2019-2020学年高中数学学业水平习题课件：第13讲 平行关系

§13.2 平行的判定与性质考纲解读分析解读 空间平行问题是江苏高考的热点内容,主要考查线面平行,偶考面面平行及平行的性质,复习时要抓住解决平行问题常用的基本方法,识别一些基本图形如:锥体、柱体的特征.五年高考考点一 线面平行的判定与性质1.(2015安徽改编,5,5分)已知m,n 是两条不同直线,α,β是两个不同平面,则下列命题正确的是 . (1)若α,β垂直于同一平面,则α与β平行; (2)若m,n 平行于同一平面,则m 与n 平行;(3)若α,β,则在α内与β平行的直线;(4)若m,n ,则m 与n 垂直于同一平面.答案 (4)2.(2014辽宁改编,4,5分)已知m,n 表示两条不同直线,α表示平面.下列说法正确的是 .①若m∥α,n∥α,则m∥n; ②若m⊥α,n ⊂α,则m⊥n; ③若m⊥α,m⊥n,则n∥α; ④若m∥α,m⊥n,则n⊥α. 答案 ②3.(2016江苏,16,14分)如图,在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,D,E 分别为AB,BC 的中点,点F 在侧棱B 1B 上,且B 1D⊥A 1F,A 1C 1⊥A 1B 1.求证:(1)直线DE∥平面A 1C 1F; (2)平面B 1DE⊥平面A 1C 1F.证明 (1)在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,A 1C 1∥A C. 在△ABC 中,因为D,E 分别为AB,BC 的中点, 所以DE∥AC,于是DE∥A 1C 1.又因为DE ⊄平面A 1C 1F,A 1C 1⊂平面A 1C 1F, 所以直线DE∥平面A 1C 1F.(2)在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,A 1A⊥平面A 1B 1C 1.因为A1C1⊂平面A1B1C1,所以A1A⊥A1C1.又因为A1C1⊥A1B1,A1A⊂平面ABB1A1,A1B1⊂平面ABB1A1,A1A∩A1B1=A1,所以A1C1⊥平面ABB1A1.因为B1D⊂平面ABB1A1,所以A1C1⊥B1D.又因为B1D⊥A1F,A1C1⊂平面A1C1F,A1F⊂平面A1C1F,A1C1∩A1F=A1,所以B1D⊥平面A1C1F. 因为直线B1D⊂平面B1DE,所以平面B1DE⊥平面A1C1F.4.(2016山东,18,12分)在如图所示的几何体中,D是AC的中点,EF∥DB.(1)已知AB=BC,AE=EC,求证:AC⊥FB;(2)已知G,H分别是EC和FB的中点.求证:GH∥平面ABC.证明(1)因为EF∥DB,所以EF与DB确定平面BDEF.连结DE.因为AE=EC,D为AC的中点,所以D E⊥AC.同理可得BD⊥AC.又BD∩DE=D,所以AC⊥平面BDEF,因为FB⊂平面BDEF,所以AC⊥FB.(2)设FC的中点为I.连结GI,HI.在△CEF中,因为G是CE的中点,所以GI∥EF.又EF∥DB,所以GI∥DB.在△CFB中,因为H是FB的中点,所以HI∥BC.又HI∩GI=I,所以平面GHI∥平面ABC.因为GH⊂平面GHI,所以GH∥平面ABC.5.(2015山东,18,12分)如图,三棱台DEF-ABC中,AB=2DE,G,H分别为AC,BC的中点.(1)求证:BD∥平面FGH;(2)若CF⊥BC,AB⊥BC,求证:平面BCD⊥平面EGH.证明(1)证法一:连结DG,CD,设CD∩GF=M,连结MH.在三棱台DEF-ABC中,AB=2DE,G为AC的中点,可得DF∥GC,DF=GC,所以四边形DFCG为平行四边形.则M为CD的中点,又H为BC的中点,所以H M∥BD,又HM⊂平面FGH,BD⊄平面FGH,所以BD∥平面FGH.证法二:在三棱台DEF-ABC中,由BC=2EF,H为BC的中点,可得BH∥E F,BH=EF,所以四边形HBEF为平行四边形,可得BE∥HF.在△ABC中,G为AC的中点,H为BC的中点,所以GH∥AB.又GH∩HF=H,所以平面FGH∥平面ABED.因为BD⊂平面ABED,所以BD∥平面FGH.(2)连结HE.因为G,H分别为AC,BC的中点,所以GH∥AB.由AB⊥BC,得GH⊥BC.又H为BC的中点,所以EF∥HC,EF=HC,因此四边形EFCH是平行四边形.所以CF∥HE,又CF⊥BC,所以HE⊥BC.又HE,GH⊂平面EGH,HE∩G H=H,所以BC⊥平面EGH.又BC⊂平面BCD,所以平面BCD⊥平面EGH.6.(2014江苏,16,14分)如图,在三棱锥P-ABC中,D,E,F分别为棱PC,AC,AB的中点.已知PA⊥AC,PA=6,BC=8,DF=5.求证:(1)直线PA∥平面DEF;(2)平面BDE⊥平面ABC.证明(1)证明:因为D,E分别为棱PC,AC的中点,所以DE∥PA.又因为PA⊄平面DEF,DE⊂平面DEF,所以直线PA∥平面DEF.(2)因为D,E,F分别为棱PC,AC,AB的中点,PA=6,BC=8,所以DE∥PA,DE=PA=3,EF=BC=4.又因为DF=5,故DF2=DE2+EF2,所以∠DEF=90°,即DE⊥EF.又PA⊥AC,DE∥PA,所以DE⊥AC.因为AC∩EF=E,AC⊂平面ABC,EF⊂平面ABC,所以DE⊥平面ABC.又DE⊂平面BDE,所以平面BDE⊥平面ABC.7.(2014北京,17,14分)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱垂直于底面,AB⊥BC,AA1=AC=2,BC=1,E,F分别是A1C1,BC的中点.(1)求证:平面ABE⊥平面B1BCC1;(2)求证:C1F∥平面ABE;(3)求三棱锥E-ABC的体积.解析(1)证明:在三棱柱ABC-A1B1C1中,BB1⊥底面ABC.所以BB1⊥AB,又因为AB⊥BC,所以AB⊥平面B1BCC1.所以平面ABE⊥平面B1BCC1.(2)证明:取AB中点G,连结EG,FG.因为G,E,F分别是AB,A1C1,BC的中点,所以EC1=A1C1,FG∥AC,且FG=AC.因为AC∥A1C1,且AC=A1C1,所以FG∥EC1,且FG=EC1.所以四边形FGEC1为平行四边形.所以C1F∥EG.