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8.5.2直线与平面平行 同步巩固练
2024-2025学年数学人教A版(2019) 必修第二册
一、单选题
1.已知直线和,平面,且,,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.已知三棱柱中,D,E分别是AB,的中点,有以下四个结论:
①直线平面; ②直线平面;
③直线平面; ④直线平面CDE.
其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.设是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,,则 D.若,,则
4.已知四棱锥中,底面为平行四边形,为的中点,点在棱上,且满足平面,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
5.图,在正方体中,E,F,G,H分别是棱,BC,CD,的中点,则下列结论正确的是( )
A.平面 B.平面
C.,D,E,H四点共面 D.,D,E,四点共面
6.如图,在正方体中,E,F,G分别是棱,,的中点,则( )
A.点F在平面内 B.平面
C.点在平面内 D.点G在平面内
三、填空题
7.如图所示,直线平面,点在另一侧,点线段分别交于点.若,,,则 .
8.A是所在平面外一点,M是的重心,N是的中线AF上的点,并且平面BCD,当时, .
9.在空间四边形ABCD中,E、F分别为AB、AD上的点,且,又H、G分别为BC、CD的中点,则 (填序号)
①平面EFG,且四边形EFGH是平行四边形
②平面BCD,且四边形EFGH是梯形
③平面ABD,且四边形EFGH是平行四边形
④平面ADC,且四边形EFGH是梯形
10.如图所示,已知是平行四边形,点P是平面外一点,M是的中点,在上取一点G,过G和作平面交平面于,则与的位置关系是 .
四、解答题
11.如图,四棱锥的底面是平行四边形,M是的中点,求证:平面.
12.在三棱柱中,E,F分别是的中点,如图,求证:平面.
13.如图,是长方体底面对角线与的交点,求证:平面.
14.如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,BC∥平面PAD,,E是PD的中点.
(1)求证:BC∥AD;
(2)求证:CE∥平面PAB.
15.如图所示,在直三棱柱中,分别为棱的中点,.
(1)求证:平面;
(2)求多面体的体积.
参考答案
1.A
结合线面平行的判定以及性质判断“”和“”的逻辑推理关系,即可得答案.
由题意知,,,根据线面平行的判定定理可得;
当时,,则和可能异面,不一定平行,
故“”是“”的充分不必要条件,
故选:A
2.B
根据题意,由线面平行的判定定理,对选项逐一判断,即可得到结果.
对于①:如图1,连接,交于点F,连接DF,则点F是的中点,又D是AB的中点,所以,因为平面,平面,所以直线平面,所以①正确.
对于②:如图2,取BC的中点F,连接DF,,因为D是AB的中点,所以,且,又,,所以,,所以四边形是平行四边形,所以,又平面,平面,所以直线平面,故②正确.
对于③:如图3,取BC的中点F,连接DF,因为D是AB的中点,所以,且,又,,所以,,连接EF,所以四边形是平行四边形,所以,显然EF与平面相交,则与平面相交,故③错误.
对于④:如图4,连接,交EC于点F,连接DF,则平面平面,若直线平面CDE,则,由于D是AB的中点,所以点F是的中点,而显然点F不是的中点,矛盾,故④错误.
故选:B.
3.C
通过反例可说明ABD错误;根据线面平行的判定可知C正确.
作长方体,如下图所示:
对于A,若直线直线,直线直线,平面平面,
满足,,此时与相交,A错误;
对于B,若直线直线,平面平面,平面平面,
满足,,此时平面与平面相交,B错误;
对于C,若,则平面内存在直线,又,,
,,,C正确;
对于D,若直线直线,平面平面,平面平面,
满足,,此时,D错误.
故选:C.
4.C
连接AC交BQ,BD分别于点N,O,连接MN,由线面平行的性质定理可得,再借助比例式可得答案.
如下图,四棱锥中,连接AC交BQ,BD分别于点N,O,连接MN,
因底面ABCD为平行四边形,则O是AC中点,也是BD中点,
而点Q是AD中点,于是得点N是重心,从而得,
因平面,平面,平面平面,
因此得,于是得,所以.
故选:C.
5.AC
取的中点M,连接AM,EF,ME,利用线面平行的判定定理可判断A,取的中点,连接,延长与交与点,连接,可得,由直线与平面相交,可判断B;连接EH,由可判断C;若,D,E,四点共面,则,显然不成立可判断D.
