8.3 空间直线、平面的平行--2025年高考数学一轮讲练复习学案

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8.3 空间直线、平面的平行--2025年高考数学一轮讲练复习学案

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第三节 空间直线、平面的平行
课标解读 考向预测
1.理解空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面的平行关系,并加以证明. 2.掌握直线与平面、平面与平面平行的判定与性质,并会简单应用. 近几年空间直线与平面平行的有关知识,一直是高考命题的热点,重点考查学生的空间想象能力、计算能力、推理论证能力以及转化思想.预计2025年高考这一部分知识仍会考查,以解答题第(1)问的形式出现,难度中档.
【知识梳理】
1.线面平行的判定定理和性质定理
文字语言 图形语言 符号语言
判定定理 如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行 a∥α
性质定理 一条直线与一个平面平行,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与交线平行 a∥b
2.面面平行的判定定理和性质定理
文字语言 图形语言 符号语言
判定定理 如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行 β∥α  
性质定理 两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行 a∥b 
【常用结论】
1.(1)垂直于同一条直线的两个平面平行,即若a⊥α,a⊥β,则α∥β.
(2)平行于同一个平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.
(3)垂直于同一个平面的两条直线平行,即若a⊥α,b⊥α,则a∥b.
(4)若α∥β,a α,则a∥β.
2.三种平行关系的转化
【诊断自测】
1.概念辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若直线a∥平面α,P∈α,则过点P且平行于直线a的直线有无数条.(  )
(2)若直线a 平面α,直线b 平面β,a∥b,则α∥β.(  )
(3)如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线平行或异面.(  )
答案 (1)× (2)× (3)√
2.小题热身
(1)(人教A必修第二册习题8.5 T1改编)下列说法中,与“直线a∥平面α”等价的是(  )
A.直线a上有无数个点不在平面α内
B.直线a与平面α内的所有直线平行
C.直线a与平面α内无数条直线不相交
D.直线a与平面α内的任意一条直线都不相交
答案 D
解析 因为a∥平面α,所以直线a与平面α无交点,因此直线a与平面α内的任意一条直线都不相交.故选D.
(2)已知不重合的直线a,b和平面α,则下列说法正确的是(  )
A.若a∥α,b α,则a∥b
B.若a∥α,b∥α,则a∥b
C.若a∥b,b α,则a∥α
D.若a∥b,a α,则b∥α或b α
答案 D
解析 若a∥α,b α,则a,b平行或异面,A错误;若a∥α,b∥α,则a,b平行、异面或相交,B错误;若a∥b,b α,则a∥α或a α,C错误;若a∥b,a α,则b∥α或b α,D正确.故选D.
(3)(2024·福建宁德一中质检)已知α,β是空间两个不同的平面,命题p:“α∥β”,命题q:“平面α内有无数条直线与β平行”,则p是q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
答案 A
解析 若α∥β,则平面α内的任意一条直线平行于另一个平面,故平面α内有无数条直线与β平行,所以p可以推出q;根据面面平行的判定定理,如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行.若平面α内有无数条直线与β平行,则α与β可能相交,不一定平行,所以q不能推出p.故选A.
(4)如图是长方体被一平面所截得的几何体,四边形EFGH为截面,则四边形EFGH的形状为________.
答案 平行四边形
解析 ∵平面ABFE∥平面DCGH,又平面EFGH∩平面ABFE=EF,平面EFGH∩平面DCGH=HG,∴EF∥HG.同理EH∥FG,∴四边形EFGH是平行四边形.
【考点探究】
考点一 空间中平行关系的基本问题
例1 在下列判断两个平面α与β平行的四个命题中,真命题的个数是(  )
①α,β都垂直于平面γ,那么α∥β;
②α,β都平行于平面γ,那么α∥β;
③α,β都垂直于直线l,那么α∥β;
④如果l,m是两条异面直线,且l∥α,m∥α,l∥β,m∥β,那么α∥β.
