文档文本内容
第 03 讲 空间直线、平面的平行
目录
第一部分:知识点必背................................................2
第二部分:高考真题回归..............................................3
第三部分:高频考点一遍过............................................4
高频考点一:线面平行的判定.......................................4
角度1:判断证明线面平行.......................................4
角度2:补全线面平行的条件.....................................6
高频考点二:面面平行的判断......................................11
角度1:判断证明面面平行......................................11
角度2:补全面面平行的条件....................................13
高频考点三:线面平行的性质......................................18
角度1:线面平行的性质........................................18
角度2:由线面平行的性质判断线段比例或点所在位置..............19
角度3:由线面平行求线段长度..................................20
高频考点四:面面平行的性质......................................23
角度1:面面平行证明线线平行..................................23
角度2:面面平行证明线面平行..................................24第一部分:知识点必背
知识点一:直线与平面平行
1、直线与平面平行的定义
直线 与平面 没有公共点,则称直线 与平面 平行.
2、直线与平面平行的判定定理
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
符号表述:
3、直线与平面平行的性质定理
如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线就和交线平行
符号表述: , ,
知识点二:平面与平面平行
1、平面与平面平行的定义
两个平面没有公共点
2、平面与平面平行的判定定理
如果一个平面内的有两条相交直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行.
//
a ⊂ β,b ⊂ β ¿ }a ∩ b = P ¿ } ¿¿⇒ α β ¿
符号表述:
3、平面与平面平行的性质定理
3.1性质定理
两个平行平面,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行.符号语言
3.2性质
两个平面平行,则其中一个平面内的直线平行与另一平面
符号语言:
第二部分:高考真题回归
1.(2023·全国(乙卷文)·统考高考真题)如图,在三棱锥 中, , ,
, , 的中点分别为 ,点 在 上, .
(1)求证: //平面 ;
(2)若 ,求三棱锥 的体积.
2.(2022·全国(甲卷文)·统考高考真题)小明同学参加综合实践活动,设计了一个封闭的包装盒,包装
盒如图所示:底面 是边长为8(单位: )的正方形, 均为正三角形,
且它们所在的平面都与平面 垂直.(1)证明: 平面 ;
(2)求该包装盒的容积(不计包装盒材料的厚度).
第三部分:高频考点一遍过
高频考点一:线面平行的判定
角度1:判断证明线面平行
典型例题
例题1.(2023春·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨市第六中学校校考期中)若 为平面,有下列命题,其中
真命题的是( )
A.若直线 平行于平面 内的无数条直线,则
B.若直线 在平面 外,则 平面
C.若直线 ,直线 平面 ,则 平面
D.若直线 平面 ,则 平行于平面 内的无数条直线
例题2.(2023·全国·高一专题练习)如图,点 、 、 、 、 为正方体的顶点或所在棱的中点,
则下列各图中,不满足直线 平面 的是( )A. B.
C. D.
例题3.(2023·全国·高三对口高考)如图所示,已知 是平行四边形,点 是平面 外一
点, 是 的中点,在 上取一点 ,过 和 作平面交平面 于 ,则 与 的位置关
系是_________.
例题4.(2023春·河北石家庄·高一校考期中)在直三棱柱 中,已知 为 的中点. 求
证: 平面 .
例题5.(2023春·福建泉州·高一校联考阶段练习)如图,已知四棱锥 中, , 、
分别是 、 的中点, 底面ABCD,且(1)证明: 平面 ;
(2)若 ,求三棱锥 的体积.
角度2:补全线面平行的条件
典型例题
例题1.(2023·全国·高三专题练习)如图,三棱锥 中, , 均为等边三角形,
, 为 中点,点 在 上,满足 ,且面 面 .
(1)证明: 面POD;
(2)若点 为 中点,问:直线 上是否存在点 ,使得 面 ,若存在,求出 的长及
到面 的距离;若不存在,说明理由.
例题2.(2023·全国·高三专题练习)如图,在四棱锥 中, , ,点 为棱
的中点,与 , 相异的动点 在棱 上.(1)当 为 的中点时,证明: 平面 ;
(2)设平面 与平面 的交线为 ,是否存在点 使得 平面 ?若存在,求 的值;若不
存在,请说明理由.
例题3.(2023·全国·高三专题练习)如图1,菱形 中, , , 于 ,将
沿 翻折到 ,使 ,如图2.