又因为EG⊂平面ABE,C1F⊄平面ABE,所以C1F∥平面ABE.(3)因为AA1=AC=2,BC=1,AB⊥BC,所以AB==.所以三棱锥E-ABC的体积V=S△ABC·AA1=×××1×2=.教师用书专用(8—13)8.(2016四川,17,12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥CD,AD∥BC,∠ADC=∠PAB=90°,BC=CD=AD.(1)在平面PAD内找一点M,使得直线CM∥平面PAB,并说明理由;(2)证明:平面PAB⊥平面PBD.解析(1)取棱AD的中点M(M∈平面PAD),点M即为所求的一个点.理由如下:连结CM.因为AD∥BC,BC=AD,所以BC∥AM,且BC=AM.所以四边形AMCB是平行四边形,从而CM∥AB.又AB⊂平面PAB,CM⊄平面PAB,所以CM∥平面PAB.(说明:取棱PD的中点N,则所找的点可以是直线MN上任意一点)(2)证明:连结BM,由已知,PA⊥AB,PA⊥CD,因为AD∥BC,BC=AD,所以直线AB与CD相交,所以P A⊥平面ABCD.从而PA⊥BD.因为AD∥BC,BC=AD,所以BC∥MD,且BC=MD.所以四边形BCDM是平行四边形.所以BM=CD=AD,所以BD⊥AB.又AB∩AP=A,所以BD⊥平面PAB.又B D⊂平面PBD,所以平面PAB⊥平面PBD.9.(2016课标全国Ⅲ,19,12分)如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD∥BC,AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M为线段AD上一点,AM=2MD,N为PC的中点.(1)证明MN∥平面PAB;(2)求四面体N-BCM的体积.解析(1)证明:由已知得AM=AD=2,取BP的中点T,连结AT,TN,由N为PC中点知TN∥BC,TN=BC=2.(3分)又AD∥BC,故TN AM,故四边形AMNT为平行四边形,于是MN∥AT.因为AT⊂平面PAB,MN⊄平面PAB,所以MN∥平面PAB.(6分)(2)因为PA⊥平面ABCD,N为PC的中点,所以N到平面ABCD的距离为PA.(9分)取BC的中点E,连结AE.由AB=AC=3得AE⊥BC,AE==.由AM∥BC得M到BC的距离为,故S△BCM=×4×=2.所以四面体N-BCM的体积V N-BCM=·S△BCM·=.(12分)10.(2015广东,18,14分)如图,三角形PDC所在的平面与长方形ABCD所在的平面垂直,PD=PC=4,AB=6,BC=3.(1)证明:BC∥平面PDA;(2)证明:BC⊥PD;(3)求点C到平面PDA的距离.解析(1)证明:因为四边形ABCD是长方形,所以AD∥BC.又因为AD⊂平面PDA,BC⊄平面PDA,所以BC∥平面PDA.(2)证明:取CD的中点,记为E,连结PE,因为PD=PC,所以PE⊥DC.又因为平面PDC⊥平面ABCD,平面PDC∩平面ABCD=DC,PE⊂平面PDC,所以PE⊥平面ABCD.又BC⊂平面ABCD,所以PE⊥BC.因为四边形ABCD为长方形,所以BC⊥DC.又因为PE∩DC=E,所以BC⊥平面PDC.而PD⊂平面PDC,所以BC⊥PD.(3)连结AC.由(2)知,BC⊥PD,又因为AD∥BC,所以AD⊥PD,所以S△PDA=AD·PD=×3×4=6.在Rt△PDE中,PE===.S△ADC=AD·DC=×3×6=9.由(2)知,PE⊥平面ABCD,则PE为三棱锥P-ADC的高.设点C到平面PDA的距离为d,由V C-PDA=V P-ADC,即d·S△PDA=PE·S△ADC,亦即×6d=××9,得d=.故点C到平面PDA的距离为.11.(2014安徽,19,13分)如图,四棱锥P-ABCD的底面是边长为8的正方形,四条侧棱长均为2,点G,E,F,H分别是棱PB,AB,CD,PC上共面的四点,平面GEFH⊥平面ABCD,BC∥平面GEFH.(1)证明:GH∥EF;(2)若EB=2,求四边形GEFH的面积.解析(1)证明:因为BC∥平面GEFH,BC⊂平面PBC,且平面PBC∩平面GEFH=GH,所以GH∥BC.同理可证EF∥BC,因此GH∥EF.(2)连结AC,BD交于点O,BD交EF于点K,连结OP,GK.因为PA=PC,O是AC的中点,所以PO⊥AC,同理可得PO⊥BD.又BD∩AC=O,且AC,BD都在底面内,所以PO⊥底面ABCD.又因为平面GEFH⊥平面ABCD,且PO⊄平面GEFH,所以PO∥平面GEFH.因为平面PBD∩平面GEFH=GK,所以PO∥GK,所以GK⊥底面ABCD,从而GK⊥EF.所以GK是梯形GEFH的高.由AB=8,EB=2得EB∶AB=KB∶DB=1∶4,从而KB=DB=OB,即K为OB的中点.再由PO∥GK得GK=PO,且G是PB的中点,所以GH=BC=4.由已知可得OB=4,PO===6,所以GK=3.易得EF=BC=8,故四边形GEFH的面积S=·GK=×3=18.12.(2014四川,18,12分)在如图所示的多面体中,四边形ABB1A1和ACC1A1都为矩形.(1)若AC⊥BC,证明:直线BC⊥平面ACC1A1;(2)设D,E分别是线段BC,CC1的中点,在线段AB上是否存在一点M,使直线DE∥平面A1MC?请证明你的结论.解析(1)证明:因为四边形ABB1A1和ACC1A1都是矩形,所以AA1⊥AB,AA1⊥AC.因为AB,AC为平面ABC内两条相交直线 ,所以AA1⊥平面ABC.因为直线BC⊂平面ABC,所以AA1⊥B C.又AC⊥BC,AA1,AC为平面ACC1A1内两条相交直线,所以BC⊥平面ACC1A1.(2)取线段AB的中点M,连结A1M,MC,A1C,AC1,设O为A1C,AC1的交点.由已知可知O为AC1的中点.连结MD,OE,则MD,OE分别为△ABC,△ACC1的中位线,所以MD AC,OE AC,因此MD OE.连结OM,从而四边形MDEO为平行四边形,则DE∥MO.因为直线DE⊄平面A1MC,MO⊂平面A1MC,所以直线DE∥平面A1MC,即线段AB上存在一点M(线段AB的中点),使直线DE∥平面A1MC.13.(2014山东,18,12分)如图,四棱锥P-ABCD中,AP⊥平面PCD,AD∥B C,AB=BC=AD,E,F分别为线段AD,PC的中点.