A.0 B.1
C.2 D.3
答案 D
解析 如图,易知在正方体中相邻两个侧面都垂直于底面,故①是假命题;由平面平行的传递性可知②是真命题;由线面垂直的性质可知③是真命题;过直线l作平面γ与α,β分别交于l1,l2,过直线m作平面χ与α,β分别交于m1,m2,因为l∥α,l∥β,所以l∥l1,l∥l2,所以l1∥l2,因为l1 β,l2 β,所以l1∥β,同理,m1∥β,又l,m是两条异面直线,所以l1,m1相交,且l1 α,m1 α,所以α∥β,故④是真命题.故选D.
【通性通法】
(1)判断与平行关系相关命题的真假,必须熟悉线、面平行关系的各个定义、定理,无论是选择题还是含有选择项的填空题,都可以先从中选出最熟悉、最容易判断的选项确定或排除,再逐步判断其余选项.
(2)直线、平面间平行的判定方法
①关注是否符合判定定理与性质定理,并注意定理中易忽视的条件;
②结合题意构造或绘制图形,结合图形作出判断;
③利用实物进行空间想象,比较判断;
④熟记一些常见结论,如垂直于同一条直线的两个平面平行等.
【巩固迁移】
1.已知a,b,c为三条不重合的直线,α,β为两个不重合的平面.
①a∥c,b∥c a∥b;②a∥β,b∥β a∥b;
③a∥c,c∥α a∥α;④a∥β,a∥α α∥β;
⑤a α,b α,a∥b a∥α.
其中正确的命题是(  )
A.①⑤ B.①②
C.②④ D.③⑤
答案 A
解析 对于①,由基本事实4,可知①正确;对于②,若a∥β,b∥β,则a,b共面或异面,故②错误;对于③,若a∥c,c∥α,则a∥α或a α,故③错误;对于④,若a∥β,a∥α,则α,β平行或相交,故④错误;对于⑤,由a α,b α,a∥b,根据线面平行的判定定理,可得a∥α,故⑤正确.故选A.
考点二 直线与平面平行的判定与性质(多考向探究)
考向1 直线与平面平行的判定
例2 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,E,F分别是BC,PD的中点.求证:
(1)PB∥平面ACF;
(2)EF∥平面PAB.
证明 (1)如图,连接BD交AC于O,
连接OF,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴O是BD的中点,
又F是PD的中点,
∴OF∥PB,
又OF 平面ACF,PB 平面ACF,
∴PB∥平面ACF.
(2)证法一:如图,取PA的中点G,连接GF,BG.
∵F是PD的中点,
∴GF是△PAD的中位线,∴GF綊AD,
∵底面ABCD是平行四边形,E是BC的中点,
∴BE綊AD,∴GF綊BE,
∴四边形BEFG是平行四边形,∴EF∥BG,
又EF 平面PAB,BG 平面PAB,
∴EF∥平面PAB.
证法二:如图,取AD的中点H,
连接FH,EH.
∵F为PD的中点,
∴FH是△PAD的中位线,
∴FH綊PA,
又PA 平面PAB,FH 平面PAB,
∴FH∥平面PAB.
∵H为AD的中点,E为BC的中点,
∴EH∥AB,又AB 平面PAB,EH 平面PAB,
∴EH∥平面PAB,又FH∩EH=H,
∴平面EFH∥平面PAB,
又EF 平面EFH,∴EF∥平面PAB.
【通性通法】
判断或证明线面平行的常用方法
(1)利用线面平行的定义(无公共点).
(2)利用线面平行的判定定理(a α,b α,a∥b a∥α).
(3)利用面面平行的性质(α∥β,a α a∥β).
(4)利用面面平行的性质(α∥β,a β,a∥α a∥β)(客观题可用).
【巩固迁移】
2.如图所示,正方形ABCD与正方形ABEF所在的平面相交于AB,在AE,BD上各有一点P,Q,且AP=DQ.求证:PQ∥平面BCE.
证明 证法一:如图所示,作PM∥AB交BE于M,作QN∥AB交BC于N,连接MN.
