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专题5.2 立体几何中的平行与垂直(解析版)

A.若 , ,则 B.若 , , ,则
C.若 , ,则 D.若 , ,则
【答案】D
【解析】
选项A中还有直线n在平面 内的情况,故A不正确,
选项B中再加上两条直线相交的条件可以得到两个平面平行,故B不正确,
选项C中还有 相交,故C不正确,
故选:D.
8、(2020届北京市陈经纶中学高三上学期8月开学数学试题)已知平面 , 是 内不同于 的直线,那么下列命题中错误的是()
【答案】B
【解析】由面面平行的判定定理知: 内两条相交直线都与 平行是 的充分条件,由面面平行性质定理知,若 ,则 内任意一条直线都与 平行,所以 内两条相交直线都与 平行是 的必要条件,故选B.
7、(2020届浙江省高中发展共同体高三上期末)如果用 表示不同直线, 表示不同平面,下列叙述正确的是()
所以其体积为 ,所以选项C正确
故选:BC
三、填空题
20、(2020届山东省潍坊市高三上学期统考)如图,已知六棱锥P-ABCDEF的底面是正六边形,PA⊥平面ABC,PA=2AB,则下列结论中:
①PB⊥AE;②平面ABC⊥平面PBC;③直线BC∥平面PAE;④∠PDA=45°.
其中正确的有________(把所有正确的序号都填上)
C选项, , ,由A选项知, , ,
所以 ,因此 ,
同B选项,设菱形 的边长为 ,易得 , ,
所以 ,显然当 时, ,即 ;故C错误;
D选项,同BC选项,设菱形 的边长为 ,则 , , ,由几何体直观图可知,当 平面 ,直线 与平面 所成的角最大,为 ,易知 .
故选:ABD.
17、(2020届山东省济宁市高三上期末)己知 为两条不重合的直线, 为两个不重合的平面,则下列说法正确的是()
2、(2020年高考浙江)已知空间中不过同一点的三条直线l,m,n.“l,m,n共面”是“l,m,n两两相交”的()
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】依题意 是空间不过同一点的三条直线,
当 在同一平面时,可能 ,故不能得出 两两相交.
当 两两相交时,设 ,根据公理 可知 确定一个平面 ,而 ,根据公理 可知,直线 即 ,所以 在同一平面.
故选:BCD.
19、(2020·蒙阴县实验中学高三期末)已知四棱锥 ,底面 为矩形,侧面 平面 , , .若点 为 的中点,则下列说法正确的为()
A. 平面
B. 面
C.四棱锥 外接球的表面积为
D.四棱锥 的体积为6
【答案】BC
【解析】
作图在四棱锥 中:
由题:侧面 平面 ,交线为 ,底面 为矩形, ,则
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】D
【解析】 选项:由线面平行的性质可知 正确.
选项:由线面平行的判定可知 正确.
选项:由线面垂直的性质可知 正确.
选项:因为一条直线垂直于平面内的一条直线不能推出直线垂直于平面,故 错误.
故选:
9、(2020届北京市陈经纶中学高三上学期10月月考)如图,点P在正方体 的面对角线 上运动,则下列四个结论:
故选:B.
12、(2019年高考全国Ⅲ卷理数)如图,点N为正方形ABCD的中心,△ECD为正三角形,平面ECD⊥平面ABCD,M是线段ED的中点,则()
A.BM=EN,且直线BM,EN是相交直线
B.BM≠EN,且直线BM,EN是相交直线
C.BM=EN,且直线BM,EN是异面直线
D.BM≠EN,且直线BM,EN是异面直线
B.β内一定能找到与l垂直的直线
C.若β内有一条直线与l平行,则该直线与α平行
D.若β内有无数条直线与l垂β是两个相交平面,其中l⊂α,知:
在A中,当l与α,β的交线相交时,β内不能找到与l平行的直线,故A错误;
在B中,由直线与平面的位置关系知β内一定能找到与l垂直的直线,故B正确;
① 的最小值为 ;
② 平面 ;
③存在某个位置,使 ;
④无论 位于何位置,均有 .
其中正确命题的个数为()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
在直角梯形 中, , , ,
为 中点, , 分别为 , 的中点,
将 沿 折起,使点 到 , 到 ,
在翻折过程中,当 与 重合时, 的最小值为 ;所以①正确;
对于B, , 平行于同一条直线,可得 与 相交或 或 平行;
对于C, 内有两条相交直线与 内两条相交直线平行,可得α∥β;
对于D, , 垂直与同一个平面,可得 与 相交或 或 平行.
故选:C.
4、(2020届浙江省嘉兴市3月模拟)已知 , 是两条不同的直线, 是平面,且 ,则()
A.若 ,则 B.若 ,则
三棱锥 的体积不变;
平面 ;

平面 平面 .