(1)求证:AP∥平面BEF;(2)求证:BE⊥平面PAC.证明(1)设AC∩BE=O,连结OF,EC.由于E为AD的中点,AB=BC=AD,AD∥BC,所以AE∥BC,AE=AB=BC,因此四边形ABCE为菱形,所以O为AC的中点.又F为PC的中点,因此在△PAC中,可得AP∥OF.又OF⊂平面BEF,AP⊄平面BEF,所以AP∥平面BEF.(2)由题意知ED∥BC,ED=BC,所以四边形BCDE为平行四边形,因此BE∥CD.又AP⊥平面PCD,所以AP⊥CD,因此AP⊥BE.因为四边形ABCE为菱形,所以BE⊥AC.又AP∩AC=A,AP,AC⊂平面PAC,所以BE⊥平面PAC.考点二面面平行的判定与性质1.(2013安徽理,15,5分)如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,P为BC的中点,Q为线段CC1上的动点,过点A,P,Q的平面截该正方体所得的截面记为S.则下列命题正确的是(写出所有正确命题的编号).①当0<CQ<时,S为四边形②当CQ=时,S为等腰梯形③当CQ=时,S与C1D1的交点R满足C1R=④当<CQ<1时,S为六边形⑤当CQ=1时,S的面积为答案①②③⑤2.(2013江苏,16,14分)如图,在三棱锥S-ABC中,平面SAB⊥平面SBC,AB⊥BC,AS=AB.过A作AF⊥SB,垂足为F,点E,G分别是棱SA,SC的中点.求证:(1)平面EFG∥平面ABC;(2)BC⊥SA.证明(1)因为AS=AB,AF⊥SB,垂足为F,所以F是SB的中点.又因为E是SA的中点,所以EF∥AB.因为EF⊄平面ABC,AB⊂平面ABC,所以EF∥平面ABC.同理EG∥平面ABC.又EF∩EG=E,所以平面EFG∥平面ABC.(2)因为平面SAB⊥平面SBC,且交线为SB,又AF⊂平面SAB,AF⊥SB,所以AF⊥平面SBC,因为BC⊂平面SBC,所以AF⊥BC.又因为AB⊥BC,AF∩AB=A,AF,AB⊂平面SAB,所以BC⊥平面SAB.因为SA⊂平面SAB,所以BC⊥SA.教师用书专用(3)3.(2013陕西,18,12分)如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形,O是底面中心,A1O⊥底面ABCD,AB=AA1=.(1)证明:平面A1BD∥平面CD1B1;(2)求三棱柱ABD-A1B1D1的体积.解析(1)证明:由题设知,BB1DD1,∴四边形BB1D1D是平行四边形,∴BD∥B1D1.又BD⊄平面CD1B1,∴BD∥平面CD1B1.∵A1D1B1C1BC,∴四边形A1BCD1是平行四边形,∴A1B∥D1C.又A1B⊄平面CD1B1,∴A1B∥平面CD1B1.又∵BD∩A1B=B,∴平面A1BD∥平面CD1B1.(2)∵A1O⊥平面ABCD,∴A1O是三棱柱ABD-A1B1D1的高.又∵AO=AC=1,AA1=,∴A1O==1.又∵S△ABD=××=1,∴=S△ABD×A1O=1.三年模拟A组2016—2018年模拟·基础题组考点一线面平行的判定与性质1.(苏教必2,一,2,变式)下列命题中正确的是.①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;②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;③平行于同一条直线的两个平面平行;④若直线a,b和平面α满足a∥b,a∥α,b⊄α,则b∥α.答案④2.(2016江苏扬州中学综合练习,8)设α,β为互不重合的平面,m,n是互不重合的直线,给出下列四个命题:①若m∥n,n⊂α,则m∥α;②若m⊂α,n⊂α,m∥β,n∥β,则α∥β;③若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n;④若α⊥β,α∩β=m,n⊂α,n⊥m,则n⊥β.其中正确命题的序号为.答案④3.(2016江苏镇江一模,7)设b,c表示两条直线,α,β表示两个平面,现给出下列命题:①若b⊂α,c∥α,则b∥c;②若b⊂α,b∥c,则c∥α;③若c∥α,α⊥β,则c⊥β;④若c∥α,c⊥β,则α⊥β.其中正确的命题是.(写出所有正确命题的序号)答案④4.(2018江苏徐州铜山中学期中)如图,在三棱锥S-ABC中,SA=SC,AB⊥AC,D为BC的中点,E为AC上一点,且DE∥平面SAB,求证:(1)直线AB∥平面SDE;(2)平面ABC⊥平面SDE.证明(1)因为DE∥平面SAB,DE⊂平面ABC,平面SAB∩平面ABC=AB,所以DE∥AB,因为DE⊂平面SDE,AB⊄平面SDE,所以AB∥平面S DE.(2)因为D为BC的中点,DE∥AB,所以E为AC的中点,又因为SA=SC,所以SE⊥AC,又AB⊥AC,DE∥AB,所以DE⊥AC.又DE,SE⊂平面SDE,DE∩SE=E,所以AC⊥平面SDE.因为AC⊂平面ABC,所以平面ABC⊥平面SDE.5.(2017江苏镇江一模,16)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=EC=AA1.(1)求证:AC1∥平面BDE;(2)求证:A1E⊥平面BDE.证明(1)连结AC交BD于点O,连结OE.在长方体ABCD-A1B1C1D1中,四边形ABCD为正方形,∴点O为AC的中点,∵AA1=CC1,EC=AA1,∴EC=CC1,即点E为CC1的中点,∴在△CAC1中,AC1∥OE.又因为OE⊂平面BDE,AC1⊄平面BDE,所以AC1∥平面BDE.(2)连结B1E.设AB=a,则在△BB1E中,BE=B1E=a,BB1=2a,所以BE2+B1E2=B,所以B1E⊥BE.由ABCD-A1B1C1D1为长方体,得A1B1⊥平面BB1C1C,∵BE⊂平面BB1C1C,所以A1B1⊥BE.又B1E∩A1B1=B1,B1E⊂平面A1B1E,A1B1⊂平面A1B1E,∴BE⊥平面A1B1E.又因为A1E⊂平面A1B1E,所以A1E⊥BE.同理,A1E⊥DE.又因为BE⊂平面BDE,DE⊂平面BDE,BE∩DE=E,所以A1E⊥平面BDE.6.(2017江苏南京高淳质检,16)如图,四棱锥P-ABCD中,O为菱形ABCD对角线的交点,M为棱PD的中点,MA=MC.(1)求证:PB∥平面AMC;(2)求证:平面PBD⊥平面AMC.