文档内容
第3讲 直线、平面平行的判定与性质
最新考纲 考向预测
从定义和基本事实出 直线、平面平行的判定及性质是高考中
发,借助长方体,通过 的重点考查内容,涉及线线平行、线面平
命题趋势
直观感知,了解空间中 行、面面平行的判定及其应用等内容.多
直线与直线、直线与平 出现在解答题的第(1)问,难度中等.
面、平面与平面的平行
核心素养 直观想象、逻辑推理
关系,并加以证明.
1.直线与平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
平面外一条直线
与此平面内的一
条直线平行,则该 因为l∥a,
判定定理 直线与此平面平 a⊂α,l⊄α,
行(简记为“线线
所以l∥α
平行⇒线面平
行”)
一条直线与一个
平面平行,则过这
因为l∥α,
条直线的任一平
l⊂β,α∩
性质定理 面与此平面的交
β=b,
线与该直线平行
所以l∥b
(简记为“线面平
行⇒线线平行”)
2.平面与平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
一个平面内的两条相交
因为a∥β,
直线与另一个平面平
判定定理 b∥β,a∩
行,则这两个平面平行
b=P,
(简记为“线面平行⇒a⊂α,b⊂α,
面面平行”)
所以α∥β
因为α∥β,
如果两个平行平面同时
α∩γ=a,
性质定理 和第三个平面相交,那
β∩γ=b,
么它们的交线平行
所以a∥b
常用结论
1.三种平行关系的转化:
线线平行线面平行面面性质定理平行
线线平行、线面平行、面面平行的相互转化是解决与平行有关的证明题的指
导思想.
2.平行关系中的三个重要结论
(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)垂直于同一个平面的两条直线平行,即若a⊥α,b⊥α,则a∥b.
(3)平行于同一个平面的两个平面平行,即若α∥β,β∥γ,则α∥γ.
常见误区
1.在推证线面平行时,一定要强调直线不在平面内,否则会出现错误.
2.解题中注意符号语言的规范应用.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)直线l平行于平面α内的无数条直线,则l∥α.( )
(2)若直线l在平面α外,则l∥α.( )
(3)若直线l∥b,直线b⊂α,则l∥α.( )
(4)若直线l∥b,直线b⊂α,那么直线l就平行于平面α内的无数条直线.(
)
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
2.(易错题)平面α∥平面β的一个充分条件是( )
A.存在一条直线a,a∥α,a∥β
B.存在一条直线a,a⊂α,a∥β
C.存在两条平行直线a,b,a⊂α,b⊂β,a∥β,b∥α
D.存在两条异面直线a,b,a⊂α,b⊂β,a∥β,b∥α解析:选D.若α∩β=l,a∥l,a⊄α,a⊄β,a∥α,a∥β,故排除A.若α∩β=l,
a⊂α,a∥l,则a∥β,故排除B.若α∩β=l,a⊂α,a∥l,b⊂β,b∥l,则a∥β,b∥α,
故排除C.
3.如图,长方体ABCDA B C D 中,E为DD 的中点,则BD 与平面AEC的位
1 1 1 1 1 1
置关系为________.
解析:连接BD,设BD∩AC=O,连接EO,
在△BDD 中,E为DD 的中点,O为BD的中点,
1 1
所以EO为△BDD 的中位线,则BD ∥EO,
1 1
而BD ⊄平面ACE,EO⊂平面ACE,
1
所以BD ∥平面ACE.
1
答案:平行
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________.
解析:因为平面 ABFE∥平面 DCGH,又平面 EFGH∩平
面 ABFE=EF,平面 EFGH∩平面 DCGH=HG,所以
EF∥HG.同理EH∥FG,所以四边形EFGH是平行四边形.
答案:平行四边形
与线、面平行相关命题的判定
[题组练透]
1.已知a,b表示直线,α,β,γ表示平面,则下列推理正确的是( )
A.α∩β=a,b⊂α⇒a∥bB.α∩β=a,a∥b⇒b∥α且b∥β
C.a∥β,b∥β,a⊂α,b⊂α⇒α∥β
D.α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b⇒a∥b
解析:选D.选项A中,α∩β=a,b⊂α,则a,b可能平行也可能相交,故A不正
确;
选项B中,α∩β=a,a∥b,则可能b∥α且b∥β,也可能b在平面α或平面β
内,故B不正确;
选项C中,a∥β,b∥β,a⊂α,b⊂α,根据面面平行的判定定理,再加上条件直
线a与直线b相交,才能得出α∥β,故C不正确;选项D为面面平行性质定理的
符号语言.