(1)求三棱锥 的体积;
(2)在线段 上是否存在一点 ,使 ∥平面 ?若存在,求 的值;若不存在,说明理由.
例题4.(2023春·高一课时练习)如图,在四棱锥 中,四边形 是平行四边形,点 ,
, 分别为线段 , , 的中点.(1)证明: 平面 ;
(2)在线段 上找一点H,使得 平面 ,并说明理由.
考点一练透核心考点
1.(2023·全国·高一专题练习)在三棱倠 中, 分别是 、 的重心,以下与直线
平行的是( )
A.直线 B.平面 C.平面 D.平面
2.(多选)(2023春·高一课时练习)如图,在三棱锥 中,E,F分别为AB,AD的中点,过EF
的平面截三棱锥得到的截面为 ,则下列结论中一定成立的是( )
A. B.
C. 平面 D. 平面
3.(2023春·高一课时练习)如图,直四棱柱 的底面是菱形,E,M,N分别是BC,, 的中点,求证: 平面 .
4.(2023·全国·高一专题练习)如图, 中, , 是正方形,平面 平面
,若 、 分别是 、 的中点.求证: 平面 ;
5.(2023春·全国·高一专题练习)如图,在多面体 中,四边形 是正方形, 平面
, , .
(1)若 为 的中点,求证: 平面 ;
(2)若多面体 的体积为32,求 的值.6.(2023·全国·高一专题练习)如图,在正方体 中, , , 分别是 , ,
的中点.
(1)求异面直线 与 所成角的余弦值;
(2)棱 上是否存在点 ,使得 平面 ?若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由.
7.(2023春·河南郑州·高一河南省实验中学校考期中)在长方体 中,E,F,G分别为所
在棱的中点,H,Q分别为AC, ,的中点,连EF,EG,FG,DQ,CQ, .
(I)求证:平面 平面ACQ
(II)问在线段CD上是否存在一点P,使得 平面 ?若存在,求出P点的位置若不存在,请说
明理由8.(2023春·宁夏银川·高一银川二中校考期中)如图,在三棱锥 中,点 在底面 上的射影
在 上, , , .
(1)求证:平面 平面 ;
(2)在线段 上是否存在点 ,使得 平面 ?若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由.
高频考点二:面面平行的判断
角度1:判断证明面面平行
典型例题
例题1.(2023·北京·北京四中校考模拟预测)已知三条不同的直线 和两个不同的平面 ,下列
四个命题中正确的为( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 ,则
D.若 ,则
例题2.(多选)(2023春·黑龙江双鸭山·高一双鸭山一中校考期中) , 是三个平面, 是
两条直线,下列四个命题中错误的是( )
A.若 ,则 B.若 则
C.若 ,则 D.若 ,则例题3.(2023春·安徽·高一安徽省太和中学校联考阶段练习)如图,在直三棱柱 中,
, , , 分别是棱 , 的中点.
(1)判断多面体 是否为棱柱并说明理由;
(2)求多面体 的体积;
(3)求证:平面 平面 .
例题4.(2023春·高一课时练习)如图所示, 为 所在平面外一点, 、 、 分别为
、 、 的重心.
(1)求证:平面 平面 ;
(2)若 是边长为2的正三角形,判断 的形状并求 的面积.
例题5.(2023·宁夏银川·银川一中校考三模)如图,矩形 所在平面垂直于直角梯形 所在平面, , , , , , , 分别是 , 的中点, 是
边上一动点.
(1)是否存在点 使得平面 平面 ,若存在,请指出点 的位置,并证明;若不存在,请说明理
由.
(2)求多面体 的体积.
角度2:补全面面平行的条件
典型例题
例题1.(2023·全国·高一专题练习)如图 平面 , 是矩形, , ,
点 是 的中点,点 是 边上的任意一点.当 是 的中点时,线段 上是否存在点 ,使得平
面 平面 ,若存在指出点 位置并证明,若不存在说明理由.
例题2.(2023春·江苏·高一专题练习)如图1,已知菱形 的对角线 交于点 ,四边形
是平行四边形.将三角形 沿线段 折起到 的位置,如图2所示.(1)求证: ;
(2)在线段 上是否分别存在点 ,使得平面 平面 ?若存在,请指出点 的位
置,并证明;若不存在,请说明理由.
