2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一數(shù)學(xué)北師大版期末必刷??碱}之平行關(guān)系_第1頁
2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一數(shù)學(xué)北師大版期末必刷常考題之平行關(guān)系_第2頁
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第34頁(共34頁)2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一數(shù)學(xué)北師大版(2019)期末必刷??碱}之平行關(guān)系一.選擇題(共7小題)1.(2025春?鄞州區(qū)校級(jí)期中)已知直線a,b分別在兩個(gè)不同的平面α,β內(nèi),則“直線a和直線b平行”是“平面α和平面β平行”的()A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件2.(2025春?思明區(qū)校級(jí)期中)設(shè)a,b是兩條不同的直線,α,β是兩個(gè)不同的平面,則下列命題正確的是()A.若a∥α,b∥a,則b∥α B.若a∥α,b∥α,a?β,b?β,則β∥α C.若α∥β,b∥α,則b∥β D.若α∥β,a?α,則a∥β3.(2025?鼓樓區(qū)校級(jí)模擬)如圖,點(diǎn)A,B,C,M,N為正方體的頂點(diǎn)或所在棱的中點(diǎn),則下列各圖中,不滿足直線MN∥平面ABC的是()A. B. C. D.4.(2025?河南二模)如圖,已知正方體ABCD﹣A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為2,E,F(xiàn)分別是棱AD,B1C1的中點(diǎn),若P為側(cè)面ADD1A1內(nèi)(含邊界)的動(dòng)點(diǎn),且B1P∥平面BEF,則B1P的最小值為()A.825 B.2305 C.55.(2025春?廣州期中)如圖,P為平行四邊形ABCD所在平面外一點(diǎn),E為AD的中點(diǎn),F(xiàn)為PC上一點(diǎn),當(dāng)PA∥平面EBF時(shí),CFCPA.23 B.32 C.2 D6.(2025?天津模擬)如圖,在棱長(zhǎng)為2的正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,點(diǎn)O為底面ABCD的中心,點(diǎn)P在側(cè)面BB1C1C的邊界及其內(nèi)部運(yùn)動(dòng).給出下列四個(gè)結(jié)論:①D1O⊥AC;②三棱錐A1﹣ADP的體積為定值;③存在一點(diǎn)P,D1O∥B1P;④若D1O⊥OP,則△D1C1P面積的最大值為5.其中正確結(jié)論的個(gè)數(shù)為()A.1 B.2 C.3 D.47.(2025春?西工區(qū)校級(jí)期中)在四棱錐P﹣ABCD中,底面ABCD為平行四邊形,E為線段AD上靠近A的三等分點(diǎn),F(xiàn)為線段PC上一點(diǎn),當(dāng)PA∥平面EBF時(shí),PFPCA.3 B.4 C.13 D.二.多選題(共3小題)(多選)8.(2025春?上城區(qū)校級(jí)期中)如圖,在棱長(zhǎng)為1的正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,P為線段A1C1上的動(dòng)點(diǎn),則下列說法正確的是()A.A1C1∥平面ACD1 B.存在點(diǎn)P,使得直線AC與BP共面 C.PB1+PA的最小值為3 D.若M為線段B1C上的動(dòng)點(diǎn),且MP∥平面ABB1A1,則MP的最小值為2(多選)9.(2025?江蘇三模)如圖,在邊長(zhǎng)為12的正方形ABCD中,E1,E2,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別邊AD,BC的三等分點(diǎn),正方形內(nèi)有兩點(diǎn)P,Q,點(diǎn)P到AD,CD的距離分別為3a,2a,點(diǎn)Q到BC,AB的距離也是3a和2a,其中0<a<2.將該正方形沿E1F1,E2F2折起,使AB與DC重合,則在該空間圖形中,()A.直線PQ∥平面E1E2F2F1 B.PQ的最小值為610C.線段PQ的中點(diǎn)到A的距離不超過35D.異面直線PQ與AB成45°角時(shí),a(多選)10.(2025春?海珠區(qū)校級(jí)期中)如圖,在棱長(zhǎng)為1的正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F(xiàn)分別為棱A1D1,AA1的中點(diǎn),G為線段B1C上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則()A.存在點(diǎn)G,使BG∥EF B.存在點(diǎn)G,使平面EFG∥平面BDC1 C.三棱錐A1﹣EFG的體積為定值 D.