证明(1)连结OM,因为O为菱形ABCD对角线的交点,所以O为BD的中点,又M为棱PD的中点,所以OM∥PB,又OM⊂平面AMC,PB⊄平面AMC,所以PB∥平面AMC.(2)在菱形ABCD中,AC⊥BD,且O为AC的中点,又MA=MC,故AC⊥OM,而OM∩BD=O,OM,BD⊂平面PBD,所以AC⊥平面PBD,又AC⊂平面AMC,所以平面PBD⊥平面AMC.7.(2017南京、盐城二模,16)如图,四棱锥P-ABCD中,AD⊥平面PAB,AP⊥AB.(1)求证:CD⊥AP;(2)若CD⊥PD,求证:CD∥平面PAB.证明(1)因为AD⊥平面PAB,AP⊂平面PAB,所以AD⊥AP.又因为AP⊥AB,且AB∩AD=A,AB⊂平面ABCD,AD⊂平面ABCD,所以AP⊥平面ABCD.因为CD⊂平面ABCD,所以CD⊥AP.(2)因为CD⊥AP,CD⊥PD,且PD∩AP=P,PD⊂平面PAD,AP⊂平面PAD,所以CD⊥平面PAD.①因为AD⊥平面PAB,AB⊂平面PAB,所以AB⊥AD.又因为AP⊥AB,且AP∩AD=A,AP⊂平面PAD,AD⊂平面PAD,所以AB⊥平面PAD.②由①②得C D∥AB,因为CD⊄平面PAB,AB⊂平面PAB,所以CD∥平面PAB.考点二面面平行的判定与性质8.(苏教必2,一,2,变式)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,S是B1D1的中点,E、F、G分别是BC、DC、SC的中点,求证:(1)直线EG∥平面BDD1B1;(2)平面EFG∥平面BDD1B1.证明(1)如图,连结SB,∵E、G分别是BC、SC的中点,∴EG∥SB.又∵SB⊂平面BDD1B1,EG⊄平面BDD1B1,∴直线EG∥平面BDD1B1.(2)连结SD,∵F、G分别是DC、SC的中点,∴FG∥SD.又∵SD⊂平面BDD1B1,FG⊄平面BDD1B1,∴FG∥平面BDD1B1,又EG⊂平面EFG,FG⊂平面EFG,EG∩FG=G,∴平面EFG∥平面BDD1B1.9.(苏教必2,一,2,变式)如图,四边形ABCD与四边形ADEF为平行四边形,M,N,G分别是AB,AD,EF的中点.求证:(1)BE∥平面DMF;(2)平面BDE∥平面MNG.证明(1)如图,连结AE,与DF交于点O,连结MO,易知,O为AE的中点,因为M为AB的中点,所以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中点,N为AD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组2016—2018年模拟·提升题组(满分:40分时间:20分钟)一、填空题(每小题5分,共10分)1.平面α∥平面β,点A,C∈α,B,D∈β,则直线AC∥直线BD的充要条件是.①AB∥CD;②AD∥CB;③AB与CD相交;④A,B,C,D四点共面.答案④2.给出下列关于互不相同的直线l、m、n和平面α、β、γ的三个命题:①若l与m为异面直线,l⊂α,m⊂β,则α∥β;②若α∥β,l⊂α,m⊂β,则l∥m;③若α∩β=l,β∩γ=m.γ∩α=n,l∥γ,则m∥n.其中真命题的个数为.答案 1二、解答题(共30分)3.(2017苏锡常镇四市教学情况调研(二),16)如图,在四面体ABCD中,平面ABC⊥平面ACD,E,F,G分别为AB,AD,AC的中点,AC=BC,∠ACD=90°.(1)求证:AB⊥平面EDC;(2)若P为FG上任意一点,证明:EP∥平面BCD.证明(1)因为平面ABC⊥平面ACD,∠ACD=90°,平面ABC∩平面ACD=AC,CD⊂平面ACD,所以CD⊥平面ABC,又AB⊂平面ABC,所以CD⊥AB,因为AC=BC,E为AB的中点,所以CE⊥AB,又CE∩CD=C,CD⊂平面EDC,CE⊂平面EDC,所以AB⊥平面EDC.(2)连结EF,EG,EP,因为E,F分别为AB,AD的中点,所以EF∥BD,又BD⊂平面BCD,EF⊄平面BCD,所以EF∥平面BCD,同理可证EG∥平面BCD,又EF∩EG=E,EF⊂平面EFG,EG⊂平面EFG,所以平面EFG∥平面BCD,又P为FG上任一点,所以EP⊂平面EFG,所以EP∥平面BCD.4.(2017江苏淮阴中学第一学期期末)如图,在几何体ABCDE中,四边形ABCD是正方形,正三角形BCE的边长为2,DE=2,F为线段CD的中点,G为线段AE的中点.(1)求证:GF∥平面BCE;(2)求证:平面ABCD⊥平面BCE.证明(1)取BE的中点H,连结GH,CH,所以GH为△A BE的中位线,所以GH∥AB,且GH=AB,易知CF∥AB,且CF=AB,所以HG CF,所以四边形GHCF为平行四边形,所以GF∥HC,因为HC⊂平面BCE,GF⊄平面BCE,所以GF∥平面BCE.(2)由题意知DC=EC=2,ED=2,所以DC2+EC2=ED2,所以DC⊥E C,又因为四边形ABCD是正方形,所以DC⊥BC,又EC,BC⊂平面BCE,EC∩BC=C,所以DC⊥平面BCE,又因为DC⊂平面ABCD,所以平面ABCD⊥平面BCE.C组2016—2018年模拟·方法题组方法1 证明直线与平面平行的常用方法1.如图,AB是圆O的直径,PA垂直圆O所在的平面,C是圆O上的点.(1)求证:BC⊥平面PAC;(2)设Q为PA的中点,G为△AOC的重心,求证:QG∥平面PBC.证明(1)由AB是圆O的直径,C是圆O上的点,得AC⊥BC.由PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,得PA⊥BC.因为PA∩AC=A,PA⊂平面PAC,AC⊂平面PAC,所以BC⊥平面PAC.(2)连结OG并延长交AC于M,连结QM,QO,由G为△AOC的重心,得M为AC中点.由Q为PA中点,得QM∥PC.由O为AB中点,得OM∥BC.因为QM∩MO=M,QM⊂平面QMO,MO⊂平面QMO,BC∩PC=C,BC⊂平面PBC,PC⊂平面PBC,所以平面QMO∥平面PBC.因为QG⊂平面QMO,所以QG∥平面PBC.2.如图,已知正方形ABCD的边长为6,点E,F分别在边AB,AD上,AE=AF=4,现将△AEF沿线段EF折起到△A'EF 位置,使得A'C=2.