∵正方形ABCD和正方形ABEF有公共边AB,AP=DQ,∴PE=QB,
又PM∥AB∥QN,
∴===,∴=.
又AB=DC,∴PM=QN,
∴四边形PMNQ为平行四边形,
∴PQ∥MN.
又MN 平面BCE,PQ 平面BCE,
∴PQ∥平面BCE.
证法二:如图,在平面ABEF内,过点P作PM∥BE交AB于M,连接QM,
∵BE 平面BCE,PM 平面BCE,
∴PM∥平面BCE,
∵PM∥BE,∴=,
又AE=BD,AP=DQ,∴PE=BQ,
∴=,∴=,
∴MQ∥AD,
又AD∥BC,
∴MQ∥BC,
∵BC 平面BCE,MQ 平面BCE,
∴MQ∥平面BCE,
又PM∩MQ=M,∴平面PMQ∥平面BCE,
又PQ 平面PMQ,∴PQ∥平面BCE.
考向2 直线与平面平行的性质
例3 如图所示,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD是平行四边形,M是PC的中点,在DM上取一点G,过G和PA作平面交BD于点H.
求证:PA∥GH.
证明 如图所示,连接AC交BD于点O,连接OM,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴O是AC的中点,
又M是PC的中点,∴PA∥OM,
又OM 平面BMD,PA 平面BMD,
∴PA∥平面BMD,
又PA 平面PAHG,平面PAHG∩平面BMD=GH,
∴PA∥GH.
【通性通法】
应用线面平行的性质定理的关键是确定交线的位置,有时需要经过已知直线作辅助平面确定交线.
【巩固迁移】
3.如图,四边形ABCD是矩形,P 平面ABCD,过BC作平面BCFE交AP于点E,交DP于点F,EF与AD不重合.求证:四边形BCFE是梯形.
证明 ∵四边形ABCD为矩形,∴BC∥AD.
∵AD 平面PAD,BC 平面PAD,
∴BC∥平面PAD.
∵平面BCFE∩平面PAD=EF,BC 平面BCFE,
∴BC∥EF.
∵AD=BC,AD≠EF,
∴BC≠EF,
∴四边形BCFE是梯形.
考点三 平面与平面平行的判定与性质
例4 (2024·江西九江一中质检)在三棱柱ABC-A1B1C1中,
(1)若E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点,求证:平面EFA1∥平面BCHG;
(2)若D,D1分别是AC,A1C1上的点,且平面BC1D∥平面AB1D1,试求的值.
解 (1)证明:∵E,F分别是AB,AC的中点,
∴EF∥BC,
∵EF 平面BCHG,BC 平面BCHG,
∴EF∥平面BCHG,
∵A1G∥EB,A1G=EB,
∴四边形A1EBG是平行四边形,
∴A1E∥GB,又A1E 平面BCHG,GB 平面BCHG,∴A1E∥平面BCHG,
又A1E∩EF=E,A1E,EF 平面EFA1,
∴平面EFA1∥平面BCHG.
(2)如图,连接A1B,AB1,设A1B与AB1相交于点O,连接OD1,
由平面BC1D∥平面AB1D1,
且平面A1BC1∩平面BC1D=BC1,
平面A1BC1∩平面AB1D1=D1O,
∴BC1∥D1O,同理可得AD1∥DC1,
∴==1,即D1为线段A1C1的中点,∴D为线段AC的中点,即=1.
【通性通法】
1.判定面面平行的四种方法
(1)利用定义:即证两个平面没有公共点(不常用).
(2)利用面面平行的判定定理(主要方法).
(3)利用垂直于同一条直线的两平面平行(客观题可用).
(4)利用平面平行的传递性,即两个平面同时平行于第三个平面,则这两个平面平行(客观题可用).
2.面面平行的应用
(1)两平面平行,构造与之相交的第三个平面,可得交线平行.
(2)两平面平行,其中一个平面内的任意一条直线与另一个平面平行,可用于证明线面平行.
【巩固迁移】
4.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F,G分别为B1C1,A1B1,AB的中点.