存在點(diǎn)G,使得平面EFG截正方體所得截面為正六邊形三.填空題(共3小題)11.(2025春?龍巖期中)如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,四邊形ABCD是平行四邊形,PC→=3PF→,PD→=λPE→,直線BF12.(2025春?鏡湖區(qū)校級(jí)期中)如圖,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,E是棱CC1上的一點(diǎn),且C1EEC=23,D是棱BC上一點(diǎn).若A1B∥平面ADE,則BDBC13.(2025?綿陽模擬)在幾何學(xué)的世界里,阿基米德體以其獨(dú)特的形狀和美麗的對(duì)稱性吸引了無數(shù)數(shù)學(xué)愛好者和科學(xué)家,它是一種半正多面體,其中每個(gè)面都是正多邊形,且各個(gè)面的邊數(shù)不全相同.如圖,棱長(zhǎng)為2的半正多面體是將一個(gè)棱長(zhǎng)為6的正四面體切掉4個(gè)頂點(diǎn)所在的小正四面體后所剩余的部分,已知A,B,C,D為該半正多面體的四個(gè)頂點(diǎn),點(diǎn)P為其表面上的動(dòng)點(diǎn),且PD∥平面ABC,則P點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)度為.四.解答題(共2小題)14.(2025?湖南模擬)如圖,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CC1⊥平面ABC,AC⊥BC,AC=BC=2,CC1=3,點(diǎn)D,E分別在棱AA1和棱CC1上,且AD=1,CE=2,M為棱A1B1的中點(diǎn).(1)求證:C1M∥平面B1ED;(2)求直線C1M到平面B1ED的距離;(3)求點(diǎn)A1到直線B1E的距離.15.(2025?重慶模擬)如圖,在△ABC中,AB=AC,O為BC邊的中點(diǎn),點(diǎn)D,E分別在AB,AC上,將△ACO繞直線AO旋轉(zhuǎn)α到△AON的位置,點(diǎn)E對(duì)應(yīng)點(diǎn)M,DE交AO于點(diǎn)F,點(diǎn)P在線段NC上,連接EP,F(xiàn)P,MO.已知α∈(0,π),DE→=1(1)證明:EP∥平面AON;(2)若AO=BC,求OM與平面EFP所成角的正弦值的取值范圍.

2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一數(shù)學(xué)北師大版(2019)期末必刷??碱}之平行關(guān)系參考答案與試題解析一.選擇題(共7小題)題號(hào)1234567答案DDDBACD二.多選題(共3小題)題號(hào)8910答案ADABDACD一.選擇題(共7小題)1.(2025春?鄞州區(qū)校級(jí)期中)已知直線a,b分別在兩個(gè)不同的平面α,β內(nèi),則“直線a和直線b平行”是“平面α和平面β平行”的()A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【考點(diǎn)】平面與平面平行;充分條件必要條件的判斷.【專題】整體思想;綜合法;立體幾何;邏輯思維.【答案】D【分析】線面的位置關(guān)系和充分條件,必要條件的定義即可判斷.【解答】解:當(dāng)“直線a和直線b平行”時(shí),平面α和平面β可能平行也可能相交,所以“直線a和直線b平行”是“平面α和平面β平行”的不充分條件;當(dāng)“平面α和平面β平行”時(shí),直線a和直線b可能平行也可能異面,“直線a和直線b平行”是“平面α和平面β平行”的不必要條件;因此“直線a和直線b平行”是“平面α和平面β平行”的既不充分也不必要條件.故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題考查線線平行的性質(zhì)及面面平行的性質(zhì)的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.2.(2025春?思明區(qū)校級(jí)期中)設(shè)a,b是兩條不同的直線,α,β是兩個(gè)不同的平面,則下列命題正確的是()A.若a∥α,b∥a,則b∥α B.若a∥α,b∥α,a?β,b?β,則β∥α C.若α∥β,b∥α,則b∥β D.若α∥β,a?α,則a∥β【考點(diǎn)】直線與平面平行.【專題】轉(zhuǎn)化思想;綜合法;立體幾何;邏輯思維.【答案】D【分析】由面面平行的性質(zhì)定理及線面平行的性質(zhì)的應(yīng)用分別判斷出所給命題的真假.【解答】解:A中,若a∥α,b∥a,則b∥α或b?α,所以A不正確;B中,a∥α,b∥α,a?β,b?β,沒有指明a,b是否是相交直線,所以B不正確;C中,若α∥β,b∥α,則b∥β或b?β,所以C不正確;D中,若α∥β,a?α,由面面平行的性質(zhì)定理可知a∥β,所以D正確.