2.(多选)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
解析:选BC.若m∥α,n∥β且α∥β,则m,n也可能异面或相交,故A错误;
若m∥n,m⊥α,则n⊥α,又n⊥β,故α∥β,B正确;若m∥n,n⊂α,则m∥α或
m⊂α,又α∥β,m⊄β,故m∥β,C正确;若m∥n,n⊥α,则m⊥α,又α⊥β,则m∥β
或m⊂β,D错误.故选BC.
3.(多选)如图,若 Ω 是长方体 ABCDA B C D 被平面 EFGH 截去几何体
1 1 1 1
EFGHB C 后得到的几何体,其中E为线段A B 上异于B 的点,F为线段BB 上
1 1 1 1 1 1
异于B 的点,且EH∥A D ,则下列结论正确的是( )
1 1 1
A.EH∥FG
B.四边形EFGH是矩形
C.Ω是棱柱D.四边形EFGH可能为梯形
解析:选ABC.因为EH∥A D ,A D ∥B C ,所以EH∥B C ,由EH⊄平面
1 1 1 1 1 1 1 1
BCC B ,B C ⊂平面BCC B ,所以EH∥平面BCC B ,又EH⊂平面EFGH,平面
1 1 1 1 1 1 1 1
EFGH∩平面BCC B =FG,所以EH∥FG,所以A正确.由EH⊥平面A ABB ,得
1 1 1 1
EH⊥EF.由A项知FG∥EH,则FG⊥EF,同理,EH⊥HG,FG⊥HG,所以四边形
EFGH为矩形,所以B正确,D错误.Ω是一个五棱柱,C正确.故选ABC.
直线、平面平行的判定方法
(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.
线面平行的判定与性质
角度一 线面平行的证明
如图,四边形ABCD为矩形,ED⊥平面ABCD,AF∥ED.求证:BF∥平
面CDE.
【证明】 方法一:如图,在ED上取点N,使DN=AF,连接
NC,NF,
因为AF∥DN且AF=DN,
所以四边形ADNF为平行四边形,
所以AD∥FN且AD=FN,
又四边形ABCD为矩形,AD∥BC
且AD=BC,所以FN∥BC且FN=BC,
所以四边形BCNF为平行四边形,所以BF∥NC,
因为BF⊄平面CDE,NC⊂平面CDE,所以BF∥平面CDE.
方法二:因为四边形ABCD为矩形,所以AB∥CD,
因为AB⊄平面CDE,CD⊂平面CDE,
所以AB∥平面CDE;又AF∥ED,因为AF⊄平面CDE,ED⊂平面CDE,
所以AF∥平面CDE;
因为AF∩AB=A,AB⊂平面ABF,AF⊂平面ABF,
所以平面ABF∥平面CDE,
又BF⊂平面ABF,
所以BF∥平面CDE.
证明直线与平面平行的常用方法
(1)利用线面平行的定义.
(2)利用线面平行的判定定理:关键是找到平面内与已知直线平行的直线,可
先直观判断题中是否存在这样的直线,若不存在,则需作出直线,常考虑利用三
角形的中位线、平行四边形的对边平行或过已知直线作一平面,找其交线进行证
明.
角度二 线面平行性质的应用
如图,在五面体ABCDFE中,底面ABCD为矩形,EF∥AB,过BC的平
面交棱FD于点P,交棱FA于点Q.
证明:PQ∥平面ABCD.
【证明】 因为底面ABCD为矩形,所以AD∥BC.
因为AD∥BC,AD⊂平面ADF,BC⊄平面ADF,所以BC∥平面ADF.
因为BC∥平面ADF,BC⊂平面BCPQ,平面BCPQ∩平面ADF=PQ,所以
BC∥PQ.因为 PQ∥BC,PQ⊄平面 ABCD,BC⊂平面 ABCD,所以 PQ∥平面
ABCD.
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
作辅助平面来确定交线.该定理的作用是由线面平行转化为线线平行.