(1)求证:平面A1C1G∥平面BEF;
(2)若平面A1C1G∩BC=H,求证:H为BC的中点.
证明 (1)∵E,F分别为B1C1,A1B1的中点,
∴EF∥A1C1,
∵A1C1 平面A1C1G,EF 平面A1C1G,
∴EF∥平面A1C1G,
又F,G分别为A1B1,AB的中点,
∴A1F=BG,又A1F∥BG,
∴四边形A1GBF为平行四边形,
则BF∥A1G,
∵A1G 平面A1C1G,BF 平面A1C1G,
∴BF∥平面A1C1G,
又EF∩BF=F,EF,BF 平面BEF,
∴平面A1C1G∥平面BEF.
(2)∵平面ABC∥平面A1B1C1,
平面A1C1G∩平面A1B1C1=A1C1,
平面A1C1G∩平面ABC=GH,
则A1C1∥GH,
又A1C1∥AC,∴GH∥AC,
∵G为AB的中点,∴H为BC的中点.
考点四 平行关系的综合应用
例5 (2023·广东佛山高三模拟)在三棱锥S-ABC中,AB⊥平面SAC,AS⊥SC,AB=1,AC=,E为AB的中点,M为CE的中点,在线段SB上是否存在一点N,使MN∥平面SAC?若存在,指出点N的位置并给出证明;若不存在,说明理由.
解 存在点N为SB上的靠近S的四等分点,
即SN=SB,使MN∥平面SAC.
证明如下:取AE的中点F,连接FN,FM,则MF∥AC,
因为AC 平面SAC,MF 平面SAC,
所以MF∥平面SAC,
因为AF=AE=AB,SN=SB,
所以FN∥SA,
又SA 平面SAC,FN 平面SAC,
所以FN∥平面SAC,
又MF∩FN=F,MF,FN 平面MNF,
所以平面MNF∥平面SAC,
又MN 平面MNF,所以MN∥平面SAC.
【通性通法】
三种平行关系的转化
解决存在问题一般先假设求解的结果存在,从这个结果出发,寻找使这个结论成立的充分条件,若找到了使结论成立的充分条件,则存在;若找不到使结论成立的充分条件(出现矛盾),则不存在.
【巩固迁移】
5.(2024·河北衡水月考)如图1,菱形ABCD中,∠A=60°,AB=4,DE⊥AB于点E,将△AED沿直线DE翻折到△A′ED,使A′E⊥BE,如图2.
(1)求三棱锥C-A′BD的体积;
(2)在线段A′D上是否存在一点F,使EF∥平面A′BC?若存在,求的值;若不存在,说明理由.
解 (1)由题意可知,在菱形ABCD中,
∠A=60°,AB=BC=CD=DA=4,DE⊥AB,
故AE=EB=2,ED=2,
所以在四棱锥A′-EBCD中,A′E⊥ED,A′E⊥EB,
又ED∩EB=E,
所以A′E⊥平面EBCD,且A′E=AE=2,
连接BD,因为BC=CD=4,∠BCD=60°,
则S△BCD=×4×2=4,
所以VC-A′BD=VA′-BCD=S△BCD·A′E=×4×2=.
故三棱锥C-A′BD的体积为.
(2)设线段A′D的中点为F,线段A′C的中点为G,连接EF,FG,GB,
因为F为A′D的中点,
G为A′C的中点,
所以FG∥DC,FG=DC=2,
又由(1)得,EB∥DC,EB=2,
所以FG∥EB,FG=EB,
所以四边形EBGF为平行四边形,
故EF∥BG,EF=BG,
又EF 平面A′BC,BG 平面A′BC,
所以EF∥平面A′BC,此时F为A′D的中点,故=1.
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第三节 空间直线、平面的平行
课标解读 考向预测
1.理解空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面的平行关系,并加以证明. 2.掌握直线与平面、平面与平面平行的判定与性质,并会简单应用. 近几年空间直线与平面平行的有关知识,一直是高考命题的热点,重点考查学生的空间想象能力、计算能力、推理论证能力以及转化思想.预计2025年高考这一部分知识仍会考查,以解答题第(1)问的形式出现,难度中档.