故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題考查面面平行的性質(zhì)的應(yīng)用及面面平行的判定定理的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.3.(2025?鼓樓區(qū)校級(jí)模擬)如圖,點(diǎn)A,B,C,M,N為正方體的頂點(diǎn)或所在棱的中點(diǎn),則下列各圖中,不滿足直線MN∥平面ABC的是()A. B. C. D.【考點(diǎn)】直線與平面平行.【專題】數(shù)形結(jié)合;數(shù)形結(jié)合法;空間位置關(guān)系與距離;邏輯思維.【答案】D【分析】根據(jù)正方體的性質(zhì)相應(yīng)作出完整的截面,然后根據(jù)正方體的性質(zhì)及線面平行的判定即可得解.【解答】解:對(duì)于A,作出完整的截面ABCD,由正方體的性質(zhì)可得MN∥EF∥AC,可得直線MN∥平面ABC,能滿足;對(duì)于B,作出完整的截面ABDCEF,由正方體的性質(zhì)可得MN∥BF,可得直線MN∥平面ABC,能滿足;對(duì)于C,作出完整的截面ABCD,由正方體的性質(zhì)可得MN∥BD,可得直線MN∥平面ABC,能滿足;對(duì)于D,作出完整的截面,如圖ABNMHC,可得MN在平面ABC內(nèi),不能得出平行,不能滿足.故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題考查空間中線面平行的判定定理,考查了數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,注意解題方法的積累,屬于中檔題.4.(2025?河南二模)如圖,已知正方體ABCD﹣A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為2,E,F(xiàn)分別是棱AD,B1C1的中點(diǎn),若P為側(cè)面ADD1A1內(nèi)(含邊界)的動(dòng)點(diǎn),且B1P∥平面BEF,則B1P的最小值為()A.825 B.2305 C.5【考點(diǎn)】直線與平面平行.【專題】轉(zhuǎn)化思想;綜合法;空間位置關(guān)系與距離;運(yùn)算求解.【答案】B【分析】取A1D1的中點(diǎn)M,根據(jù)線面平行的判定定理,證得AB1∥平面BEF,AM∥平面BEF,進(jìn)而證得平面AB1M∥平面BEF,得到當(dāng)P∈AM時(shí),B1P∥平面BEF,所以點(diǎn)P在側(cè)面AA1D1D內(nèi)的軌跡為線段AM,在△AMB1中,求得sin∠AMB1=265,結(jié)合B【解答】解:根據(jù)題意可知,正方體ABCD﹣A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為2,E,F(xiàn)分別是棱AD,B1C1的中點(diǎn),如圖所示,取A1D1的中點(diǎn)M,連接AM,B1M,AB1,在正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,可得AD∥B1C1且AD=B1C1,∵E,F(xiàn)分別是棱AD,B1C1的中點(diǎn),則AE∥B1F且AE=B1F,∴四邊形AB1FE為平行四邊形,則AB1∥EF,又∵AB1?平面BEF,EF?平面BEF,∴AB1∥平面BEF,同理可證:AM∥平面BEF,∵AB1∩AM=A,且AB1,AM?平面AB1M,∴平面AB1M∥平面BEF,又∵AM?平面AA1D1D,當(dāng)P∈AM時(shí),則B1P?平面AB1M,∴B1P∥平面BEF,∴點(diǎn)P在側(cè)面AA1D1D內(nèi)的軌跡為線段AM,∵正方體ABCD﹣A1B1C1D1的邊長(zhǎng)為2,可得AM=B1在△AMB1中,可得cos∠AMB則sin∠AMB1=26故選:B.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了線面平行,屬于中檔題.5.(2025春?廣州期中)如圖,P為平行四邊形ABCD所在平面外一點(diǎn),E為AD的中點(diǎn),F(xiàn)為PC上一點(diǎn),當(dāng)PA∥平面EBF時(shí),CFCPA.23 B.32 C.2 D【考點(diǎn)】直線與平面平行.【專題】轉(zhuǎn)化思想;綜合法;立體幾何;邏輯思維;運(yùn)算求解.【答案】A【分析】連接AC,設(shè)AC交BE于O,連接OF,由線面平行的性質(zhì)可得PA∥OF,再由平行線分線段成比例,可得答案.【解答】解:連接AC,設(shè)AC交BE于O,連接OF,因?yàn)镻A∥平面EBF,OF?平面BEF,且PA,OF?平面PAC,所以PA∥OF,在平行四邊形ABCD,E為AD的中點(diǎn),所以CFFP=所以CFCP故選:A.【點(diǎn)評(píng)】本題考查線面平行的性質(zhì)的應(yīng)用及平行線分線段成比例的性質(zhì)的應(yīng)用,屬于中檔題.6.(2025?天津模擬)如圖,在棱長(zhǎng)為2的正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,點(diǎn)O為底面ABCD的中心,點(diǎn)P在側(cè)面BB1C1C的邊界及其內(nèi)部運(yùn)動(dòng).