1.如图,在正方体ABCDA B C D 中,AB=2,点E为AD的中点,点F在CD
1 1 1 1上.若EF∥平面AB C,则线段EF的长度为________.
1
解析:在正方体ABCDA B C D 中,AB=2,所以AC=2.又E为AD中点,
1 1 1 1
EF∥平面AB C,EF⊂平面ABCD,平面ABCD∩平面AB C=AC,所以EF∥AC,
1 1
所以F为DC的中点.
故EF=AC=.
答案:
2.如图所示,已知四边形ABCD是正方形,四边形ACEF是矩形,AB=2,AF
=1,M是线段EF的中点.
(1)求证:AM∥平面BDE;
(2)若平面ADM∩平面BDE=l,平面ABM∩平面BDE=m,试分析l与m的
位置关系,并证明你的结论.
解:(1)证明:如图,记AC与BD的交点为O,连接OE.
因为O,M分别是AC,EF的中点,四边形ACEF是矩形,
所以四边形AOEM是平行四边形,所以AM∥OE.
又因为OE⊂平面BDE,AM⊄平面BDE,
所以AM∥平面BDE.
(2)l∥m,证明如下:由(1)知AM∥平面BDE,
又AM⊂平面ADM,平面ADM∩平面BDE=l,
所以l∥AM,同理,AM∥平面BDE,
又AM⊂平面ABM,平面ABM∩平面BDE=m,
所以m∥AM,所以l∥m.
面面平行的判定与性质
如图所示,在三棱柱ABCA B C 中,E,F,G,H分别是AB,AC,A B ,
1 1 1 1 1A C 的中点,求证:
1 1
(1)B,C,H,G四点共面;
(2)平面EFA ∥平面BCHG.
1
【证明】 (1)因为G,H分别是
A B ,A C 的中点,
1 1 1 1
所以GH∥B C ,又B C ∥BC,
1 1 1 1
所以GH∥BC,所以B,C,H,G四点共面.
(2)在△ABC中,E,F分别为AB,AC的中点,
所以 EF∥BC,因为 EF⊄平面 BCHG,BC⊂平面 BCHG,所以 EF∥平面
BCHG.
又因为G,E分别为A B ,AB的中点,
1 1
所以A G綊EB,所以四边形A EBG是平行四边形,
1 1
所以A E∥GB.
1
因为A E⊄平面BCHG,GB⊂平面BCHG,
1
所以A E∥平面BCHG.
1
又因为A E∩EF=E,所以平面EFA ∥平面BCHG.
1 1
【引申探究】
1.(变条件、变问法)在本例条件下,若D为BC 的中点,求证:HD∥平面
1
A B BA.
1 1
证明:如图所示,连接HD,A B,
1
因为D为BC 的中点,
1
H为A C 的中点,所以HD∥A B,
1 1 1
又HD⊄平面A B BA,
1 1A B⊂平面A B BA,
1 1 1
所以HD∥平面A B BA.
1 1
2.(变条件、变问法)在本例条件下,若D ,D分别为B C ,BC的中点,求证:
1 1 1
平面A BD ∥平面AC D.
1 1 1
证明:如图所示,连接A C交AC 于点M,
1 1
因为四边形A ACC 是平行四边形,
1 1
所以M是A C的中点,连接MD,
1
因为D为BC的中点,
所以A B∥DM.
1
因为A B⊂平面A BD ,DM⊄平面A BD ,
1 1 1 1 1
所以DM∥平面A BD .
1 1
又由三棱柱的性质知,D C 綊BD,
1 1
所以四边形BDC D 为平行四边形,
1 1
所以DC ∥BD .
1 1
又DC ⊄平面A BD ,BD ⊂平面A BD ,
1 1 1 1 1 1
所以DC ∥平面A BD ,
1 1 1
又因为DC ∩DM=D,DC ,DM⊂平面AC D,
1 1 1
所以平面A BD ∥平面AC D.
1 1 1
1.如图,AB∥平面α∥平面β,过点A,B的直线m,n分别交α,β于点C,E和
点D,F,若AC=2,CE=3,BF=4,则BD的长为( )
A. B.C. D.
解析:选C.由AB∥α∥β,易证 =.
即=,所以BD===.
