1、第4讲直线、平面平行的判定与性质基础题组练1若直线l不平行于平面,且l,则()A内的所有直线与l异面B内不存在与l平行的直线C与直线l至少有两个公共点D内的直线与l都相交解析:选B.因为l,直线l不平行于平面,所以直线l只能与平面相交,于是直线l与平面只有一个公共点,所以平面内不存在与l平行的直线2(2023年大连双基测试)已知直线l,m,平面,则下列条件能推出lm的是()Al,m, B,l,mCl,m Dl,m解析:选B.选项A中,直线l,m也可能异面;选项B中,根据面面平行的性质定理,可推出lm,B正确;选项C中,直线l,m也可能异面;选项D中,直线l,m也可能相交,故选B.3(2023年
2、长沙市统一模拟考试)设a,b,c表示不同直线,表示不同平面,下列命题:若ac,bc,则ab;若ab,b,则a;若a,b,则ab;若a,b,则ab.真命题的个数是()A1 B2 C3 D4解析:选A.由题意,对于,根据线线平行的传递性可知是真命题;对于,根据ab,b,可以推出a或a,故是假命题;对于,根据a,b,可以推出a与b平行、相交或异面,故是假命题;对于,根据a,b.,可以推出ab或a与b异面,故是假命题,所以真命题的个数是1,故选A.4.如图所示,在空间四边形ABCD中,E,F分别为边AB,AD上的点,且AEEBAFFD14,又H,G分别为BC,CD的中点,则()ABD平面EFGH,且四
3、边形EFGH是矩形BEF平面BCD,且四边形EFGH是梯形CHG平面ABD,且四边形EFGH是菱形DEH平面ADC,且四边形EFGH是平行四边形解析:选B.由AEEBAFFD14知EFBD,又EF平面BCD,所以EF平面BCD.又H,G分别为BC,CD的中点,所以HGBD,所以EFHG且EFHG.所以四边形EFGH是梯形5在正方体ABCDA1B1C1D1中,E是DD1的中点,则BD1与平面ACE的位置关系为 解析:如图,连接AC,BD交于O点,连接OE,因为OEBD1,而OE平面ACE,BD1平面ACE,所以BD1平面ACE.答案:平行6.如图,正方体ABCDA1B1C1D1中,AB2,点E为
4、AD的中点,点F在CD上若EF平面AB1C,则线段EF的长等于 解析:因为EF平面AB1C,EF平面ABCD,平面ABCD平面AB1CAC,所以EFAC,所以F为DC的中点故EFAC.答案:7在三棱柱ABCA1B1C1中,已知侧棱与底面垂直,CAB90,且AC1,AB2,E为BB1的中点,M为AC上一点,AMAC.(1)若三棱锥A1C1ME的体积为,求AA1的长;(2)证明:CB1平面A1EM.解:(1)设AA1h,因为VA1C1MEVEA1C1M,SA1C1MA1C1h,三棱锥EA1C1M的高为2,所以VEA1C1M2,解得h,即AA1.(2)证明:如图,连接AB1交A1E于点F,连接MF.
5、因为E为BB1的中点,所以AFAB1,又AMAC,所以MFCB1,又MF平面A1EM,CB1平面A1EM,所以CB1平面A1EM.8(2023年南昌市摸底调研)如图,在四棱锥PABCD中,ABCACD90,BACCAD60,PA平面ABCD,PA2,AB1.设M,N分别为PD,AD的中点(1)求证:平面CMN平面PAB;(2)求三棱锥PABM的体积解:(1)证明:因为M,N分别为PD,AD的中点,所以MNPA,又MN平面PAB,PA平面PAB,所以MN平面PAB.在RtACD中,CAD60,CNAN,所以ACN60.又BAC60,所以CNAB.因为CN平面PAB,AB平面PAB,所以CN平面P
6、AB.又CNMNN,所以平面CMN平面PAB.(2)由(1)知,平面CMN平面PAB,所以点M到平面PAB的距离等于点C到平面PAB的距离因为AB1,ABC90,BAC60,所以BC,所以三棱锥PABM的体积VVMPABVCPABVPABC12.综合题组练1如图,在四面体ABCD中,若截面PQMN是正方形,则在下列说法中,错误的为()AACBDBACBDCAC截面PQMND异面直线PM与BD所成的角为45解析:选B.因为截面PQMN是正方形,所以PQMN,QMPN,则PQ平面ACD,QM平面BDA,所以PQAC,QMBD,由PQQM可得ACBD,故A正确;由PQAC可得AC截面PQMN,故C正
7、确;由BDPN,所以MPN是异面直线PM与BD所成的角,且为45,D正确;由上面可知:BDPN,MNAC.所以,而ANDN,PNMN,所以BDAC.B错误故选B.2在正四棱柱ABCDA1B1C1D1中,O为底面ABCD的中心,P是DD1的中点,设Q是CC1上的点,则点Q满足条件 时,有平面D1BQ平面PAO.解析:如图所示,设Q为CC1的中点,因为P为DD1的中点,所以QBPA.连接DB,因为P,O分别是DD1,DB的中点,所以D1BPO,又D1B平面PAO,QB平面PAO,PO平面PAO,PA平面PAO,所以D1B平面PAO,QB平面PAO,又D1BQBB,所以平面D1BQ平面PAO.故Q为
8、CC1的中点时,有平面D1BQ平面PAO.答案:Q为CC1的中点3如图,四边形ABCD与ADEF为平行四边形,M,N,G分别是AB,AD,EF的中点(1)求证:BE平面DMF;(2)求证:平面BDE平面MNG.证明:(1)如图,连接AE,则AE必过DF与GN的交点O,连接MO,则MO为ABE的中位线,所以BEMO,又BE平面DMF,MO平面DMF,所以BE平面DMF.(2)因为N,G分别为平行四边形ADEF的边AD,EF的中点,所以DEGN,又DE平面MNG,GN平面MNG,所以DE平面MNG.又M为AB的中点,所以MN为ABD的中位线,所以BDMN,又BD平面MNG,MN平面MNG,所以BD
9、平面MNG,又DE与BD为平面BDE内的两条相交直线,所以平面BDE平面MNG.4(2023年南昌二模)如图,四棱锥PABCD中,底面ABCD是直角梯形,ABCD,ABAD,AB2CD2AD4,侧面PAB是等腰直角三角形,PAPB,平面PAB平面ABCD,点E,F分别是棱AB,PB上的点,平面CEF平面PAD.(1)确定点E,F的位置,并说明理由;(2)求三棱锥FDCE的体积解:(1)因为平面CEF平面PAD,平面CEF平面ABCDCE,平面PAD平面ABCDAD,所以CEAD,又ABDC,所以四边形AECD是平行四边形,所以DCAEAB,即点E是AB的中点因为平面CEF平面PAD,平面CEF平面PABEF,平面PAD平面PABPA,所以EFPA,又点E是AB的中点,所以点F是PB的中点综上,E,F分别是AB,PB的中点(2)连接PE,由题意及(1)知PAPB,AEEB,所以PEAB,又平面PAB平面ABCD,平面PAB平面ABCDAB,所以PE平面ABCD.又ABCD,ABAD,所以VFDECVPDECSDECPE222.6