其中正确的结论的个数是
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】C
【解析】
对于 ,由题意知 ,从而 平面 ,
故BC 上任意一点到平面 的距离均相等,
所以以P为顶点,平面 为底面,则三棱锥 的体积不变,故 正确;
对于 ,连接 , , 且相等,由于 知: ,
所以 面 ,从而由线面平行的定义可得,故 正确;
专题5.2立体几何中的平行与垂直
一、单选题
1、(2020届山东省潍坊市高三上期中)m、n是平面 外的两条直线,在m∥ 的前提下,m∥n是n∥ 的()
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
,则存在 有 .而由 可得 ,从而有 .反之则不一定成立, 可能相交,平行或异面.所以 是 的充分不必要条件,故选A
A.CM与PN是异面直线B.
C.平面 平面 D.过P,A,C三点的正方体的截面一定是等腰梯形
【答案】BCD
【解析】
共线,即 交于点 ,共面,因此 共面,A错误;
记 ,则 ,
,又 ,
, ,即 .B正确;
由于正方体中, , 平面 ,则 , ,可得 平面 , 平面 ,从而可得平面 平面 ,C正确;
取 中点 ,连接 ,易知 ,又正方体中, ,∴ , 共面, 就是过P,A,C三点的正方体的截面,它是等腰梯形.D正确.
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】如下图所示,将平面 、 、 视为三棱柱的三个侧面,设 ,将 、 、 视为三棱柱三条侧棱所在直线,则“ ” “ ”;
另一方面,若 ,且 , ,由面面平行的性质定理可得出 .
所以,“ ” “ ”,因此,“ ”是“ ”的必要而不充分条件.
在C中,β内有一条直线与l平行,则该直线与α平行或该直线在α内,故C错误;
在D中,β内有无数条直线与l垂直,则β与α不一定垂直,故D错误.
故选:B.
6、(2019年高考全国Ⅱ卷理数)设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是()
A.α内有无数条直线与β平行B.α内有两条相交直线与β平行
C.α,β平行于同一条直线D.α,β垂直于同一平面
连接 交 于 连接 ,可以证明平面 平面 ,所以 平面 ,所以②正确;
当 平面 时,可得 平面 ,所以 ,所以③正确;
因为 , ,所以直线 平面 ,所以无论 位于何位置,均有 .所以④正确;
故选:D.
2、多选题
15、(2020届山东省泰安市高三上期末)已知 是两个不重合的平面, 是两条不重合的直线,则下列命题正确的是()
【答案】B
【解析】如图所示,作 于 ,连接 ,BD,易得直线BM,EN是三角形EBD的中线,是相交直线.
过 作 于 ,连接 ,
平面 平面 , 平面 , 平面 , 平面 , 与 均为直角三角形.设正方形边长为2,易知 , , ,故选B.
13、(2020届湖南省长沙市长郡中学高三第五次月考数学(文)试题)如图所示的四个正方体中, 正方体的两个顶点, 分别为其所在棱的中点,能得出 平面 的图形的序号为()
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】D
【解析】
A选项有可能线在面内的情形,错误;
B选项中l与m还可以相交或异面,错误;
C选项中不满足线面垂直的判定定理,错误,
D选项中由线面垂直的性质定理可知正确.
故选:D
5、(2020·浙江高三)已知α,β是两个相交平面,其中l⊂α,则( )
A.β内一定能找到与l平行的直线
A.①②B.②③C.③④D.①②③
【答案】D
【解析】
由题意结合正方体的性质:
如图①,平面ABC∥平面MNP,则 平面 ,①正确;
如图②,平面ABC∥平面MNP,则 平面 ,②正确;
如图③,平面ABC∥平面MNP,则 平面 ,③正确;
如图④,平面AB∩平面MNP=A,则④错误;
故选:D.
14、(2020届浙江省台州市温岭中学3月模拟)如图,在直角梯形 中, , , , 为 中点, , 分别为 , 的中点,将 沿 折起,使点 到 , 到 ,在翻折过程中,有下列命题:
A.若 且 则
B.若 则
C.若 则
D.若 则
【答案】BC
【解析】
A.若 且 则可以 , 异面,或 相交,故 错误;
B.若 则 ,又 故 , 正确;
C.若 则 或 ,又 故 , 正确;
D.若 则 , 则 或 , 错误;
故选:
18、(2020届山东省枣庄、滕州市高三上期末)在正方体 中,N为底面ABCD的中心,P为线段 上的动点(不包括两个端点),M为线段AP的中点,则()
将 沿 折起,使顶点 至点 ,折起过程中, 始终与 垂直,因此 ,
又 ,由线面垂直的判定定理,可得: 平面 ,因此 ,故A正确;
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