(1)求五棱锥A'-BCDFE的体积;(2)在线段A'C上是否存在一点M,使得BM∥平面A'EF?若存在,求A'M的长;若不存在,请说明理由.解析(1)连结AC,与EF交于点H,连结A'H.∵四边形ABCD是正方形,AE=AF=4,∴H是EF的中点,且EF⊥AH,EF⊥CH,从而有A'H⊥EF,又A'H∩CH=H,∴EF⊥平面A'HC,∵EF⊂平面ABCD,∴平面A'HC⊥平面ABCD,过点A'作A'O垂直HC交HC于点O,∵平面A'HC∩平面ABCD=CH,∴A'O⊥平面ABCD,因为正方形ABCD的边长为6,AE=AF=4,故A'H=2,CH=4,所以cos ∠A'HC===.所以HO=A'H·cos ∠A'HC=,∴A'O=,所以五棱锥A'-BCDFE的体积V=××=.(2)线段A'C上存在点M,使得BM∥平面A'EF,此时A'M=.理由如下:连结OM,BD,BM,DM,易知BD过O点.因为A'M==A'C,HO=HC,所以OM∥A'H,又OM⊄平面A'EF,A'H⊂平面A'EF,所以OM∥平面A'EF,易知BD∥EF,因为BD⊄平面A'EF,EF⊂平面A'EF,所以BD∥平面A'EF,又BD∩OM=O,所以平面MBD∥平面A'EF,因为BM⊂平面MBD,所以BM∥平面A'EF.方法2 平行的性质及应用3.在三棱锥P-SBC中,A,D分别为边SB,SC的中点,AB=2,BC=4,CD=2.平面PSB⊥平面ABCD,平面PAD⊥平面ABCD.(1)求证:PA⊥CD;(2)若平面PAD∩平面PBC=l,求证:l∥BC.证明(1)因为A、D分别为SB,SC的中点,且AB=2,CD=2,所以AD∥BC,且SB=4,SC=4,又因为BC=4,且42+42=(4)2,所以SB⊥BC,所以AD⊥AB.因为平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,AD⊂平面ABCD,所以AD⊥平面PAB,又PA⊂平面PAB,所以AD⊥PA.同理,可证明AB⊥PA,而AB,AD⊂平面ABCD,AB∩AD=A,所以PA⊥平面ABCD,因为CD⊂平面ABCD,所以PA⊥CD.(2)因为AD∥BC,BC⊄平面PAD,AD⊂平面PAD,所以BC∥平面PAD,又BC⊂平面PBC,平面PAD∩平面PBC=l,所以l∥BC.。

§13.2 平行的判定与性质考纲解读考点 内容解读 要求 五年高考统计 常考题型预测热度 2013 2014 2015 2016 2017 1.线面平行的判定与性质 1.线面平行的证明 2.线面平行的性质应用B16题 14分16题 14分解答题 ★★★2.面面平行的判定与性质1.面面平行的证明2.面面平行的性质应用B16题 14分解答题 ★★★分析解读 空间平行问题是江苏高考的热点内容,主要考查线面平行,偶考面面平行及平行的性质,复习时要抓住解决平行问题常用的基本方法,识别一些基本图形如:锥体、柱体的特征.五年高考考点一 线面平行的判定与性质1.(2015安徽改编,5,5分)已知m,n 是两条不同直线,α,β是两个不同平面,则下列命题正确的是 . (1)若α,β垂直于同一平面,则α与β平行; (2)若m,n 平行于同一平面,则m 与n 平行; (3)若α,β,则在α内与β平行的直线; (4)若m,n,则m 与n垂直于同一平面.答案 (4)2.(2014辽宁改编,4,5分)已知m,n 表示两条不同直线,α表示平面.下列说法正确的是 .①若m∥α,n∥α,则m∥n; ②若m⊥α,n ⊂α,则m⊥n; ③若m⊥α,m⊥n,则n∥α; ④若m∥α,m⊥n,则n⊥α. 答案 ②3.(2016江苏,16,14分)如图,在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,D,E 分别为AB,BC 的中点,点F 在侧棱B 1B 上,且B 1D⊥A 1F,A 1C 1⊥A 1B 1.求证:(1)直线DE∥平面A 1C 1F; (2)平面B 1DE⊥平面A 1C 1F.证明 (1)在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,A 1C 1∥A C. 在△ABC 中,因为D,E 分别为AB,BC 的中点, 所以DE∥AC,于是DE∥A 1C 1.又因为DE ⊄平面A 1C 1F,A 1C 1⊂平面A 1C 1F, 所以直线DE∥平面A 1C 1F.(2)在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,A 1A⊥平面A 1B 1C 1. 因为A 1C 1⊂平面A 1B 1C 1,所以A 1A⊥A 1C 1.又因为A1C1⊥A1B1,A1A⊂平面ABB1A1,A1B1⊂平面ABB1A1,A1A∩A1B1=A1,所以A1C1⊥平面ABB1A1.因为B1D⊂平面ABB1A1,所以A1C1⊥B1D.又因为B1D⊥A1F,A1C1⊂平面A1C1F,A1F⊂平面A1C1F,A1C1∩A1F=A1,所以B1D⊥平面A1C1F. 因为直线B1D⊂平面B1DE,所以平面B1DE⊥平面A1C1F.4.(2016山东,18,12分)在如图所示的几何体中,D是AC的中点,EF∥DB.(1)已知AB=BC,AE=EC,求证:AC⊥FB;(2)已知G,H分别是EC和FB的中点.求证:GH∥平面ABC.证明(1)因为EF∥DB,所以EF与DB确定平面BDEF.连结DE.因为AE=EC,D为AC的中点,所以D E⊥AC.同理可得BD⊥AC.又BD∩DE=D,所以AC⊥平面BDEF,因为FB⊂平面BDEF,所以AC⊥FB.(2)设FC的中点为I.连结GI,HI.在△CEF中,因为G是CE的中点,所以GI∥EF.又EF∥DB,所以GI∥DB.在△CFB中,因为H是FB的中点,所以HI∥BC.又HI∩GI=I,所以平面GHI∥平面ABC.因为GH⊂平面GHI,所以GH∥平面ABC.5.(2015山东,18,12分)如图,三棱台DEF-ABC中,AB=2DE,G,H分别为AC,BC的中点.(1)求证:BD∥平面FGH;(2)若CF⊥BC,AB⊥BC,求证:平面BCD⊥平面EGH.证明(1)证法一:连结DG,CD,设CD∩GF=M,连结MH.在三棱台DEF-ABC中,AB=2DE,G为AC的中点,可得DF∥GC,DF=GC,所以四边形DFCG为平行四边形.