給出下列四個(gè)結(jié)論:①D1O⊥AC;②三棱錐A1﹣ADP的體積為定值;③存在一點(diǎn)P,D1O∥B1P;④若D1O⊥OP,則△D1C1P面積的最大值為5.其中正確結(jié)論的個(gè)數(shù)為()A.1 B.2 C.3 D.4【考點(diǎn)】直線與平面平行;棱錐的體積.【專題】整體思想;綜合法;立體幾何;邏輯思維;運(yùn)算求解.【答案】C【分析】由棱柱的性質(zhì)分別判斷所給的命題的真假.【解答】解:對(duì)于①,連接AD1,CD1,由正方體的性質(zhì)知三角形ACD1為等邊三角形,由于O為底面ABCD的中心,故為AC中點(diǎn),故D1O⊥AC,①正確;對(duì)于②:三棱錐A1﹣ADP的體積為13?S△AA1D?h=13?12?AA1×AD×AB=對(duì)于③,將D1O進(jìn)行平移到過B1點(diǎn),使之與B1P具有公共頂點(diǎn),根據(jù)立體圖形判斷,無論如何也不可能滿足B1H平行或重合于B1P,所以D1O不可能平行于B1H,③錯(cuò)誤;對(duì)于④,取B1B的中點(diǎn)E,連接OE,EC,BD,D1E,則OE=12DB1=3,D1O=6,D1又OC⊥BD,OC⊥DD1,所以O(shè)C⊥平面BDD1B1,D1O?平面BDD1B1,所以O(shè)C⊥D1O,OC∩OE=O,所以D1O⊥平面OEC,所以P在線段EC上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)P到點(diǎn)E位置時(shí),C1P最大,此時(shí)△D1C1P面積最大為:Smax=1故選:C.【點(diǎn)評(píng)】本題考查棱柱的性質(zhì)的應(yīng)用,屬于中檔題.7.(2025春?西工區(qū)校級(jí)期中)在四棱錐P﹣ABCD中,底面ABCD為平行四邊形,E為線段AD上靠近A的三等分點(diǎn),F(xiàn)為線段PC上一點(diǎn),當(dāng)PA∥平面EBF時(shí),PFPCA.3 B.4 C.13 D.【考點(diǎn)】直線與平面平行.【專題】對(duì)應(yīng)思想;定義法;立體幾何;運(yùn)算求解.【答案】D【分析】根據(jù)線面平行性質(zhì)定理得出線線平行,再根據(jù)平行得出比例關(guān)系即可.【解答】解:如圖,連接AC交BE于點(diǎn)G,連接FG,因?yàn)镻A∥平面BEF,PA?平面PAC,平面PAC∩平面BEF=FG,所以PA∥FG,所以PFPC=AGAC,因?yàn)锳D∥BC,則AGGC=AE故選:D.【點(diǎn)評(píng)】本題考查線面平行性質(zhì)定理,屬于中檔題.二.多選題(共3小題)(多選)8.(2025春?上城區(qū)校級(jí)期中)如圖,在棱長(zhǎng)為1的正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,P為線段A1C1上的動(dòng)點(diǎn),則下列說法正確的是()A.A1C1∥平面ACD1 B.存在點(diǎn)P,使得直線AC與BP共面 C.PB1+PA的最小值為3 D.若M為線段B1C上的動(dòng)點(diǎn),且MP∥平面ABB1A1,則MP的最小值為2【考點(diǎn)】直線與平面平行;棱柱的結(jié)構(gòu)特征;平面的基本性質(zhì)及推論.【專題】轉(zhuǎn)化思想;綜合法;空間位置關(guān)系與距離;立體幾何;邏輯思維;運(yùn)算求解.【答案】AD【分析】利用線面平行的判定定理可判斷A選項(xiàng);利用反證法可判斷B選項(xiàng);將△A1B1C1沿直線A1C1翻折,使其與平面AA1C1C共面,連接AS,再在△AA1S中,利用余弦定理求解判斷C選項(xiàng);過M作MN⊥B1C1于點(diǎn)N,連接NP,則MN∥BB1,從而MN∥平面ABB1A1,再由MP∥平面ABB1A1得到平面PMN∥平面ABB1A1,從而PN∥平面ABB1A1,求解可判斷D選項(xiàng).【解答】解:對(duì)于A,在正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1∥CC1,AA1=CC1,如圖,所以四邊形AA1C1C為平行四邊形,所以A1C1∥AC,因?yàn)锳1C1?平面ACD1,AC?平面ACD1,所以A1C1∥平面ACD1,A對(duì);對(duì)于B,假設(shè)存在點(diǎn)P,使得直線AC與BP共面,由A選項(xiàng)知,點(diǎn)P、直線AC可確定平面AA1C1C,若直線AC與BP共面,則B∈平面AA1C1C,矛盾,假設(shè)不成立,因此,不存在點(diǎn)P,使得直線AC與BP共面,B錯(cuò);對(duì)于C,將△A1B1C1沿直線A1C1翻折,使其與平面AA1C1C共面,記翻折后點(diǎn)B1對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為S,連接AS,如圖,則PB1+PA≥AS,在△AA1S中,由余弦定理可得:AS=即PB1+AP的最小值為2+2,C對(duì)于D,如圖3,過M作MN⊥B1C1于點(diǎn)N,連接NP,則MN∥BB1,MN?