《(新課標(biāo))2020高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第八章 立體幾何 題組層級(jí)快練51 直線、平面平行的判定及性質(zhì) 文(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2020高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第八章 立體幾何 題組層級(jí)快練51 直線、平面平行的判定及性質(zhì) 文(含解析)(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、題組層級(jí)快練(五十一)
1.下列關(guān)于線、面的四個(gè)命題中不正確的是( )
A.平行于同一平面的兩個(gè)平面一定平行
B.平行于同一直線的兩條直線一定平行
C.垂直于同一直線的兩條直線一定平行
D.垂直于同一平面的兩條直線一定平行
答案 C
解析 垂直于同一條直線的兩條直線不一定平行,可能相交或異面.本題可以以正方體為例證明.
2.設(shè)α,β,γ為平面,a,b為直線,給出下列條件:
①a?α,b?β,a∥β,b∥α;②α∥γ,β∥γ;
③α⊥γ,β⊥γ;④a⊥α,b⊥β,a∥b.
其中能推出α∥β的條件是( )
A.①② B.②③
C.②④ D.③④
2、答案 C
3.若空間四邊形ABCD的兩條對(duì)角線AC,BD的長(zhǎng)分別是8,12,過(guò)AB的中點(diǎn)E且平行于BD,AC的截面四邊形的周長(zhǎng)為( )
A.10 B.20
C.8 D.4
答案 B
解析 設(shè)截面四邊形為EFGH,F(xiàn),G,H分別是BC,CD,DA的中點(diǎn),∴EF=GH=4,F(xiàn)G=HE=6.
∴周長(zhǎng)為2×(4+6)=20.
4.(2019·安徽毛坦廠中學(xué)月考)如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn)分別為棱AB,CC1的中點(diǎn),在平面ADD1A1內(nèi)且與平面D1EF平行的直線( )
A.有無(wú)數(shù)條 B.有2條
C.有1條 D.不存在
答案 A
解析
3、因?yàn)槠矫鍰1EF與平面ADD1A1有公共點(diǎn)D1,所以兩平面有一條過(guò)D1的交線l,在平面ADD1A1內(nèi)與l平行的任意直線都與平面D1EF平行,這樣的直線有無(wú)數(shù)條,故選A.
5.(2019·陜西西安模擬)在空間四邊形ABCD中,E,F(xiàn)分別為AB,AD上的點(diǎn),且AE∶EB=AF∶FD=1∶4,H,G分別是BC,CD的中點(diǎn),則( )
A.BD∥平面EFG,且四邊形EFGH是平行四邊形
B.EF∥平面BCD,且四邊形EFGH是梯形
C.HG∥平面ABD,且四邊形EFGH是平行四邊形
D.EH∥平面ADC,且四邊形EFGH是梯形
答案 B
解析 如圖,由條件知,EF∥BD,EF=BD,HG
4、∥BD,HG=BD,
∴EF∥HG,且EF=HG,∴四邊形EFGH為梯形.
∵EF∥BD,EF?平面BCD,BD?平面BCD,∴EF∥平面BCD.
∵四邊形EFGH為梯形,∴線段EH與FG的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn),∴EH不平行于平面ADC.故選B.
6.(2019·衡水中學(xué)調(diào)研卷)如圖,P為平行四邊形ABCD所在平面外一點(diǎn),E為AD的中點(diǎn),F(xiàn)為PC上一點(diǎn),當(dāng)PA∥平面EBF時(shí),=( )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 連接AC交BE于G,連接FG,因?yàn)镻A∥平面EBF,PA?平面PAC,平面PAC∩平面BEF=FG,所以PA∥FG,所以=.又AD∥BC,E為A
5、D的中點(diǎn),所以==,所以=.
7.(2019·蚌埠聯(lián)考)過(guò)三棱柱ABC-A1B1C1的任意兩條棱的中點(diǎn)作直線,其中與平面ABB1A1平行的直線共有( )
A.4條 B.6條
C.8條 D.12條
答案 B
解析 作出如圖的圖形,E,F(xiàn),G,H是相應(yīng)棱的中點(diǎn),
故符合條件的直線只能出現(xiàn)在平面EFGH中.