则M为CD的中点,又H为BC的中点,所以H M∥BD,又HM⊂平面FGH,BD⊄平面FGH,所以BD∥平面FGH.证法二:在三棱台DEF-ABC中,由BC=2EF,H为BC的中点,可得BH∥E F,BH=EF,所以四边形HBEF为平行四边形,可得BE∥HF.在△ABC中,G为AC的中点,H为BC的中点,所以GH∥AB.又GH∩HF=H,所以平面FGH∥平面ABED.因为BD⊂平面ABED,所以BD∥平面FGH.(2)连结HE.因为G,H分别为AC,BC的中点,所以GH∥AB.由AB⊥BC,得GH⊥BC.又H为BC的中点,所以EF∥HC,EF=HC,因此四边形EFCH是平行四边形.所以CF∥HE,又CF⊥BC,所以HE⊥BC.又HE,GH⊂平面EGH,HE∩G H=H,所以BC⊥平面EGH.又BC⊂平面BCD,所以平面BCD⊥平面EGH.6.(2014江苏,16,14分)如图,在三棱锥P-ABC中,D,E,F分别为棱PC,AC,AB的中点.已知PA⊥AC,PA=6,BC=8,DF=5.求证:(1)直线PA∥平面DEF;(2)平面BDE⊥平面ABC.证明(1)证明:因为D,E分别为棱PC,AC的中点,所以DE∥PA.又因为PA⊄平面DEF,DE⊂平面DEF,所以直线PA∥平面DEF.(2)因为D,E,F分别为棱PC,AC,AB的中点,PA=6,BC=8,所以DE∥PA,DE=PA=3,EF=BC=4. 又因为DF=5,故DF2=DE2+EF2,所以∠DEF=90°,即DE⊥EF.又PA⊥AC,DE∥PA,所以DE⊥AC.因为AC∩EF=E,AC⊂平面ABC,EF⊂平面ABC,所以DE⊥平面ABC.又DE⊂平面BDE,所以平面BDE⊥平面ABC.7.(2014北京,17,14分)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱垂直于底面,AB⊥BC,AA1=AC=2,BC=1,E,F分别是A1C1,BC的中点.(1)求证:平面ABE⊥平面B1BCC1;(2)求证:C1F∥平面ABE;(3)求三棱锥E-ABC的体积.解析(1)证明:在三棱柱ABC-A1B1C1中,BB1⊥底面ABC.所以BB1⊥AB,又因为AB⊥BC,所以AB⊥平面B1BCC1.所以平面ABE⊥平面B1BCC1.(2)证明:取AB中点G,连结EG,FG.因为G,E,F分别是AB,A1C1,BC的中点,所以EC1=A1C1,FG∥AC,且FG=AC.因为AC∥A1C1,且AC=A1C1,所以FG∥EC1,且FG=EC1.所以四边形FGEC1为平行四边形.所以C1F∥EG.又因为EG⊂平面ABE,C1F⊄平面ABE,所以C1F∥平面ABE.(3)因为AA1=AC=2,BC=1,AB⊥BC,所以AB==.所以三棱锥E-ABC的体积V=S△ABC·AA1=×××1×2=.教师用书专用(8—13)8.(2016四川,17,12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥CD,AD∥BC,∠ADC=∠PAB=90°,BC=CD=AD.(1)在平面PAD内找一点M,使得直线CM∥平面PAB,并说明理由;(2)证明:平面PAB⊥平面PBD.解析(1)取棱AD的中点M(M∈平面PAD),点M即为所求的一个点.理由如下:连结CM.因为AD∥BC,BC=AD,所以BC∥AM,且BC=AM.所以四边形AMCB是平行四边形,从而CM∥AB.又AB⊂平面PAB,CM⊄平面PAB,所以CM∥平面PAB.(说明:取棱PD的中点N,则所找的点可以是直线MN上任意一点)(2)证明:连结BM,由已知,PA⊥AB,PA⊥CD,因为AD∥BC,BC=AD,所以直线AB与CD相交,所以P A⊥平面ABCD.从而PA⊥BD.因为AD∥BC,BC=AD,所以BC∥MD,且BC=MD.所以四边形BCDM是平行四边形.所以BM=CD=AD,所以BD⊥AB.又AB∩AP=A,所以BD⊥平面PAB.又B D⊂平面PBD,所以平面PAB⊥平面PBD.9.(2016课标全国Ⅲ,19,12分)如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,AD∥BC,AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M为线段AD上一点,AM=2MD,N为PC的中点.(1)证明MN∥平面PAB;(2)求四面体N-BCM的体积.解析(1)证明:由已知得AM=AD=2,取BP的中点T,连结AT,TN,由N为PC中点知TN∥BC,TN=BC=2.(3分)又AD∥BC,故TN AM,故四边形AMNT为平行四边形,于是MN∥AT.因为AT⊂平面PAB,MN⊄平面PAB,所以MN∥平面PAB.(6分)(2)因为PA⊥平面ABCD,N为PC的中点,所以N到平面ABCD的距离为PA.(9分)取BC的中点E,连结AE.由AB=AC=3得AE⊥BC,AE==.由AM∥BC得M到BC的距离为,故S△BCM=×4×=2.所以四面体N-BCM的体积V N-BCM=·S△BCM·=.(12分)10.(2015广东,18,14分)如图,三角形PDC所在的平面与长方形ABCD所在的平面垂直,PD=PC=4,AB=6,BC=3.(1)证明:BC∥平面PDA;(2)证明:BC⊥PD;(3)求点C到平面PDA的距离.解析(1)证明:因为四边形ABCD是长方形,所以AD∥BC.又因为AD⊂平面PDA,BC⊄平面PDA,所以BC∥平面PDA.(2)证明:取CD的中点,记为E,连结PE,因为PD=PC,所以PE⊥DC.又因为平面PDC⊥平面ABCD,平面PDC∩平面ABCD=DC,PE⊂平面PDC,所以PE⊥平面ABCD.又BC⊂平面ABCD,所以PE⊥BC.因为四边形ABCD为长方形,所以BC⊥DC.又因为PE∩DC=E,所以BC⊥平面PDC.而PD⊂平面PDC,所以BC⊥PD.(3)连结AC.由(2)知,BC⊥PD,又因为AD∥BC,所以AD⊥PD,所以S△PDA=AD·PD=×3×4=6.在Rt△PDE中,PE===.S△ADC=AD·DC=×3×6=9.由(2)知,PE⊥平面ABCD,则PE为三棱锥P-ADC的高.设点C到平面PDA的距离为d,由V C-PDA=V P-ADC,即d·S△PDA=PE·S△ADC,亦即×6d=××9,得d=.故点C到平面PDA的距离为.11.