平面ABB1A1,BB1?平面ABB1A1,所以MN∥平面ABB1A1,又MP∥平面ABB1A1,MN∩MP=M,MN,MP?平面PMN,所以平面PMN∥平面ABB1A1,則PN∥平面ABB1A1.又PN?平面A1B1C1,平面A1B1C1∩平面ABB1A1=A1B1,所以PN//A1B1.設(shè)C1N=x,x∈[0,1],則PN=x,MN=B1N=1﹣x,且∠PNM所以MP=當(dāng)且僅當(dāng)x=12故選:AD.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查線面平行的判定,棱柱的結(jié)構(gòu)特征,空間幾何體中的最值問題,考查運(yùn)算求解能力與邏輯推理能力,屬于中檔題.(多選)9.(2025?江蘇三模)如圖,在邊長(zhǎng)為12的正方形ABCD中,E1,E2,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別邊AD,BC的三等分點(diǎn),正方形內(nèi)有兩點(diǎn)P,Q,點(diǎn)P到AD,CD的距離分別為3a,2a,點(diǎn)Q到BC,AB的距離也是3a和2a,其中0<a<2.將該正方形沿E1F1,E2F2折起,使AB與DC重合,則在該空間圖形中,()A.直線PQ∥平面E1E2F2F1 B.PQ的最小值為610C.線段PQ的中點(diǎn)到A的距離不超過35D.異面直線PQ與AB成45°角時(shí),a【考點(diǎn)】直線與平面平行;兩點(diǎn)間的距離公式;異面直線及其所成的角.【答案】ABD【分析】根據(jù)條件,建立空間直角坐標(biāo)系,求得PQ→=(0,-2a,6a-12),選項(xiàng)A,先求出平面E1E2F2F1的一個(gè)法向量n→,利用PQ→?n→=0,即可求解判斷出A的真假;選項(xiàng)B【解答】解:如圖,取E1E2中點(diǎn)O1,F(xiàn)1F2的中點(diǎn)O,連接OB,OO1,因?yàn)锽F2=F2F1=F1B=4,所以BO⊥F1F2,因?yàn)镋1F1⊥F1B,E1F1⊥F1F2,又F1B∩F1F2,F(xiàn)1B,F(xiàn)1F2?面BF1F2,所以E1F1⊥面BF1F2,又OO1∥E1F1,所以O(shè)O1⊥面BF1F2,故OB,OF2,OO1兩兩垂直,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,設(shè)QH⊥BF1于H,PM⊥BF2于M,過H作HK⊥OB于K,易知OB=23,BH=2a,又所以HK=又QH=3a,所以Q(23-所以PQ→對(duì)于選項(xiàng)A,易知平面E1E2F2F1的一個(gè)法向量為n→因?yàn)镻Q→顯然QP?平面E1E2F2F1,所以PQ∥平面E1E2F2F1,故選項(xiàng)A正確;對(duì)于選項(xiàng)B,因?yàn)閨PQ令y=40a2﹣144a+144,其中0<a<2,對(duì)稱軸a=95所以|PQ→|對(duì)于選項(xiàng)C,因?yàn)镻Q的中點(diǎn)S(23-所以|AS|=3a2+36=對(duì)于選項(xiàng)D,因?yàn)锽(23,所以cos45°=|(6a-12)×12|4a2+(6解得a=32或a=3故選:ABD.【點(diǎn)評(píng)】本題考查用空間向量的方法求異面直線所成的角的大小及兩點(diǎn)間的距離公式的應(yīng)用,屬于中檔題.(多選)10.(2025春?海珠區(qū)校級(jí)期中)如圖,在棱長(zhǎng)為1的正方體ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F(xiàn)分別為棱A1D1,AA1的中點(diǎn),G為線段B1C上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則()A.存在點(diǎn)G,使BG∥EF B.存在點(diǎn)G,使平面EFG∥平面BDC1 C.三棱錐A1﹣EFG的體積為定值 D.存在點(diǎn)G,使得平面EFG截正方體所得截面為正六邊形【考點(diǎn)】平面與平面平行;棱柱、棱錐、棱臺(tái)的體積;平面的基本性質(zhì)及推論.【專題】轉(zhuǎn)化思想;綜合法;空間位置關(guān)系與距離;運(yùn)算求解.【答案】ACD【分析】根據(jù)正方體的性質(zhì)即可判斷A選項(xiàng);根據(jù)假設(shè)法即可判斷B選項(xiàng);根據(jù)三棱錐體積公式即可判斷C選項(xiàng);根據(jù)正六邊形的性質(zhì)即可判斷D選項(xiàng).