例题3.(2023春·高一课时练习)如图,在直三棱柱 中, , 分别是线段 , 的
中点.
(1)求证: ;
(2)在线段 上是否存在一点 使得平面 平面 ,若存在,指出点 的具体位置;若不存
在,请说明理由.
例题4.(2023春·高一课时练习)如图,在四棱柱 中,点 是线段 上的一个动点,
分别是 的中点.(1)求证: 平面 ;
(2)在棱 上是否存在一点 ,使得平面 平面 ?若存在,求出 的值;若不存在,请
说明理由.
例题5.(2023·全国·高一专题练习)如图,四棱柱 中, 为平行四边形,
, 分别在线段 , 上,且 , 在 上且平面 平面 ,则
___________
考点二练透核心考点
1.(2023春·全国·高一专题练习)如图是四棱锥的平面展开图,其中四边形ABCD为正方形,E,F,G,H分别为PA,PD,PC,PB的中点,在此几何体中,给出下面四个结论:
①平面EFGH∥平面ABCD;②BC∥平面PAD;③AB∥平面PCD;④平面PAD∥平面PAB.
其中正确的有( )
A.①③ B.①④ C.①②③ D.②③
2.(2023春·全国·高一专题练习)如图,在棱长为2的正方体 中,E,F,G分别为
的中点.过 作该正方体的截面,使得该截面与平面 平行,写出作法,并说明理由;
3.(2023·高一课时练习)在四棱锥 中, 底面 ,四边形 为边长为 的菱形,
, , 为 中点, 为 的中点.
(1)求证:直线 平面 ;
(2)求直线 与 所成角大小.
4.(2023·全国·高一专题练习)如图,在长方体 中, ,E,F,Q分别为
的中点,求证:平面 平面 .5.(2023秋·四川眉山·高二统考期末)如图所示,在四棱锥 中,四边形 是正方形,点 分
别是线段 的中点.
(1)求证: ;
(2)线段 上是否存在一点 ,使得面 面 ,若存在,请找出点 并证明;若不存在,请说明理由.
6.(2022秋·四川眉山·高二校考阶段练习)如图,在三棱柱 中,若D是棱 的中点,E是棱
的中点,问:在棱AB上是否存在一点F,使平面 平面 ?若存在,请确定点F的位置;若
不存在,请说明理由.高频考点三:线面平行的性质
角度1:线面平行的性质
典型例题
例题1.(2022春·广东·高一校联考期中)如图,在四棱锥 中,底面 为平行四边形,
为棱 的中点,平面 与棱 交于点 .
(1)求证: 平面 ;
(2)求证: 为 的中点;
例题2.(2022秋·江苏南通·高二统考期中)在正四棱锥 中,已知 , , ,
分别为 , 的中点,平面 平面 .
(1)求证: ;
(2)求三棱锥 的体积.
角度2:由线面平行的性质判断线段比例或点所在位置
典型例题例题1.(2022秋·青海海东·高二校考期中)如图,四边形 是正方形, 平面 ,
, , 点为 的中点.
(1)证明:平面 平面 ;
(2)试问在线段 (不含端点)上是否存在一点 ,使得 平面 .若存在,请指出点 的位
置;若不存在,请说明理由.
例题2.(2022秋·河南郑州·高二郑州市第二高级中学校考开学考试)如图1,在边长为4的正方形
中,点 、 分别是边 、 的中点,将 、 分别沿 、 折叠,使 、
两点重合于点 ,连 、 ,得到图2所示几何体.
(1)求证: ;
(2)在线段 上是否存在一点 ,使 平面 ,如果存在,求 的值,如果不存在,说明理
由.
例题3.(2022春·福建泉州·高一校联考阶段练习)如图,在正四棱锥 中,点 , 分别在
棱 , 上,且 .(1)证明: 平面PAC;
(2)当 时,请问在棱 上是否存在点 ,使得 平面 ?若存在,求出 的值;若不存
在,请说明理由.
角度3:由线面平行求线段长度
典型例题
例题1.(2022春·江苏无锡·高一江苏省天一中学校考期中)直三棱柱 的所有棱长均为3,
为侧棱 的中点, 为侧棱 上一点,且 , 为 上一点,且 平面 ,则
的长为( )
A.1 B.2 C. D.
