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1、题组层级快练(五十二)1下列关于线、面的四个命题中不正确的是()A平行于同一平面的两个平面一定平行B平行于同一直线的两条直线一定平行C垂直于同一直线的两条直线一定平行D垂直于同一平面的两条直线一定平行答案C解析垂直于同一条直线的两条直线不一定平行,可能相交或异面本题可以以正方体为例证明2设,为平面,a,b为直线,给出下列条件:a,b,a,b;,;,;a,b,ab.其中能推出的条件是()ABC D答案C3若空间四边形ABCD的两条对角线AC,BD的长分别是8,12,过AB的中点E且平行于BD,AC的截面四边形的周长为()A10 B20C8 D4答案B解析设截面四边形为EFGH,F,G,H分别是B
2、C,CD,DA的中点,EFGH4,FGHE6.周长为2(46)20.4(2018安徽毛坦厂中学月考)如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别为棱AB,CC1的中点,在平面ADD1A内且与平面D1EF平行的直线()A有无数条 B有2条C有1条 D不存在答案A解析因为平面D1EF与平面ADD1A1有公共点D1,所以两平面有一条过D1的交线l,在平面ADD1A1内与l平行的任意直线都与平面D1EF平行,这样的直线有无数条,故选A.5(2018衡水中学调研卷)如图,P为平行四边形ABCD所在平面外一点,E为AD的中点,F为PC上一点,当PA平面EBF时,()A. B.C. D.答案D解析连
3、接AC交BE于G,连接FG,因为PA平面EBF,PA平面PAC,平面PAC平面BEFFG,所以PAFG,所以.又ADBC,E为AD的中点,所以,所以.6(2017吉林省实验中学一模)已知两条不同直线l,m和两个不同的平面,有如下命题:若l,m,l,m,则;若l,l,m,则lm;若,l,则l.其中正确的命题是_答案解析若一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行,所以错误;若一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行,所以正确;若,l,则l或l,所以错误7(2018河北定州中学月考)如图,正方体ABCDA1B1C1D1中,AB2,点E为AD的中点,点
4、F在CD上,若EF平面AB1C,则EF_答案解析根据题意,因为EF平面AB1C,所以EFAC.因为点E是AD的中点,所以点F是CD的中点因为在RtDEF中,DEDF1,故EF.8在四面体ABCD中,M,N分别是ACD,BCD的重心,则四面体的四个面中与MN平行的是_答案平面ABC和平面ABD解析连接AM并延长交CD于E,连接BN并延长交CD于F.由重心的性质可知,E,F重合为一点,且该点为CD的中点E.由,得MNAB.因此MN平面ABC且MN平面ABD.9.(2018吉林一中模拟)如图,在四面体ABCD中,ABCD2,直线AB与CD所成的角为90,点E,F,G,H分别在棱AD,BD,BC,AC
5、上,若直线AB,CD都平行于平面EFGH,则四边形EFGH面积的最大值是_答案1解析直线AB平行于平面EFGH,且平面ABC平面EFGHHG,HGAB.同理:EFAB,FGCD,EHCD.FGEH,EFHG.故四边形EFGH为平行四边形又ABCD,四边形EFGH为矩形设x(0x1),则FG2x,HG2(1x),S四边形EFGHFGHG4x(1x)4(x)21,根据二次函数的图像与性质可知,四边形EFGH面积的最大值为1.10(2018江西上饶一模) 如图所示,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为2,E,F分别是棱DD1,C1D1的中点(1)求三棱锥B1A1BE的体积;(2)试判断直线B1F与
6、平面A1BE是否平行,如果平行,请在平面A1BE上作出一条与B1F平行的直线,并说明理由答案(1)(2)略解析(1)VB1A1BEVEA1B1BSA1B1BDA222.(2)B1F平面A1BE.如图,延长A1E交AD的延长线于H,连接BH交CD于G点,连接EG,则BG即为所求理由如下:因为BA1平面CDD1C1,平面A1BH平面CDD1C1GE,所以A1BGE.又因为A1BCD1,E为DD1的中点,所以G为CD的中点,故BGB1F,BG就是所求11.(2018北京西城一模)如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为正方形,PA底面ABCD,PAAC,过点A的平面与棱PB,PC,PD分别交于点E
7、,F,G(E,F,G三点均不在棱的端点处)直线AE是否可能与平面PCD平行?证明你的结论答案不平行,证明略解析直线AE与平面PCD不可能平行证明如下:假设AE平面PCD.因为ABCD,AB平面PCD,所以AB平面PCD.而AE平面PAB,AB平面PAB,AEABA,所以平面PAB平面PCD,这与已知矛盾,所以假设不成立,即AE与平面PCD不可能平行12(2018江西师大附中期末)如图,在直角梯形ABCD中,ABCD,ABAD,且ABADCD1.现以AD为一边向梯形外作正方形ADEF,然后沿边AD将正方形ADEF翻折,使平面ADEF与平面ABCD垂直,M为ED的中点,如图.(1)求证:AM平面B