【解答】解:A選項(xiàng),存在點(diǎn)G為B1C與BC1的交點(diǎn),使得BG∥EF,理由如下:若點(diǎn)G為B1C與BC1的交點(diǎn),則B,G,C1三點(diǎn)共線,由正方體性質(zhì)得,AB∥C1D1,AB=C1D1,所以四邊形ABC1D1是平行四邊形,所以BC1∥AD1,因?yàn)镋,F(xiàn)為A1D1,AA1中點(diǎn),所以EF∥AD1,所以BC1∥EF,即BG∥EF,故A選項(xiàng)正確;B選項(xiàng),如圖,A1D∩EF=P,H為側(cè)面CB1中心,則平面A1DCB1與平面EFG和平面BDC1分別交于線PG,DH,若存在G點(diǎn)使平面EFG∥平面BDC1,則PG∥DH,又A1D∥CB1,則四邊形PGHD為平行四邊形,即PD=GH,PD>22=B1H,此時(shí)C選項(xiàng),隨著G移動(dòng)但G到面A1EF的距離始終不變即A1B1,故VA1-D選項(xiàng),如圖,當(dāng)G為B1C靠近C的四等分點(diǎn)時(shí),平面EFG截正方體的截面為正六邊形,故D選項(xiàng)正確.故選:ACD.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了正方體的性質(zhì),屬于中檔題.三.填空題(共3小題)11.(2025春?龍巖期中)如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,四邊形ABCD是平行四邊形,PC→=3PF→,PD→=λPE→,直線BF【考點(diǎn)】直線與平面平行.【專題】計(jì)算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;空間位置關(guān)系與距離;運(yùn)算求解.【答案】53【分析】在線段PE上取點(diǎn)H,使得PE→=3PH→,連接HF,DF,BD,由BF∥平面ACE,可得MN∥BF,進(jìn)而可得E是線段DH的中點(diǎn),由向量關(guān)系可得NE∥【解答】解:如圖,在線段PE上取點(diǎn)H,使得PE→=3PH→,連接HF,DF,BD,記AC∩BD=M,CE∩DF=N,連接MN,因?yàn)橹本€BF∥平面ACE,且平面BDF∩平面所以MN∥BF.因?yàn)樗倪呅蜛BCD是平行四邊形,所以M為線段BD的中點(diǎn),則N為線段DF的中點(diǎn).因?yàn)镻C→=3PF所以PFPC所以HF∥CE,即NE∥HF.因?yàn)镹為線段DF的中點(diǎn),所以E是線段DH的中點(diǎn),則DE=HE,所以PD→=5故答案為:53【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查線面平行的性質(zhì)定理,考查運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.12.(2025春?鏡湖區(qū)校級(jí)期中)如圖,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,E是棱CC1上的一點(diǎn),且C1EEC=23,D是棱BC上一點(diǎn).若A1B∥平面ADE,則BDBC【考點(diǎn)】直線與平面平行.【專題】數(shù)形結(jié)合;綜合法;立體幾何;邏輯思維.【答案】58【分析】連接A1C,交AE于點(diǎn)F,有直線與平面平行的性質(zhì)證明A1B∥FD,再由平行線分線段長(zhǎng)比例求解即可.【解答】解:連接A1C,交AE于點(diǎn)F,連接FD,則平面A1CB∩平面AED=FD,因?yàn)锳1B∥平面ADE,且A1B?平面A1CB,所以A1B∥FD,所以在△CA1B中,CFC因?yàn)镃1EEC由三棱柱性質(zhì)有CC1∥AA1,所以CEAA1所以CFCA1所以BDBC故答案為:58【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直線與平面平行的性質(zhì)定理的應(yīng)用,考查了數(shù)形結(jié)合思想,屬于中檔題.13.(2025?綿陽模擬)在幾何學(xué)的世界里,阿基米德體以其獨(dú)特的形狀和美麗的對(duì)稱性吸引了無數(shù)數(shù)學(xué)愛好者和科學(xué)家,它是一種半正多面體,其中每個(gè)面都是正多邊形,且各個(gè)面的邊數(shù)不全相同.如圖,棱長(zhǎng)為2的半正多面體是將一個(gè)棱長(zhǎng)為6的正四面體切掉4個(gè)頂點(diǎn)所在的小正四面體后所剩余的部分,已知A,B,C,D為該半正多面體的四個(gè)頂點(diǎn),點(diǎn)P為其表面上的動(dòng)點(diǎn),且PD∥平面ABC,則P點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)度為3+27【考點(diǎn)】直線與平面平行.【專題】數(shù)形結(jié)合;綜合法;立體幾何;邏輯思維;空間想象.【答案】3+27【分析】根據(jù)正四面體的性質(zhì)可得線線平行,進(jìn)而得平面DNM∥平面ABC,故P點(diǎn)的軌跡為線段DN,NM,DM,即可利用三角形邊角關(guān)系求解長(zhǎng)度.【解答】解:如圖,補(bǔ)全正四面體,連接CQ.取N,M分別為大正四面體棱的中點(diǎn),連接DN,NM,DM,由于C,D,A,B均為大四面體的棱的三等分點(diǎn),故DN∥CQ,NM∥AB.因?yàn)镃Q?平面ABC,AB?平面ABC,DN?