例题2.(2022春·江苏苏州·高一江苏省昆山中学校考期末)如图,在棱长为2的正方体
中,点 , 分别是棱 , 的中点, 是侧面正方形 内一点(含边界),
若 平面 ,则线段 长度的取值不可能为( )A. B.2 C. D.3
例题3.(2022春·湖北襄阳·高一襄阳五中校考阶段练习)如图,在棱长为2的正方体
中,点 、 分别是棱 , 的中点, 是侧面 内(不含边界)一点,若 平面 ,则线
段 长度的最小值是___________.
考点三练透核心考点
1.(2022·高一课时练习)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面为平行四边形.设平面PAD与平面PBC的交线
为l,M、N、Q分别为PC、CD、AB的中点.
(1)求证:平面MNQ∥平面PAD;
(2)求证:BC∥l.
2.(2022·全国·高三专题练习)如图1,在矩形 中,点E在边 上, ,将 沿
进行翻折,翻折后D点到达P点位置,且满足平面 平面 ,如图2.若点F在棱 上,且
平面 ,求 ;3.(2022·全国·高三专题练习)如图所示,在四棱锥 中,底面 为平行四边形,侧面
为正三角形, 为线段 上一点, 为 的中点.
(1)当 为 的中点时,求证: 平面 .
(2)当 平面 ,求出点 的位置,说明理由.
4.(2022春·安徽安庆·高一校考期中)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, __________.
5.(2022·四川广安·广安二中校考二模)如图,正方体 的棱长是2,S是 的中点,P
是 的中点,点Q在正方形 及其内部运动,若 平面 ,则点Q的轨迹的长度是
___________.高频考点四:面面平行的性质
角度1:面面平行证明线线平行
典型例题
例题1.(2022·高一课时练习)如图所示,已知多面体 中,四边形 为矩形,
, ,平面 平面 , , 分别为 , 的中点.
(1)求证: ;
(2)求证: 平面 ;
(3)若过 的平面交 于点 ,交 于点 ,求证: .
例题2.(2023·江苏·高一专题练习)如图,正三棱柱 中,过 的截面与上底面交于
,且点 在棱 上,点 在棱 上.证明: ;3.(2023·全国·高一专题练习)如图所示,已知三棱柱 中, 是 的中点, 是 的
中点,设平面 平面 ,平面 平面 ,求证: .
角度2:面面平行证明线面平行
典型例题
例题1.(2023·全国·高一专题练习)如图,在三棱柱 中,侧面 为正方形,平面
平面 , , , 分别为 , 的中点.求证: 平面 ;
例题2.(2023·江苏·高一专题练习)如图, 且 , , 且
, 且 , 平面 , ,若 为 的中点, 为的中点,求证: 平面 .
例题3.(2023·全国·高一专题练习)已知 是矩形 所在平面外一点, , 分别是 ,
的中点,求证: 平面 .
考点四练透核心考点
1.(2023·重庆沙坪坝·重庆南开中学校考模拟预测)已知点 分别是平行六面体 的棱
上的点,且 , ,点 分别是线段 上的点,则满足与平面 平行
的直线 有( )条
A.0条 B.1条 C.2条 D.无数条
2.(2023·全国·高一专题练习)如图,在三棱柱 中, ⊥平面 , ,
是等边三角形, 分别是棱 的中点.证明: 平面 .3.(2023春·山东青岛·高一青岛二中校考期中)如图甲,在四边形 中, ,
.现将 沿 折起得图乙,点 是 的中点,点 是 的中点.
(1)求证: 平面 ;
(2)在图乙中,过直线 作一平面,与平面 平行,且分别交 、 于点 、 ,注明 、 的位
置,并证明.
4.(2023·全国·高一专题练习)如图,四棱柱 的底面 为菱形, ,其中
侧面 为平行四边形, 分别为 的中点, 在线段 上,且满足 ,过
和点 的平面交 于 ,交 于 .证明: ;
5.(2023·全国·高三专题练习)如图,在长方体 中,点 是 的中点, 在 上,若过 的平面 交 于 ,交 于 ,求证: 平面
6.(2023·全国·高一专题练习)用一个平面去截直三棱柱 ,交 分别于点
. 若 ,则截面的形状可以为________.(把你认为可能的结果的序号填在横线上)
①一般的平行四边形;②矩形;③菱形;④正方形;⑤梯形