2.如图,四边形ABCD为矩形,A,E,B,F四点共面,且△ABE和△ABF均为
等腰直角三角形,∠BAE=∠AFB=90°.求证:平面BCE∥平面ADF.
证明:因为四边形ABCD为矩形,
所以BC∥AD,
又BC⊄平面ADF,AD⊂平面ADF,
所以BC∥平面ADF.
因为△ABE和△ABF均为等腰直角三角形,且∠BAE=∠AFB=90°,
所以∠BAF=∠ABE=45°,所以AF∥BE,
又BE⊄平面ADF,AF⊂平面ADF,
所以BE∥平面ADF,
因为BC∥平面ADF,BE∥平面ADF,
BC∩BE=B,BC,BE⊂平面BCE,所以平面BCE∥平面ADF.
思想方法系列13 函数与方程思想在立体几何中的应用
如图所示,在四面体ABCD中,截面EFGH平行于对
棱AB和CD,试问截面在什么位置时, 其截面面积最大?
【解】 因为AB∥平面EFGH,
平面 EFGH与平面 ABC 和平面 ABD分别交于 FG,EH.所
以AB∥FG,AB∥EH,
所以FG∥EH,同理可证EF∥GH,
所以截面EFGH是平行四边形.
设AB=a,CD=b,∠FGH=α(α即为异面直线AB和CD所成的角或其补角)
又设FG=x,GH=y,则由平面几何知识可得=,=,两式相加得+=1,即y=(a-x),所以S =FG·GH·sin α=x··(a-x)·sin α=x(a-x).
▱EFGH
因为x>0,a-x>0且x+(a-x)=a为定值,
所以当且仅当x=a-x时,x(a-x)=,
此时x=,y=.
即当截面EFGH的顶点E,F,G,H为棱AD,AC,BC,BD的中点时截面面积
最大.
(1)立体几何中的最值或范围问题,常用函数思想来解决.
(2)常见问题是求几何体截面面积或周长的最值或范围,动点的轨迹等,解题
关键是通过对几何体中条件的分析和转化,设出未知量,建立函数关系式或轨迹
方程.
如图所示,侧棱与底面垂直,且底面为正方形的四棱柱ABCD-
A B C D 中,AA =2,AB=1,M,N
1 1 1 1 1
分别在AD ,BC上移动,始终保持MN∥平面DCC D ,设BN=x,MN=y,则
1 1 1
函数y=f(x)的图象大致是( )
解析:选C.过M作MQ∥DD 交AD于点Q,连接QN.
1
因为MQ⊄平面DCC D ,DD ⊂平面DCC D ,
1 1 1 1 1
所以MQ∥平面DCC D .
1 1
因为MN∥平面DCC D ,
1 1
MN∩MQ=M,所以平面MNQ∥平面DCC D .
1 1
又平面 ABCD 与平面 MNQ和平面 DCC D 分别交于 QN 和
1 1
DC,
所以NQ∥DC,可得QN=CD=AB=1,AQ=BN=x,
因为==2,所以MQ=2x.在Rt△MQN中,MN2=MQ2+QN2,即y2=4x2+1,
所以y2-4x2=1(x≥0,y≥1),
所以函数y=f(x)的图象为焦点在y轴上的双曲线上支的一部分.
[A级 基础练]
1.(2020·宁波市北仑中学高三二模)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
解析:选D.A中,a可以在过b的平面内;B中,a与α内的直线也可能异面;C
中,两平面可能相交;D中,由直线与平面平行的判定定理知b∥α,正确.
2.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
解析:选B.由AE∶EB=AF∶FD=1∶4知EF綊BD,又EF⊄平面BCD,
BD⊂平面BCD,所以EF∥平面BCD.又H,G分别为BC,CD的中点,所以HG綊
BD,所以EF∥HG且EF≠HG.所以四边形EFGH是梯形.
3.在四棱锥PABCD中,底面ABCD是平行四边形,E∈PC,F∈PB,PE=
3EC,PF=λFB,如图.若AF∥平面BDE,则λ的值为( )A.1 B.3
C.2 D.4
解析:选C.连接AC,交BD于点O,连接OE.因为AF∥平面 BDE,所以过点
A作AH∥平面BDE,交PC于点H,连接FH,则得到平面AFH∥平面BDE,所以
FH∥BE.因为四边形ABCD为平行四边形,所以在△ACH与△OCE中,==1,
即EC=EH.又因为PE=3EC,所以PH=2HE.因为==2,所以λ=2.故选C.