平面ABC,NM?平面ABC,所以DN∥平面ABC,NM∥平面ABC.因?yàn)镈N∩NM=N,DN,NM?平面DNM,所以平面DNM∥平面ABC,由于PD∥平面ABC,因此P∈平面DNM,故P點(diǎn)的軌跡為線段DN,NM,DM,由于DN=DM=22所以P點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)度為DN+故答案為:3+27【點(diǎn)評(píng)】本題考查線面平行、面面平行的判定與性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.四.解答題(共2小題)14.(2025?湖南模擬)如圖,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CC1⊥平面ABC,AC⊥BC,AC=BC=2,CC1=3,點(diǎn)D,E分別在棱AA1和棱CC1上,且AD=1,CE=2,M為棱A1B1的中點(diǎn).(1)求證:C1M∥平面B1ED;(2)求直線C1M到平面B1ED的距離;(3)求點(diǎn)A1到直線B1E的距離.【考點(diǎn)】直線與平面平行;空間中點(diǎn)到平面的距離.【專題】轉(zhuǎn)化思想;綜合法;立體幾何;運(yùn)算求解.【答案】(1)證明見解析;(2)63(3)230【分析】(1)設(shè)A1D的中點(diǎn)為N,連接MN,則MN∥B1D,連接C1N,利用線面平行、面面平行的判定和性質(zhì),可得證;(2)利用平行于平面的直線上各點(diǎn)到平面的距離相等和等體積法可求得線到面的距離;(3)連接A1E,運(yùn)用三角形的等面積法可求得所求的距離.【解答】(1)設(shè)A1D的中點(diǎn)為N,連接MN,則MN//B1D,又MN?平面B1ED,B1D?平面B1ED,所以MN∥平面B1ED;連接C1N,因?yàn)镃1E∥ND且C1E=ND,所以C1NDE是平行四邊形,所以C1N//DE,又C1N?平面B1ED,DE?平面B1ED,所以C1N∥平面B1ED;又C1N∩MN=N,且C1N?平面C1MN,MN?平面C1MN,所以平面C1MN∥平面B1ED,又C1M?平面C1MN,所以C1M∥平面DB1E;(2)解:由(1)得C1M∥平面DB1E,所以直線C1M到平面B1ED的距離等于點(diǎn)C1到平面B1ED的距離,設(shè)C1到平面B1ED的距離為d,則VC1-又DE=所以S△所以VC1-B1ED所以直線C1M到平面B1ED的距離為63(3)解:連接A1E,則A1設(shè)點(diǎn)A1到直線B1E的距離為h,所以12×h×B1E=1解得h=所以點(diǎn)A1到直線B1E的距離為230【點(diǎn)評(píng)】本題考查線面平行的判定定理的應(yīng)用及等體積法求點(diǎn)到平面的距離,等面積法求點(diǎn)到中線的距離,屬于中檔題.15.(2025?重慶模擬)如圖,在△ABC中,AB=AC,O為BC邊的中點(diǎn),點(diǎn)D,E分別在AB,AC上,將△ACO繞直線AO旋轉(zhuǎn)α到△AON的位置,點(diǎn)E對(duì)應(yīng)點(diǎn)M,DE交AO于點(diǎn)F,點(diǎn)P在線段NC上,連接EP,F(xiàn)P,MO.已知α∈(0,π),DE→=1(1)證明:EP∥平面AON;(2)若AO=BC,求OM與平面EFP所成角的正弦值的取值范圍.【考點(diǎn)】直線與平面平行;空間向量法求解直線與平面所成的角.【專題】轉(zhuǎn)化思想;綜合法;空間向量及應(yīng)用;邏輯思維;運(yùn)算求解.【答案】(1)證明見解析;(2)(0,68585【分析】(1)由DE→=13BC→可得AE=13(2)可建立適當(dāng)空間直角坐標(biāo)系,再以O(shè)C為單位長(zhǎng)度,則可表示出各點(diǎn)坐標(biāo),從而表示出OM→與平面EFP的法向量,再利用空間向量夾角公式結(jié)合α【解答】(1)證明:由DE→=13BC→,則D、即AD=13由PC→=2NP→,則NP=又AN?平面AON,PE?平面AON,故EP∥平面AON;(2)解:由AB=AC,O為BC邊的中點(diǎn),則AO⊥BC,如圖,在平面BCN內(nèi)作Ox⊥BC,則可建立如圖所示空間直角坐標(biāo)系O﹣xyz,設(shè)OC為單位長(zhǎng)度,則有O(0,0,0),C(0,1,0),B(0,﹣1,0),A(0,0,2),由DE交AO于點(diǎn)F,則F(0,0則N(sinα,cosα,0),則P(23則OM→=(13sinα設(shè)平面EFP的法向量為m→則有EF→?m令x=2,則y=0,z=sinα,即m→=(2,0,sin可得OM→?m→=23sinα+0+43sinα=2sinα,|OM→所以cos<OM→,設(shè)OM與平面EFP所成角為θ,則sinθ=|cos<OM→,m→由α∈(0,π),則sinα∈(0,1],則4si則14sin即OM與平面EFP所成角的正弦值的取值范圍為(0,68585【點(diǎn)評(píng)】本題考查線面平行的判定定理的應(yīng)用及用空間向量的方法求線面所成角的正弦值,屬于中檔題.