(2014安徽,19,13分)如图,四棱锥P-ABCD的底面是边长为8的正方形,四条侧棱长均为2,点G,E,F,H 分别是棱PB,AB,CD,PC上共面的四点,平面GEFH⊥平面ABCD,BC∥平面GEFH.(1)证明:GH∥EF;(2)若EB=2,求四边形GEFH的面积.解析(1)证明:因为BC∥平面GEFH,BC⊂平面PBC,且平面PBC∩平面GEFH=GH,所以GH∥BC.同理可证EF∥BC,因此GH∥EF.(2)连结AC,BD交于点O,BD交EF于点K,连结OP,GK.因为PA=PC,O是AC的中点,所以PO⊥AC,同理可得PO⊥BD.又BD∩AC=O,且AC,BD都在底面内,所以PO⊥底面ABCD.又因为平面GEFH⊥平面ABCD,且PO⊄平面GEFH,所以PO∥平面GEFH.因为平面PBD∩平面GEFH=GK,所以PO∥GK,所以GK⊥底面ABCD,从而GK⊥EF.所以GK是梯形GEFH的高.由AB=8,EB=2得EB∶AB=KB∶DB=1∶4,从而KB=DB=OB,即K为OB的中点.再由PO∥GK得GK=PO,且G是PB的中点,所以GH=BC=4.由已知可得OB=4,PO===6,所以GK=3.易得EF=BC=8,故四边形GEFH的面积S=·GK=×3=18.12.(2014四川,18,12分)在如图所示的多面体中,四边形ABB1A1和ACC1A1都为矩形.(1)若AC⊥BC,证明:直线BC⊥平面ACC1A1;(2)设D,E分别是线段BC,CC1的中点,在线段AB上是否存在一点M,使直线DE∥平面A1MC?请证明你的结论.解析(1)证明:因为四边形ABB1A1和ACC1A1都是矩形,所以AA1⊥AB,AA1⊥AC.因为AB,AC为平面ABC内两条相交直线 ,所以AA1⊥平面ABC.因为直线BC⊂平面ABC,所以AA1⊥B C.又AC⊥BC,AA1,AC为平面ACC1A1内两条相交直线,所以BC⊥平面ACC1A1.(2)取线段AB的中点M,连结A1M,MC,A1C,AC1,设O为A1C,AC1的交点.由已知可知O为AC1的中点.连结MD,OE,则MD,OE分别为△ABC,△ACC1的中位线,所以MD AC,OE AC,因此MD OE.连结OM,从而四边形MDEO为平行四边形,则DE∥MO.因为直线DE⊄平面A1MC,MO⊂平面A1MC,所以直线DE∥平面A1MC,即线段AB上存在一点M(线段AB的中点),使直线DE∥平面A1MC.13.(2014山东,18,12分)如图,四棱锥P-ABCD中,AP⊥平面PCD,AD∥B C,AB=BC=AD,E,F分别为线段AD,PC的中点.(1)求证:AP∥平面BEF;(2)求证:BE⊥平面PAC.证明(1)设AC∩BE=O,连结OF,EC.由于E为AD的中点,AB=BC=AD,AD∥BC,所以AE∥BC,AE=AB=BC,因此四边形ABCE为菱形,所以O为AC的中点.又F为PC的中点,因此在△PAC中,可得AP∥OF.又OF⊂平面BEF,AP⊄平面BEF,所以AP∥平面BEF.(2)由题意知ED∥BC,ED=BC,所以四边形BCDE为平行四边形,因此BE∥CD.又AP⊥平面PCD,所以AP⊥CD,因此AP⊥BE.因为四边形ABCE为菱形,所以BE⊥AC.又AP∩AC=A,AP,AC⊂平面PAC,所以BE⊥平面PAC.考点二面面平行的判定与性质1.(2013安徽理,15,5分)如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,P为BC的中点,Q为线段CC1上的动点,过点A,P,Q的平面截该正方体所得的截面记为S.则下列命题正确的是(写出所有正确命题的编号).①当0<CQ<时,S为四边形②当CQ=时,S为等腰梯形③当CQ=时,S与C1D1的交点R满足C1R=④当<CQ<1时,S为六边形⑤当CQ=1时,S的面积为答案①②③⑤2.(2013江苏,16,14分)如图,在三棱锥S-ABC中,平面SAB⊥平面SBC,AB⊥BC,AS=AB.过A作AF⊥SB,垂足为F,点E,G分别是棱SA,SC的中点.求证:(1)平面EFG∥平面ABC;(2)BC⊥SA.证明(1)因为AS=AB,AF⊥SB,垂足为F,所以F是SB的中点.又因为E是SA的中点,所以EF∥AB.因为EF⊄平面ABC,AB⊂平面ABC,所以EF∥平面ABC.同理EG∥平面ABC.又EF∩EG=E,所以平面EFG∥平面ABC.(2)因为平面SAB⊥平面SBC,且交线为SB,又AF⊂平面SAB,AF⊥SB,所以AF⊥平面SBC,因为BC⊂平面SBC,所以AF⊥BC.又因为AB⊥BC,AF∩AB=A,AF,AB⊂平面SAB,所以BC⊥平面SAB.因为SA⊂平面SAB,所以BC⊥SA.教师用书专用(3)3.(2013陕西,18,12分)如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形,O是底面中心,A1O⊥底面ABCD,AB=AA1=.(1)证明:平面A1BD∥平面CD1B1;(2)求三棱柱ABD-A1B1D1的体积.解析(1)证明:由题设知,BB1 DD1,∴四边形BB1D1D是平行四边形,∴BD∥B1D1.又BD⊄平面CD1B1,∴BD∥平面CD1B1.∵A1D1 B1C1 BC,∴四边形A1BCD1是平行四边形,∴A1B∥D1C.又A1B⊄平面CD1B1,∴A1B∥平面CD1B1.又∵BD∩A1B=B,∴平面A1BD∥平面CD1B1.(2)∵A1O⊥平面ABCD,∴A1O是三棱柱ABD-A1B1D1的高.又∵AO=AC=1,AA1=,∴A1O==1.又∵S△ABD=××=1,∴=S△ABD×A1O=1.三年模拟A组2016—2018年模拟·基础题组考点一线面平行的判定与性质1.(苏教必2,一,2,变式)下列命题中正确的是.①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;②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;③平行于同一条直线的两个平面平行;④若直线a,b和平面α满足a∥b,a∥α,b⊄α,则b∥α.答案④2.(2016江苏扬州中学综合练习,8)设α,β为互不重合的平面,m,n是互不重合的直线,给出下列四个命题:①若m∥n,n⊂α,则m∥α;②若m⊂α,n⊂α,m∥β,n∥β,则α∥β;③若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n;④若α⊥β,α∩β=m,n⊂α,n⊥m,则n⊥β.