2025届高考数学统考一轮复习课后限时集训43直线平面平行的判定及其性质理含解析新人教版

PAGE课后限时集训(四十三)直线、平面平行的判定及其性质建议用时：40分钟一、选择题1．若直线l不平行于平面α，且l⊄α，则()A．α内的全部直线与l异面B．α内不存在与l平行的直线C．α与直线l至少有两个公共点D．α内的直线与l都相交B[∵l⊄α，且l与α不平行，∴l∩α＝P，故α内不存在与l平行的直线．故选B．]2.如图所示的三棱柱ABC­A1B1C1中，过A1B1的平面与平面ABC交于DE，则DE与ABA．异面B．平行C．相交D．以上均有可能B[由面面平行的性质可得DE∥A1B1，又A1B1∥AB，故DE∥AB．所以选B．]3．已知m，n是两条不同的直线，α，β，γ是三个不同的平面，下列命题中正确的是()A．若m∥α，n∥α，则m∥nB．若m∥α，m∥β，则α∥βC．若α⊥γ，β⊥γ，则α∥βD．若m⊥α，n⊥α，则m∥nD[选项A中，两直线可能平行，相交或异面，故选项A错误；选项B中，两平面可能平行或相交，故选项B错误；选项C中，两平面可能平行或相交，故选项C错误；选项D中，由线面垂直的性质定理可知结论正确．故选D．]4．下列四个正方体图形中，A，B为正方体的两个顶点，M，N，P分别为其所在棱的中点，则能得出AB∥平面MNP的图形的序号是()①②③④A．①③B．②③C．①④D．②④C[对于图形①，易得平面MNP与AB所在的对角面平行，所以AB∥平面MNP；对于图形④，易得AB∥PN，又AB⊄平面MNP，PN⊂平面MNP，所以AB∥平面MNP；图形②③无论用定义还是判定定理都无法证明线面平行．故选C．]5.如图，AB∥平面α∥平面β，过A，B的直线m，n分别交α，β于C，E和D，F，若AC＝2，CE＝3，BF＝4，则BD的长为()A．eq\f(6,5) B．eq\f(7,5)C．eq\f(8,5) D．eq\f(9,5)C[由AB∥α∥β，易证eq\f(AC,CE)＝eq\f(BD,DF)，即eq\f(AC,AE)＝eq\f(BD,BF)，所以BD＝eq\f(AC·BF,AE)＝eq\f(2×4,5)＝eq\f(8,5).]6．若平面α截三棱锥所得截面为平行四边形，则该三棱锥与平面α平行的棱有()A．0条 B．1条C．2条 D．0条或2条C[如图，设平面α截三棱锥所得的四边形EFGH是平行四边形，则EF∥GH，EF⊄平面BCD，GH⊂平面BCD，所以EF∥平面BCD，又EF⊂平面ACD，平面ACD∩平面BCD＝CD，则EF∥CD，EF⊂平面EFGH，CD⊄平面EFGH，则CD∥平面EFGH，同理AB∥平面EFGH，所以该三棱锥与平面α平行的棱有2条，故选C．]二、填空题7．设α，β，γ是三个不同的平面，m，n是两条不同的直线，在命题“α∩β＝m，n⊂γ，且，则m∥n”中的横线处填入下列三组条件中的一组，使该命题为真命题．①α∥γ，n⊂β；②m∥γ，n∥β；③n∥β，m⊂γ.可以填入的条件有．①和③[由面面平行的性质定理可知，①正确；当n∥β，m⊂γ时，n和m在同一平面内，且没有公共点，所以平行，③正确．]8.如图所示，正方体ABCD­A1B1C1D1中，AB＝2，点E为AD的中点，点F在CD上．若EF∥平面AB1C，则线段EF的长度等于eq\r(2)[在正方体ABCD­A1B1C1D1中，AB＝2，∴AC＝2eq\r(2).又E为AD中点，EF∥平面AB1C，EF⊂平面ADC平面ADC∩平面AB1C＝AC∴EF∥AC，∴F为DC中点，∴EF＝eq\f(1,2)AC＝eq\r(2).]9．棱长为2的正方体ABCD­A1B1C1D1中，M是棱AA1的中点，过C，M，D1作正方体的截面，则截面的面积是eq\f(9,2)[如图，由面面平行的性质知截面与平面ABB1A1的交线MN是△AA1B的中位线，所以截面是梯形CD1MN，易求其面积为eq\f(9,2).]三、解答题10．(2024·徐州模拟)如图，在三棱柱ABC­A1B1C1中，E，F分别为A1C1和BC的中点，M，N分别为A1B和A(1)MN∥平面ABC；(2)EF∥平面AA1B1B．[证明](1)∵M、N分别是A1B和A1C∴MN∥BC，又BC⊂平面ABC，MN⊄平面ABC，∴MN∥平面ABC．(2)如图，取A1B1的中点D，连接DE，BD．∵D为A1B1的中点，E为A1C1∴DE∥B1C1且DE＝eq\f(1,2)B1C1，在三棱柱ABC­A1B1C1中，侧面BCC1B1是平行四边形，∴BC∥B1C1且BC＝B1C1，∵F∴BF∥B1C1且BF＝eq\f(1,2)B1C1，∴DE∥BF且DE＝BF，∴四边形DEFB是平行四边形，∴EF∥BD，又BD⊂平面AA1B1B，EF⊄平面AA1B1B，∴EF∥平面AA1B1B．