ABC,又//EFBO,//GQBO,由线
面平行的判定定理得//GQ平面ABC,QHGQQ=,BCBOB=,,QHGQ平面GQH,,BCBO平面ABC平面//GQH平面ABC,GHQ面GQH,//GH平面ABC.15.如图所示,已知P是▱ABCD所在平面外一点,M,N分别是AB,PC的中点,平面P
AD∩平面PBC=l.求证:(1)l∥BC;(2)MN∥平面PAD.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)先由BC∥AD证明BC∥平面PAD,再结合平面PBC∩平面PAD=l,由线面平行推出线线平行,即得证;(2)取PD的中点E,连接AE
,NE,可证明四边形AMNE是平行四边形,即MN∥AE,由线线平行推线面平行,即得证【详解】(1)∵▱ABCD∴BC∥AD,又BC平面PAD,AD平面PAD∴BC∥平面PAD.又∵平面PBC∩平面PAD=l,BC平面PBC∴l∥BC.(2)如图,取PD的中
点E,连接AE,NE,则NE∥CD,且NE=12CD,又AM∥CD,且AM=12CD,∴NE∥AM,且NE=AM.∴四边形AMNE是平行四边形.∴MN∥AE.又∵AE⊂平面PAD,MN平面PAD,∴MN∥平面PAD.