如上图,取的中点M,连接AM,EF,ME,因为,,,,所以,,则四边形AFEM为平行四边形,
因为平面,平面,所以平面,A正确,
如上图,取的中点,连接,延长与交与点,连接,
因为,所以四边形是平行四边形,可得,
因为平面,平面,所以直线与平面相交,
所以与平面相交,故B错误;
如下图,连接EH,则,,所以,可得,D,E,H四点共面,故C正确;
若,D,E,四点共面,则,显然不成立,所以D错误.
故选:AC.
6.AB
连接、根据正方体的性质可得,即可得到平面,再根据中位线的性质及平行公理得到,即可得到、、、四点共面,从而得解;
连接、,在正方体中,且,
所以四边形是平行四边形,所以,平面,平面,所以平面,故B正确;
又,所以,所以、、、四点共面,即点F在平面内,故A正确;
再连接,显然不在平面,故D错误;
由平面,可知点不在平面内,故C错误;
故选:AB.
7.
根据线面平行的性质可得:,利用平行线分线段成比例即可求解.
因为,所以点A与直线a确定个平面,
即平面.因为,且平面,平面,
所以,即,
所以.
于是.
故答案为:.
8.4
先根据线面平行性质得出,再根据中位线从而求出,再由重心得到,计算求解即可.
因为平面,平面,平面平面.
所以,M是的重心,N是的中线AF上的点,
所以E,F分别是BC,CD的中点,N是的重心,
所以,
又因为M,N分别是和的重心,
所以
且,
所以.
故答案为:4.
9.②
根据线面平行的判定定理分析判断即可
因为E,F分别为AB,AD上的点,且,
所以,,
因为H,G分别为BC,CD的中点,
所以,,
所以,,
所以四边形为梯形,
因为,平面,平面,
所以平面,
若平面ADC,则由线面平行的性质可得,而与不平行,
所以与平面ADC不平行.
故答案为:②.
10.平行
连接交于,连结,利用三角形中位线性质证明,再利用线面平行的判定定理和性质
连接交于,连结,
因为是平行四边形,所以为中点.
因为是的中点,
所以,
因为平面,平面,
所以平面;
因为平面,
又过和作平面交平面于,即平面平面,且平面,
所以.
故答案为:平行.
11.证明见解析
连结交于,连结,得,利用线面平行的判定定理即可证得.
证明:连结交于,连结
因为是平行四边形,所以是中点.
因为M为的中点,所以.
因为平面,平面,
所以平面.
12.证明见解析
由已知可得,进而由线面平行的判定定理可证平面.
因为E,F分别是AC,的中点,所以.
又平面,平面,所以平面.
13.证明见解析
连接交于点,连接,进而证明为平行四边形得,再根据线面平行的判定定理证明即可;
证明:如图,连接交于点,连接,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∵由正方体的性质得,分别为的中点,
∴,
∴为平行四边形,
∴,
∵平面,平面,
∴平面.
14.(1)证明见解析
(2)证明见解析
(1)根据线面平行的性质定理即可证明;
(2)取PA的中点F,连接EF,BF,利用中位线的性质,平行四边形的性质,以及线面平行的判断定理即可证明.
(1)在四棱锥P﹣ABCD中,BC∥平面PAD,BC 平面ABCD,
平面ABCD∩平面PAD=AD,∴BC∥AD.
(2)取PA的中点F,连接EF,BF,∵E是PD的中点,
∴EF∥AD,,
又由(1)可得BC∥AD,且,∴BC∥EF,BC=EF,
∴四边形BCEF是平行四边形,∴EC∥FB,
∵EC 平面PAB,FB 平面PAB,
∴EC∥平面PAB.
15.(1)证明见解析
(2)
(1)根据三角形中位线定理,结合平行四边形的判定定理和性质、线面平行的判定定理进行证明即可;
(2)根据线面垂直的性质、线面垂直的判定定理,结合棱锥体积公式进行求解即可.
(1)如图,取的中点,连接,
是的中点,.
又,
,
四边形是平行四边形,.
又平面平面.
平面.
(2)连接.
平面平面.
,且平面,
平面.
同理可得平面.
.
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