11.如图，在正方体ABCD­A′B′C′D′中，E，F分别是AB′，BC′的中点．(1)若M为BB′的中点，证明：平面EMF∥平面ABCD；(2)在(1)的条件下，当正方体的棱长为2时，求三棱锥M­EBF的体积．[解](1)证明：∵在正方体ABCD­A′B′C′D′中，E，F分别是AB′，BC′的中点，M为BB′的中点，∴ME∥AB，MF∥B′C′∥BC，∵ME∩MF＝M，AB∩BC＝B，ME，MF⊂平面MEF，AB，BC⊂平面ABCD，∴平面EMF∥平面ABCD．(2)∵E，F分别是AB′，BC′的中点，M为BB′的中点，∴ME綊eq\f(1,2)AB＝1，MF綊eq\f(1,2)BC＝1，BM⊥平面MEF，BM＝1，∵AB⊥BC，∴EM⊥MF，∴S△MEF＝eq\f(1,2)×ME×MF＝eq\f(1,2)×1×1＝eq\f(1,2)，∴三棱锥M­EBF的体积：VM­EBF＝VB­MEF＝eq\f(1,3)×S△EMF×BM＝eq\f(1,3)×eq\f(1,2)×1＝eq\f(1,6).1.如图所示，透亮塑料制成的长方体容器ABCD­A1B1C1D1内灌进一些水，固定容器底面一边BC于地面上，再将容器倾斜，随着倾斜度的不同，①没有水的部分始终呈棱柱形；②水面EFGH所在四边形的面积为定值；③棱A1D1始终与水面所在平面平行；④当容器倾斜如图所示时，BE·BF是定值．其中正确命题的个数是()A．1B．2C．3D．4C[由题图，明显①正确，②错误；对于③，∵A1D1∥BC，BC∥FG，∴A1D1∥FG且A1D1⊄平面EFGH，FG⊂平面EFGH，∴A1D1∥平面EFGH(水面)．∴③正确；对于④，∵水是定量的(定体积V)，∴S△BEF·BC＝V，即eq\f(1,2)BE·BF·BC＝V.∴BE·BF＝eq\f(2V,BC)(定值)，即④正确，故选C．]2.在三棱锥S­ABC中，△ABC是边长为6的正三角形，SA＝SB＝SC＝12，平面DEFH分别与AB，BC，SC，SA交于D，E，F，H，且它们分别是AB，BC，SC，SA的中点，那么四边形DEFH的面积为()A．18B．18eq\r(3)C．36D．36eq\r(3)A[因为D，E，F，H分别是AB，BC，SC，SA的中点，所以DE∥AC，FH∥AC，DH∥SB，EF∥SB，则四边形DEFH是平行四边形，且HD＝eq\f(1,2)SB＝6，DE＝eq\f(1,2)AC＝3.如图，取AC的中点O，连接OB、SO，因为SA＝SC＝12，AB＝BC＝6，所以AC⊥SO，AC⊥OB，又SO∩OB＝O，所以AO⊥平面SOB，所以AO⊥SB，则HD⊥DE，即四边形DEFH是矩形，所以四边形DEFH的面积S＝6×3＝18，故选A．]3.如图，AB是圆O的直径，点C是圆O上异于A，B的点，P为平面ABC外一点，E、F分别是PA、PC的中点．记平面BEF与平面ABC的交线为l，试推断直线l与平面PAC的位置关系，并加以证明．[解]直线l∥平面PAC，证明如下：因为E、F分别是PA、PC的中点，所以EF∥AC．又EF⊄平面ABC，且AC⊂平面ABC，所以EF∥平面ABC．而EF⊂平面BEF，且平面BEF∩平面ABC＝l，所以EF∥l.因为l⊄平面PAC，EF⊂平面PAC，所以l∥平面PAC．1.如图所示，在正四棱柱ABCD­A1B1C1D1中，E，F，G，H分别是棱CC1，C1D1，D1D，DC的中点，N是BC的中点，点M在四边形EFGH及其内部运动，则M只需满意条件时，就有MN∥平面B1BDD1.(注：请填上你认为正确的一个条件即可，点M在线段FH上(或点M与点H重合)[连接HN，FH，FN(图略)，则FH∥DD1，HN∥BD，∴平面FHN∥平面B1BDD1，只需M∈FH，则MN⊂平面FHN，∴MN∥平面B1BDD1.]2.如图，四棱锥P­ABCD中，AB∥CD，AB＝2CD，E为PB的中点．(1)求证：CE∥平面PAD．(2)在线段AB上是否存在一点F，使得平面PAD∥平面CEF？若存在，证明你的结论，若不存在，请说明理由．[解](1)证明：如图，取PA的中点H，连接EH，DH，因为E为PB的中点，所以EH∥AB，EH＝eq\f(1,2)AB，又AB∥CD，CD＝eq\f(1,2)AB，所以EH∥CD，EH＝CD，因此四边形DCEH为平行四边形，所以CE∥DH，又DH⊂平面PAD，CE⊄平面PAD，因此CE∥