由此四點(diǎn)可以組成的直線有:EF,GH,F(xiàn)G,EH,GE,HF共有6條.
8.(2019·鄭州市高三質(zhì)量預(yù)測(cè))如圖,在直三棱柱ABC-A′B′C′中,△ABC是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,AA′=4,點(diǎn)E,F(xiàn),G,H,M分別是邊AA′,AB,BB′,A′B′,BC的中點(diǎn)
6、,動(dòng)點(diǎn)P在四邊形EFGH的內(nèi)部運(yùn)動(dòng),并且始終有MP∥平面ACC′A′,則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡長(zhǎng)度為( )
A.2 B.2π
C.2 D.4
答案 D
解析 連接MF,F(xiàn)H,MH,因?yàn)镸,F(xiàn),H分別為BC,AB,A′B′的中點(diǎn),所以MF∥平面AA′C′C,F(xiàn)H∥平面AA′C′C,所以平面MFH∥平面AA′C′C,所以M與線段FH上任意一點(diǎn)的連線都平行于平面AA′C′C,所以點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡是線段FH,其長(zhǎng)度為4,故選D.
9.(2019·滄州七校聯(lián)考)有以下三種說(shuō)法,其中正確的是________.
①若直線a與平面α相交,則α內(nèi)不存在與a平行的直線;
②若直線b∥平面α,直線a
7、與直線b垂直,則直線a不可能與α平行;
③若直線a,b滿足a∥b,則a平行于經(jīng)過(guò)b的任何平面.
答案?、?
解析 對(duì)于①,若直線a與平面α相交,則α內(nèi)不存在與a平行的直線,是真命題,故①正確;對(duì)于②,若直線b∥平面α,直線a與直線b垂直,則直線a可能與α平行,故②錯(cuò)誤;對(duì)于③,若直線a,b滿足a∥b,則直線a與直線b可能共面,故③錯(cuò)誤.
10.在四面體ABCD中,M,N分別是△ACD,△BCD的重心,則四面體的四個(gè)面中與MN平行的是________.
答案 平面ABC和平面ABD
解析 連接AM并延長(zhǎng)交CD于E,連接BN并延長(zhǎng)交CD于F.由重心的性質(zhì)可知,E,F(xiàn)重合為一點(diǎn),且該點(diǎn)為C
8、D的中點(diǎn)E.由==,得MN∥AB.因此MN∥平面ABC且MN∥平面ABD.
11.(2019·吉林一中模擬)如圖,在四面體ABCD中,AB=CD=2,直線AB與CD所成的角為90°,點(diǎn)E,F(xiàn),G,H分別在棱AD,BD,BC,AC上,若直線AB,CD都平行于平面EFGH,則四邊形EFGH面積的最大值是________.
答案 1
解析 ∵直線AB平行于平面EFGH,且平面ABC∩平面EFGH=HG,
∴HG∥AB.同理:EF∥AB,F(xiàn)G∥CD,EH∥CD.
∴FG∥EH,EF∥HG.故四邊形EFGH為平行四邊形.
又AB⊥CD,∴四邊形EFGH為矩形.
設(shè)===x(0≤x≤1)
9、,則FG=2x,HG=2(1-x),
S四邊形EFGH=FG×HG=4x(1-x)=-4(x-)2+1,
根據(jù)二次函數(shù)的圖像與性質(zhì)可知,四邊形EFGH面積的最大值為1.
12.(2019·湘東五校聯(lián)考)如圖所示,已知ABCD-A1B1C1D1是棱長(zhǎng)為3的正方體,點(diǎn)E在AA1上,點(diǎn)F在CC1上,G在BB1上,且AE=FC1=B1G=1,H是B1C1的中點(diǎn).
(1)求證:E,B,F(xiàn),D1四點(diǎn)共面;
(2)求證:平面A1GH∥平面BED1F.
答案 (1)略 (2)略
解析 (1)連接FG.
∵AE=B1G=1,∴BG=A1E=2.
∴BG綊A1E,∴A1G∥BE.