4(多选)已知m,n为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,则下列说法错
误的是( )
A.若m⊥α,m⊥n,则n∥α
B.若m⊥α,n∥β且α∥β,则m⊥n
C.若m⊂α,n⊂α且m∥β,n∥β,则α∥β
D.若直线m,n与平面α所成的角相等,则m∥n
解析:选ACD.对于A,满足m⊥α,m⊥n的n,α的位置关系可能是n∥α或
n⊂α,故A错误;对于B,由m⊥α,α∥β,得m⊥β,结合n∥β,知m⊥n,故B正确;
对于C,根据面面平行的判定定理知需当m,n为相交直线时,才有α∥β,故C错
误;对于D,若m,n为圆锥的两条母线,平面α为圆锥的底面所在平面,此时直线
m,n与平面α所成的角相等,但此时m,n为相交直线,故D错误.
5.(多选)在正方体ABCDA B C D 中,E,F,G分别是A B ,B C ,BB 的中点,
1 1 1 1 1 1 1 1 1
下列四个推断中正确的是( )
A.FG∥平面AA D D
1 1
B.EF∥平面BC D
1 1
C.FG∥平面BC D
1 1
D.平面EFG∥平面BC D
1 1
解析:选AC.因为在正方体ABCDA B C D 中,F,G分别是B C ,BB 的中点,
1 1 1 1 1 1 1所以FG∥BC ,因为BC ∥AD ,
1 1 1
所以FG∥AD ,
1
因为FG⊄平面AA D D,AD ⊂平面AA D D,
1 1 1 1 1
所以FG∥平面AA D D,故A正确;
1 1
因为EF∥A C ,A C 与平面BC D 相交,
1 1 1 1 1 1
所以EF与平面BC D 相交,故B错误;
1 1
因为F,G分别是B C ,BB 的中点,
1 1 1
所以FG∥BC ,因为FG⊄平面BC D ,BC ⊂平面BC D ,
1 1 1 1 1 1
所以FG∥平面BC D ,故C正确;
1 1
因为EF与平面BC D 相交,
1 1
所以平面EFG与平面BC D 相交,故D错误.
1 1
故选AC.
6.在下面给出的条件中,若条件足够推出a∥α,则在横线上填“OK”;若条
件不能保证推出a∥α,则请在横线上补足条件:
(1)条件:a∥b,b∥c,c⊂α,______,结论:a∥α;
(2)条件:α∩β=b,a∥b,a⊂β,______,结论:a∥α.
解析:因为a∥b,b∥c,c⊂α,所以由直线与平面平行的判定定理得,当a⊄α
时,a∥α.因为α∩β=b,a∥b,a⊂β,则由直线与平面平行的判定定理得a∥α.
答案:(1)a⊄α (2)OK
7.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________.
解析:如图,取CD的中点E,连接AE,BE,
则EM∶MA=1∶2,
EN∶BN=1∶2,
所以MN∥AB.
因为AB⊂平面ABD,MN⊄平面ABD,AB⊂平面ABC,MN⊄平面ABC,
所以MN∥平面ABD,MN∥平面ABC.
答案:平面ABD与平面ABC
8.在三棱锥PABC中,D,E分别是PB,BC的中点,若F在线段AC上,且满
足AD∥平面PEF,则的值为________.
解析:连接DC,交PE于点G,连接FG,DE,因为AD∥平面PEF,AD⊂平面ADC,平面ADC∩平面PEF=FG,所以AD∥FG.因为D,E分别是PB,BC的中
点,所以DE为△BPC的中位线,所以△DEG∽△CPG,可得==,所以==.
答案:
9.在如图所示的一块木料中,棱BC平行于平面A′B′C′D′.
(1)要经过平面A′B′C′D′内的一点P和棱BC将木料锯开,应怎样画线?
(2)所画的线与平面ABCD是什么位置关系?并证明你的结论.
解:(1)过点P作B′C′的平行线,
交A′B′,C′D′于点E,F,
连接BE,CF.
作图如右.