【知识梳理】
1.线面平行的判定定理和性质定理
文字语言 图形语言 符号语言
判定定理 如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行 a∥α
性质定理 一条直线与一个平面平行,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与交线平行 a∥b
2.面面平行的判定定理和性质定理
文字语言 图形语言 符号语言
判定定理 如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行 β∥α  
性质定理 两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行 a∥b 
【常用结论】
1.(1)垂直于同一条直线的两个平面平行,即若a⊥α,a⊥β,则α∥β.
(2)平行于同一个平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.
(3)垂直于同一个平面的两条直线平行,即若a⊥α,b⊥α,则a∥b.
(4)若α∥β,a α,则a∥β.
2.三种平行关系的转化
【诊断自测】
1.概念辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若直线a∥平面α,P∈α,则过点P且平行于直线a的直线有无数条.(  )
(2)若直线a 平面α,直线b 平面β,a∥b,则α∥β.(  )
(3)如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线平行或异面.(  )
2.小题热身
(1)(人教A必修第二册习题8.5 T1改编)下列说法中,与“直线a∥平面α”等价的是(  )
A.直线a上有无数个点不在平面α内
B.直线a与平面α内的所有直线平行
C.直线a与平面α内无数条直线不相交
D.直线a与平面α内的任意一条直线都不相交
(2)已知不重合的直线a,b和平面α,则下列说法正确的是(  )
A.若a∥α,b α,则a∥b
B.若a∥α,b∥α,则a∥b
C.若a∥b,b α,则a∥α
D.若a∥b,a α,则b∥α或b α
(3)(2024·福建宁德一中质检)已知α,β是空间两个不同的平面,命题p:“α∥β”,命题q:“平面α内有无数条直线与β平行”,则p是q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
(4)如图是长方体被一平面所截得的几何体,四边形EFGH为截面,则四边形EFGH的形状为________.
【考点探究】
考点一 空间中平行关系的基本问题
例1 在下列判断两个平面α与β平行的四个命题中,真命题的个数是(  )
①α,β都垂直于平面γ,那么α∥β;
②α,β都平行于平面γ,那么α∥β;
③α,β都垂直于直线l,那么α∥β;
④如果l,m是两条异面直线,且l∥α,m∥α,l∥β,m∥β,那么α∥β.
A.0 B.1
C.2 D.3
【通性通法】
(1)判断与平行关系相关命题的真假,必须熟悉线、面平行关系的各个定义、定理,无论是选择题还是含有选择项的填空题,都可以先从中选出最熟悉、最容易判断的选项确定或排除,再逐步判断其余选项.
(2)直线、平面间平行的判定方法
①关注是否符合判定定理与性质定理,并注意定理中易忽视的条件;
②结合题意构造或绘制图形,结合图形作出判断;
③利用实物进行空间想象,比较判断;
④熟记一些常见结论,如垂直于同一条直线的两个平面平行等.
【巩固迁移】
1.已知a,b,c为三条不重合的直线,α,β为两个不重合的平面.
①a∥c,b∥c a∥b;②a∥β,b∥β a∥b;
③a∥c,c∥α a∥α;④a∥β,a∥α α∥β;
⑤a α,b α,a∥b a∥α.
其中正确的命题是(  )
A.①⑤ B.①②
C.②④ D.③⑤
考点二 直线与平面平行的判定与性质(多考向探究)
考向1 直线与平面平行的判定
例2 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,E,F分别是BC,PD的中点.求证:
(1)PB∥平面ACF;
(2)EF∥平面PAB.
【通性通法】
判断或证明线面平行的常用方法
(1)利用线面平行的定义(无公共点).
(2)利用线面平行的判定定理(a α,b α,a∥b a∥α).
(3)利用面面平行的性质(α∥β,a α a∥β).
(4)利用面面平行的性质(α∥β,a β,a∥α a∥β)(客观题可用).