考點(diǎn)卡片1.充分條件必要條件的判斷【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1、判斷:當(dāng)命題“若p則q”為真時(shí),可表示為p?q,稱p為q的充分條件,q是p的必要條件.2、充要條件:如果既有“p?q”,又有“q?p”,則稱條件p是q成立的充要條件,或稱條件q是p成立的充要條件,記作“p?q”.p與q互為充要條件.【解題方法點(diǎn)撥】充要條件的解題的思想方法中轉(zhuǎn)化思想的依據(jù);解題中必須涉及兩個(gè)方面,充分條件與必要條件,缺一不可.證明題目需要證明充分性與必要性,實(shí)際上,充分性理解為充分條件,必要性理解為必要條件,學(xué)生答題時(shí)往往混淆二者的關(guān)系.判斷題目可以常用轉(zhuǎn)化思想、反例、特殊值等方法解答即可.判斷充要條件的方法是:①若p?q為真命題且q?p為假命題,則命題p是命題q的充分不必要條件;②若p?q為假命題且q?p為真命題,則命題p是命題q的必要不充分條件;③若p?q為真命題且q?p為真命題,則命題p是命題q的充要條件;④若p?q為假命題且q?p為假命題,則命題p是命題q的既不充分也不必要條件.⑤判斷命題p與命題q所表示的范圍,再根據(jù)“誰大誰必要,誰小誰充分”的原則,判斷命題p與命題q的關(guān)系.【命題方向】充要條件是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)開始,或者沒有上學(xué)就能應(yīng)用的,只不過沒有明確定義,因而幾乎年年必考內(nèi)容,多以小題為主,有時(shí)也會(huì)以大題形式出現(xiàn),中學(xué)階段的知識(shí)點(diǎn)都相關(guān),所以命題的范圍特別廣.2.棱柱的結(jié)構(gòu)特征【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.棱柱:有兩個(gè)面互相平行,其余各面都是四邊形,并且每相鄰兩個(gè)四邊形的公共邊都互相平行,由這些面所圍成的多面體叫做棱柱.棱柱用表示底面各頂點(diǎn)的字母來表示(例:ABCD﹣A′B′C′D′).2.認(rèn)識(shí)棱柱底面:棱柱中兩個(gè)互相平行的面,叫做棱柱的底面.側(cè)面:棱柱中除兩個(gè)底面以外的其余各個(gè)面都叫做棱柱的側(cè)面.側(cè)棱:棱柱中兩個(gè)側(cè)面的公共邊叫做棱柱的側(cè)棱.頂點(diǎn):棱柱的側(cè)面與底面的公共頂點(diǎn).高:棱中兩個(gè)底面之間的距離.3.棱柱的結(jié)構(gòu)特征棱柱1根據(jù)棱柱的結(jié)構(gòu)特征,可知棱柱有以下性質(zhì):(1)側(cè)面都是平行四邊形(2)兩底面是全等多邊形(3)平行于底面的截面和底面全等;對(duì)角面是平行四邊形(4)長(zhǎng)方體一條對(duì)角線長(zhǎng)的平方等于一個(gè)頂點(diǎn)上三條棱的長(zhǎng)的平方和.4.棱柱的分類(1)根據(jù)底面形狀的不同,可把底面為三角形、四邊形、五邊形…的棱柱稱為三棱柱、四棱柱、五棱柱….(2)根據(jù)側(cè)棱是否垂直底面,可把棱柱分為直棱柱和斜棱柱;其中在直棱柱中,若底面為正多邊形,則稱其為正棱柱.5.棱柱的體積公式設(shè)棱柱的底面積為S,高為h,V棱柱=S×h.3.棱柱、棱錐、棱臺(tái)的體積【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】柱體、錐體、臺(tái)體的體積公式:V柱=sh,V錐=134.棱錐的體積【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】棱錐的體積可以通過底面面積B和高度h計(jì)算,頂點(diǎn)到底面的垂直距離即為高度.【解題方法點(diǎn)撥】﹣計(jì)算公式:體積計(jì)算公式為V=﹣底面面積計(jì)算:底面面積B可以根據(jù)底面多邊形的性質(zhì)計(jì)算.【命題方向】﹣棱錐的體積計(jì)算:考查如何根據(jù)底面面積和高度計(jì)算棱錐的體積.﹣實(shí)際應(yīng)用:如何在實(shí)際問題中應(yīng)用棱錐體積計(jì)算.5.平面的基本性質(zhì)及推論【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】平面的基本性質(zhì)及推論:1.公理1:如果一條直線上的兩個(gè)點(diǎn)在一個(gè)平面內(nèi),則這條直線上所有的點(diǎn)都在這個(gè)平面內(nèi).2.公理2:經(jīng)過不在同一直線上的三點(diǎn),有且只有一個(gè)平面.①推論1:經(jīng)過一條直線和這條直線外的一點(diǎn),有且只有一個(gè)平面.②推論2:經(jīng)過兩條相交直線,有且只有一個(gè)平面.③推論3:經(jīng)過兩條平行直線,有且只有一個(gè)平面.3.公理3:如果兩個(gè)平面有一個(gè)公共點(diǎn),那么它們還有其他公共點(diǎn),且這些公共點(diǎn)的集合是一條過這個(gè)公共點(diǎn)的直線.【解題方法點(diǎn)撥】1.公理1是判定直線在平面內(nèi)的依據(jù).2.公理2及推論是確定平面的依據(jù).3.公理3是判定兩個(gè)平面

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