8、EC;(2)求点D到平面BEC的距离答案(1)略(2)解析(1)证明:取EC的中点为N,连接MN,BN.在EDC中,M,N分别为ED,EC的中点,所以MNCD,且MNCD.由已知ABCD,ABCD,得MNAB,且MNAB.故四边形ABNM为平行四边形,因此BNAM.又因为BN平面BEC,且AM平面BEC,所以AM平面BEC.(2)解:由已知得BCBD,BCDE,又BDDED,所以BC平面BDE.而BE平面BDE,所以BCBE.故SBCEBEBC.SBCDBDBC1.又VEBCDVDBCE,设点D到平面BEC的距离为h,则SBCDDESBCEh,所以h.13(2018河南新乡一中模拟)如图,在五
9、棱锥FABCDE中,平面AEF平面ABCDE,AFEF1,ABDE2,BCCD3,且AFEABCBCDCDE90.(1)已知点G在线段FD上,确定点G的位置,使AG平面BCF;(2)点M,N分别在线段DE,BC上,若沿直线MN将四边形MNCD向上翻折,D与F恰好重合,求三棱锥ABMF的体积答案(1)略(2)解析(1)点G为靠近D的三等分点在线段CD上取一点H,使得CH2,连接AH,GH.ABCBCD90,ABCD.又ABCH,四形ABCH为平行四边形,AHBC.点G为靠近D的三等分点,FGGDCHHD21,GHCF.AHGHH,平面AGH平面BCF.又AG平面AGH,AG平面BCF.(2)连接
10、BD,根据条件求得AE,BD3,又ABDE2,AED135.取AE的中点K,连接FK,KM,AFEF,FKAE.又平面AEF平面ABCDE,FK平面ABCDE,又KM平面ABCDE,FKKM.设MEx(0x2),KE,FK,KM2()2x22xcos135x2x.翻折后D与F重合,DMFM.DM2FM2KM2FK2,(2x)2x2x1,解得x.VABMFVFABMFKAB(ME1)2.1(2018陕西西安模拟)在空间四边形ABCD中,E,F分别为AB,AD上的点,且AEEBAFFD14,H,G分别是BC,CD的中点,则()ABD平面EFG,且四边形EFGH是平行四边形BEF平面BCD,且四边形
11、EFGH是梯形CHG平面ABD,且四边形EFGH是平行四边形DEH平面ADC,且四边形EFGH是梯形答案B解析如图,由条件知,EFBD,EFBD,HGBD,HGBD,EFHG,且EFHG,四边形EFGH为梯形EFBD,EF平面BCD,BD平面BCD,EF平面BCD.四边形EFGH为梯形,线段EH与FG的延长线交于一点,EH不平行于平面ADC.故选B.2.如图所示,在三棱锥ABCD中,E,F,G,H分别是棱AB,BC,CD,DA的中点,则当AC,BD满足条件_时,四边形EFGH为菱形,当AC,BD满足条件_时,四边形EFGH是正方形答案ACBDACBD且ACBD解析本题考查了判断菱形和正方形的条
12、件,同时考查了直线平行的传递性具体分析如下:易知EHBDFG,且EHBDFG,同理EFACHG,且EFACHG,显然四边形EFGH为平行四边形,要使平行四边形EFGH为菱形需满足EFEH,即ACBD;要使平行四边形EFGH为正方形需满足EFEH且EFEH,即ACBD且ACBD.3(2018南昌摸底)如图,直三棱柱ABCA1B1C1中,ACBCAA13,ACBC,点M在线段AB上若M是AB的中点,证明:AC1平面B1CM.答案略证明如图,连接BC1,交B1C于点E,连接ME.因为三棱柱ABCA1B1C1是直三棱柱,所以侧面BB1C1C为矩形,又M是AB的中点,所以ME为ABC1的中位线,所以ME
13、AC1.因为ME平面B1CM,AC1平面B1CM,所以AC1平面B1CM.4如图,在四棱锥PABCD中,E是棱PC上一点,且2,底面ABCD是正方形,平面ABE与棱PD交于点F,平面PCD与平面PAB交于直线l.求证:lEF.答案略证明底面ABCD是正方形,ABCD,又AB平面PCD,CD平面PCD,AB平面PCD.又A,B,E,F四点共面,且平面ABEF平面PCDEF,ABEF.又平面PAB与平面PCD交于直线l,ABl.lEF.5.(2013福建,文)如图所示,在四棱锥PABCD中,PD平面ABCD,ABDC,ABAD,BC5,DC3,AD4,PAD60.(1)当正视方向与向量的方向相同时
14、,画出四棱锥PABCD的正视图(要求标出尺寸,并写出演算过程);(2)若M为PA的中点,求证:DM平面PBC;(3)求三棱锥DPBC的体积答案(1)略(2)略(3)8解析方法一:(1)在梯形ABCD中,过点C作CEAB,垂足为E,由已知得,四边形ADCE为矩形,AECD3.在RtBEC中,由BC5,CE4,依勾股定理,得BE3,从而AB6.又由PD平面ABCD,得PDAD.从而在RtPDA中,由AD4,PAD60,得PD4.正视图如图所示(2)取PB中点N,连接MN,CN.在PAB中,M是PA中点,MNAB,MNAB3.又CDAB,CD3,MNCD,MNCD.四边形MNCD为平行四边形DMCN.又DM平面PBC,CN平面PBC,DM平面PBC.(3)VDPBCVPDBCSDBCPD,又SDBC6,PD4,所以VDPBC8.方法二:(1)同方法一(2)取AB的中点E,连接ME,DE.在梯形ABCD中,BECD,且BECD,四边形BCDE为平行四边形DEBC.又DE平面PBC,BC平面PBC,DE平面PBC.又在PAB中,MEPB,ME平面PBC,PB平面PBC,ME平面PBC.又DEMEE,平面DME平面PBC.又DM平面DME,DM平面PBC.(3)同方法一