又∵C1
10、F綊B1G,∴四邊形C1FGB1是平行四邊形.
∴FG綊C1B1綊D1A1.
∴四邊形A1GFD1是平行四邊形.
∴A1G綊D1F,∴D1F綊EB.
故E,B,F(xiàn),D1四點(diǎn)共面.
(2)∵H是B1C1的中點(diǎn),
∴B1H=.又B1G=1,
∴=.
又=,且∠FCB=∠GB1H=90°,
∴△B1HG∽△CBF.
∴∠B1GH=∠CFB=∠FBG,∴HG∥FB.
又由(1)知,A1G∥BE,且A1G?平面A1GH,HG?平面A1GH,BF?平面A1GH,BE?平面A1GH,
∴BF∥平面A1GH,BE∥平面A1GH.
又∵BF∩BE=B,∴平面A1GH∥平面BED1F
11、.
13.如圖,四棱錐P-ABCD的底面ABCD是平行四邊形,E,F(xiàn)分別是棱AD,PC的中點(diǎn).證明:EF∥平面PAB.
答案 略
解析 證明:如圖,取PB的中點(diǎn)M,連接MF,AM.
因?yàn)镕為PC的中點(diǎn),
故MF∥BC且MF=BC.
由已知有BC∥AD,BC=AD.
因?yàn)镋為AD的中點(diǎn),
即AE=AD=BC,
所以MF∥AE且MF=AE,故四邊形AMFE為平行四邊形,
所以EF∥AM.
又AM?平面PAB,而EF?平面PAB,所以EF∥平面PAB.
14.(2019·福建四地六校聯(lián)考)一個(gè)多面體的直觀圖和三視圖如圖所示(其中M,N分別是AF,BC中點(diǎn)).
(
12、1)求證:MN∥平面CDEF;
(2)求多面體A—CDEF的體積.
答案 (1)略 (2)
解析 (1)證明 由三視圖知,該多面體是底面為直角三角形的直三棱柱,且AB=BC=BF=2,
DE=CF=2,∴∠CBF=90°.
取BF中點(diǎn)G,連接MG,NG,由M,N分別是AF,BC中點(diǎn),可知NG∥CF,MG∥EF.又MG∩NG=G,CF∩EF=F,
∴平面MNG∥平面CDEF,∴MN∥平面CDEF.
(2)作AH⊥DE于H,由于三棱柱ADE—BCF為直三棱柱,∴AH⊥平面CDEF,且AH=.
∴VA-CDEF=S四邊形CDEF·AH=×2×2×=.
15.(2019·湖南長(zhǎng)沙一中
13、階段性檢測(cè))如圖,已知在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是邊長(zhǎng)為1的正方形,PC⊥底面ABCD,且PC=2,E是側(cè)棱PC上的動(dòng)點(diǎn).
(1)求四棱錐P-ABCD的表面積;
(2)在棱PC上是否存在一點(diǎn)E,使得AP∥平面BDE?若存在,指出點(diǎn)E的位置,并證明;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
答案 (1)3+ (2)存在,E為PC中點(diǎn)
證明 (1)∵四棱錐P-ABCD的底面是邊長(zhǎng)為1的正方形,PC⊥底面ABCD,且PC=2,∴PC⊥BC,PC⊥DC,
∴S△PCD=S△PCB=×1×2=1,
PB=PD==.
∵AB⊥CB,AB⊥PC,
∴AB⊥平面PCB,∴AB⊥PB,
∴S△PAB=AB·PB=.同理,S△PAD=.
又S正方形ABCD=1,
∴SP-ABCD=S正方形ABCD+S△PAB+S△PAD+S△PCD+S△PCB=1+++1+1=3+.
(2)在棱PC上存在點(diǎn)E,且E是PC的中點(diǎn)時(shí),AP∥平面BDE.
證明:如圖,連接AC交BD于點(diǎn)O,連接OE,則在△ACP中,O,E分別為AC,PC的中點(diǎn),
∴OE∥AP,
又OE?平面BDE,AP?平面BDE,
∴AP∥平面BDE.
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