(2)EF∥平面ABCD.理由如下:
因为BC∥平面A′B′C′D′,
又因为平面B′C′CB∩平面A′B′C′D′=B′C′,
所以BC∥B′C′,因为EF∥B′C′,所以EF∥BC,
又因为EF⊄平面ABCD,BC⊂平面ABCD,
所以EF∥平面ABCD.
10.如图,四边形ABCD与ADEF为平行四边形,M,N,G分别是AB,AD,EF
的中点.
(1)求证:BE∥平面DMF;
(2)求证:平面BDE∥平面MNG.
证明:(1)如图,连接AE,则AE必过DF与GN的交点O,连接MO,则MO为△ABE 的中位线,所以 BE∥MO,又 BE⊄平面 DMF,
MO⊂平面DMF,所以BE∥平面DMF.
(2)因为N,G分别为平行四边形ADEF的边AD,EF
的中点,所以DE∥GN,又DE⊄平面MNG,GN⊂平面MNG,
所以DE∥平面MNG.
又M为AB的中点,
所以MN为△ABD的中位线,
所以BD∥MN,又BD⊄平面MNG,MN⊂平面MNG,
所以BD∥平面MNG,
又DE与BD为平面BDE内的两条相交直线,所以平面BDE∥平面MNG.
[B级 综合练]
11.(多选)如图,正三棱柱ABCA B C 各条棱的长度均相等,D为AA 的中点,
1 1 1 1
M,N分别是线段BB 和线段CC 上的动点(含端点),且满足BM=C N,当M,N运
1 1 1
动时,下列结论中正确的是( )
A.在△DMN内总存在与平面ABC平行的线段
B.平面DMN⊥平面BCC B
1 1
C.三棱锥A DMN的体积为定值
1
D.△DMN可能为直角三角形
解析:选ABC.用平行于平面ABC的平面截平面DMN,则交线平行于平面
ABC,故A正确;当M,N分别在BB ,CC 上运动时,若满足BM=C N,则线段
1 1 1
MN必过正方形BCC B 的中点O,由DO⊥平面BCC B 可得平面DMN⊥BCC B
1 1 1 1 1 1
故B正确;当M,N分别在BB ,CC 上运动时,△A DM的面积不变,点N到平面
1 1 1
A DM的距离不变,所以三棱锥NA DM的体积不变,即三棱锥A DMN的体积为
1 1 1
定值,故C正确;若△DMN为直角三角形,则必是以∠MDN为直角的直角三角
形,易证DM=DN,所以△DMN为等腰直角三角形,所以DO=OM=ON,即MN
=2OD,设正三棱柱的棱长为2,则DO=,MN=2,因为MN的最大值为BC =2,
1
所以MN不可能为2,所以△DMN不可能为直角三角形,故D错误.故选ABC.12.如图所示,在正方体ABCDA B C D 中,点E,F,G,P,Q分别为棱AB,
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C D ,D A ,D D,C C的中点.则下列叙述中正确的是( )
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A.直线BQ∥平面EFG
B.直线A B∥平面EFG
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C.平面APC∥平面EFG
D.平面A BQ∥平面EFG
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解析:选B.过点E,F,G的截面如图所示(H,I分别为AA ,
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BC的中点),则BQ和平面EFG相交于点Q,故A错误;因为
A B∥HE,A B⊄平面 EFG,HE⊂平面 EFG,所以 A B∥平面
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EFG,故B正确;AP⊂平面ADD A ,HG⊂平面ADD A ,延长
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HG和AP必相交,故平面APC和平面EFG相交,故C错误;平
面A BQ与平面EFG有公共点Q,故平面A BQ与平面EFG相交,故D错误.故
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选B.
13.如图所示,四边形EFGH为空间四边形ABCD的一个截面,若截面为平行
四边形.
(1)求证:AB∥平面EFGH,CD∥平面EFGH;
(2)若AB=4,CD=6,求四边形EFGH周长的取值范围.
解:(1)证明:因为四边形EFGH为平行四边形,
所以EF∥HG.
因为HG⊂平面ABD,EF⊄平面ABD,所以EF∥平面ABD.
又因为EF⊂平面ABC,平面ABD∩平面ABC=AB,
所以EF∥AB,又因为AB⊄平面EFGH,EF⊂平面EFGH,
所以AB∥平面EFGH.同理可证,CD∥平面EFGH.
(2)设EF=x(0