【巩固迁移】
2.如图所示,正方形ABCD与正方形ABEF所在的平面相交于AB,在AE,BD上各有一点P,Q,且AP=DQ.求证:PQ∥平面BCE.
考向2 直线与平面平行的性质
例3 如图所示,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD是平行四边形,M是PC的中点,在DM上取一点G,过G和PA作平面交BD于点H.
求证:PA∥GH.
【巩固迁移】
3.如图,四边形ABCD是矩形,P 平面ABCD,过BC作平面BCFE交AP于点E,交DP于点F,EF与AD不重合.求证:四边形BCFE是梯形.
考点三 平面与平面平行的判定与性质
例4 (2024·江西九江一中质检)在三棱柱ABC-A1B1C1中,
(1)若E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点,求证:平面EFA1∥平面BCHG;
(2)若D,D1分别是AC,A1C1上的点,且平面BC1D∥平面AB1D1,试求的值.
【通性通法】
1.判定面面平行的四种方法
(1)利用定义:即证两个平面没有公共点(不常用).
(2)利用面面平行的判定定理(主要方法).
(3)利用垂直于同一条直线的两平面平行(客观题可用).
(4)利用平面平行的传递性,即两个平面同时平行于第三个平面,则这两个平面平行(客观题可用).
2.面面平行的应用
(1)两平面平行,构造与之相交的第三个平面,可得交线平行.
(2)两平面平行,其中一个平面内的任意一条直线与另一个平面平行,可用于证明线面平行.
【巩固迁移】
4.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F,G分别为B1C1,A1B1,AB的中点.
(1)求证:平面A1C1G∥平面BEF;
(2)若平面A1C1G∩BC=H,求证:H为BC的中点.
考点四 平行关系的综合应用
例5 (2023·广东佛山高三模拟)在三棱锥S-ABC中,AB⊥平面SAC,AS⊥SC,AB=1,AC=,E为AB的中点,M为CE的中点,在线段SB上是否存在一点N,使MN∥平面SAC?若存在,指出点N的位置并给出证明;若不存在,说明理由.
【通性通法】
三种平行关系的转化
解决存在问题一般先假设求解的结果存在,从这个结果出发,寻找使这个结论成立的充分条件,若找到了使结论成立的充分条件,则存在;若找不到使结论成立的充分条件(出现矛盾),则不存在.
【巩固迁移】
5.(2024·河北衡水月考)如图1,菱形ABCD中,∠A=60°,AB=4,DE⊥AB于点E,将△AED沿直线DE翻折到△A′ED,使A′E⊥BE,如图2.
(1)求三棱锥C-A′BD的体积;
(2)在线段A′D上是否存在一点F,使EF∥平面A′BC?若存在,求的值;若不存在,说明理由.
课时作业
【A组 基础练习】
一、单项选择题
1.下列命题中正确的是(  )
A.若a,b是两条直线,且a∥b,那么a平行于经过b的任何平面
B.若直线a和平面α满足a∥α,那么a与α内的任何直线平行
C.平行于同一条直线的两个平面平行
D.若直线a,b和平面α满足a∥b,a α,b α,则b∥α
2.(2023·广东湛江模拟)设α,β是两个不重合的平面,下列选项中,是“α∥β ”的充要条件的是(  )
A.α内存在无数条直线与β平行
B.存在直线l与α,β所成的角相等
C.存在平面γ,满足γ∥α且γ∥β
D.α内存在不共线的三个点到β的距离相等
3.(2024·湖南岳阳一中阶段考试)如图所示,在空间四边形ABCD中,E,F分别为边AB,AD上的点,且AE∶EB=AF∶FD=1∶4,又H,G分别为BC,CD的中点,则(  )
A.BD∥平面EFGH,且四边形EFGH是矩形
B.EF∥平面BCD,且四边形EFGH是梯形
C.HG∥平面ABD,且四边形EFGH是菱形
D.EH∥平面ADC,且四边形EFGH是平行四边形
4.(2023·杭州模拟)已知P为△ABC所在平面外一点,平面α∥平面ABC,且α与线段PA,PB,PC分别交于点A′,B′,C′,若PA′∶AA′=2∶3,则S△A′B′C′∶S△ABC=(  )
A.2∶3 B.2∶5
C.4∶9 D.4∶25
5.(2023·福州检测)如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F,G,P,Q分别为棱AB,C1D1,D1A1,D1D,C1C的中点,则下列叙述中正确的是(  )
A.直线BQ∥平面EFG
B.直线A1B∥平面EFG
C.平面APC∥平面EFG
D.平面A1BQ∥平面EFG
6.若平面α截三棱锥所得截面为平行四边形,则该三棱锥中与平面α平行的棱有(  )
A.0条 B.1条
C.2条 D.1条或2条
7.(2024·河北承德模拟)如图所示,设正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,点P是棱AD上一点,且AP=,过B1,D1,P的平面交平面ABCD于PQ,点Q在直线CD上,则PQ=(  )
A.a B.a
C.a D.a
8.(2023·重庆联考)如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,四边形ABCD为平行四边形,E,F分别在线段DB,DD1上,且==,点G在CC1上,且平面AEF∥平面BD1G,则=(  )
A. B.
C. D.
二、多项选择题
9.(2023·山东济宁期末)已知m,n为两条不重合的直线,α,β为两个不重合的平面,则下列说法正确的是(  )
A.若m∥α,n∥β且α∥β,则m∥n
B.若m∥n,m⊥α,n⊥β,则α∥β
C.若m∥n,n α,α∥β,m β,则m∥β
D.若m∥n,n⊥α,α⊥β,则m∥β
10.(2023·江苏常州模拟)如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,D,E,F分别为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面DEF平行的是(  )
三、填空题
11.(2023·陕西安康模拟)如图,四边形ABCD是梯形,AB∥CD,且AB∥平面α,M是AD的中点,BC与平面α交于点N,AB=4,CD=6,则MN=________.
12.(2024·河南信阳光山中学质检)正方体ABCD-A1B1C1D1中,与平面ACD1平行的面对角线有________条.
13.如图所示,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1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只需满足条件________,就有MN∥平面B1BDD1.(注:填上你认为正确的一个条件即可,不必考虑全部可能情况)
14.(2024·江苏辅仁高级中学阶段考试)如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=DD1=1,AB=,E,F,G分别是AB,BC,C1D1的中点,点P在平面ABCD内,若直线D1P∥平面EFG,则线段D1P长度的最小值是________.
四、解答题
15.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别是BC,CC1,C1D1,AA1的中点,求证:
(1)BF∥HD1;
(2)EG∥平面BB1D1D;
(3)平面BDF∥平面B1D1H.
16.(2023·广西柳州模拟)如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,侧面PAD为正三角形,M为线段PD上一点,N为BC的中点.
(1)当M为PD的中点时,求证:MN∥平面PAB;
(2)当PB∥平面AMN时,求出点M的位置,并说明理由.
【B组 素养提升】
17.(2023·江西赣州统考二模)在棱长为4的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点P满足=4,E,F分别为棱BC,CD的中点,点Q在正方体ABCD-A1B1C1D1的表面上运动,满足A1Q∥平面EFP,则点Q的轨迹所构成图形的周长为(  )
A. B.2
C. D.
18.(多选)(2024·湖南长郡中学月考)在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1=AB=BC=2,∠ABC=,M是AB的中点,N是A1C1的中点,点P在线段B1N上,点Q是线段CM上靠近M的三等分点,R是线段AC1的中点,若PR∥平面B1CM,则(  )
A.PR∥B1Q
B.P为B1N的中点
C.三棱锥P-B1CM的体积为
D.三棱锥P-ABC外接球的表面积为
19.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P,Q分别为对角线BD,CD1上的点,且==.
(1)求证:PQ∥平面A1D1DA;
(2)若R是AB上的点,的值为多少时,能使平面PQR∥平面A1D1DA?请给出证明.
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