其中正确命题的序号为.答案④3.(2016江苏镇江一模,7)设b,c表示两条直线,α,β表示两个平面,现给出下列命题:①若b⊂α,c∥α,则b∥c;②若b⊂α,b∥c,则c∥α;③若c∥α,α⊥β,则c⊥β;④若c∥α,c⊥β,则α⊥β.其中正确的命题是.(写出所有正确命题的序号)答案④4.(2018江苏徐州铜山中学期中)如图,在三棱锥S-ABC中,SA=SC,AB⊥AC,D为BC的中点,E为AC上一点,且DE∥平面SAB,求证:(1)直线AB∥平面SDE;(2)平面ABC⊥平面SDE.证明(1)因为DE∥平面SAB,DE⊂平面ABC,平面SAB∩平面ABC=AB,所以DE∥AB,因为DE⊂平面SDE,AB⊄平面SDE,所以AB∥平面S DE.(2)因为D为BC的中点,DE∥AB,所以E为AC的中点,又因为SA=SC,所以SE⊥AC,又AB⊥AC,DE∥AB,所以DE⊥AC.又DE,SE⊂平面SDE,DE∩SE=E,所以AC⊥平面SDE.因为AC⊂平面ABC,所以平面ABC⊥平面SDE.5.(2017江苏镇江一模,16)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=EC=AA1.(1)求证:AC1∥平面BDE;(2)求证:A1E⊥平面BDE.证明(1)连结AC交BD于点O,连结OE.在长方体ABCD-A1B1C1D1中,四边形ABCD为正方形,∴点O为AC的中点,∵AA1=CC1,EC=AA1,∴EC=CC1,即点E为CC1的中点,∴在△CAC1中,AC1∥OE.又因为OE⊂平面BDE,AC1⊄平面BDE,所以AC1∥平面BDE.(2)连结B1E.设AB=a,则在△BB1E中,BE=B1E=a,BB1=2a,所以BE2+B1E2=B,所以B1E⊥BE.由ABCD-A1B1C1D1为长方体,得A1B1⊥平面BB1C1C,∵BE⊂平面BB1C1C,所以A1B1⊥BE.又B1E∩A1B1=B1,B1E⊂平面A1B1E,A1B1⊂平面A1B1E,∴BE⊥平面A1B1E.又因为A1E⊂平面A1B1E,所以A1E⊥BE.同理,A1E⊥DE.又因为BE⊂平面BDE,DE⊂平面BDE,BE∩DE=E,所以A1E⊥平面BDE.6.(2017江苏南京高淳质检,16)如图,四棱锥P-ABCD中,O为菱形ABCD对角线的交点,M为棱PD的中点,MA=MC.(1)求证:PB∥平面AMC;(2)求证:平面PBD⊥平面AMC.证明(1)连结OM,因为O为菱形ABCD对角线的交点,所以O为BD的中点,又M为棱PD的中点,所以OM∥PB,又OM⊂平面AMC,PB⊄平面AMC,所以PB∥平面AMC.(2)在菱形ABCD中,AC⊥BD,且O为AC的中点,又MA=MC,故AC⊥OM,而OM∩BD=O,OM,BD⊂平面PBD,所以AC⊥平面PBD,又AC⊂平面AMC,所以平面PBD⊥平面AMC.7.(2017南京、盐城二模,16)如图,四棱锥P-ABCD中,AD⊥平面PAB,AP⊥AB.(1)求证:CD⊥AP;(2)若CD⊥PD,求证:CD∥平面PAB.证明(1)因为AD⊥平面PAB,AP⊂平面PAB,所以AD⊥AP.又因为AP⊥AB,且AB∩AD=A,AB⊂平面ABCD,AD⊂平面ABCD,所以AP⊥平面ABCD.因为CD⊂平面ABCD,所以CD⊥AP.(2)因为CD⊥AP,CD⊥PD,且PD∩AP=P,PD⊂平面PAD,AP⊂平面PAD,所以CD⊥平面PAD.①因为AD⊥平面PAB,AB⊂平面PAB,所以AB⊥AD.又因为AP⊥AB,且AP∩AD=A,AP⊂平面PAD,AD⊂平面PAD,所以AB⊥平面PAD.②由①②得C D∥AB,因为CD⊄平面PAB,AB⊂平面PAB,所以CD∥平面PAB.考点二面面平行的判定与性质8.(苏教必2,一,2,变式)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,S是B1D1的中点,E、F、G分别是BC、DC、SC的中点,求证:(1)直线EG∥平面BDD1B1;(2)平面EFG∥平面BDD1B1.证明(1)如图,连结SB,∵E、G分别是BC、SC的中点,∴EG∥SB.又∵SB⊂平面BDD1B1,EG⊄平面BDD1B1,∴直线EG∥平面BDD1B1.(2)连结SD,∵F、G分别是DC、SC的中点,∴FG∥SD.又∵SD⊂平面BDD1B1,FG⊄平面BDD1B1,∴FG∥平面BDD1B1,又EG⊂平面EFG,FG⊂平面EFG,EG∩FG=G,∴平面EFG∥平面BDD1B1.9.(苏教必2,一,2,变式)如图,四边形ABCD与四边形ADEF为平行四边形,M,N,G分别是AB,AD,EF的中点.求证:(1)BE∥平面DMF;(2)平面BDE∥平面MNG.证明(1)如图,连结AE,与DF交于点O,连结MO,易知,O为AE的中点,因为M为AB的中点,所以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中点,N为AD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组2016—2018年模拟·提升题组(满分:40分时间:20分钟)一、填空题(每小题5分,共10分)1.平面α∥平面β,点A,C∈α,B,D∈β,则直线AC∥直线BD的充要条件是.①AB∥CD;②AD∥CB;③AB与CD相交;④A,B,C,D四点共面.答案④2.给出下列关于互不相同的直线l、m、n和平面α、β、γ的三个命题:①若l与m为异面直线,l⊂α,m⊂β,则α∥β;②若α∥β,l⊂α,m⊂β,则l∥m;③若α∩β=l,β∩γ=m.γ∩α=n,l∥γ,则m∥n.其中真命题的个数为.答案 1二、解答题(共30分)3.(2017苏锡常镇四市教学情况调研(二),16)如图,在四面体ABCD中,平面ABC⊥平面ACD,E,F,G分别为AB,AD,AC的中点,AC=BC,∠ACD=90°.(1)求证:AB⊥平面EDC;(2)若P为FG上任意一点,证明:EP∥平面BCD.证明(1)因为平面ABC⊥平面ACD,∠ACD=90°,平面ABC∩平面ACD=AC,CD⊂平面ACD,所以CD⊥平面ABC,又AB⊂平面ABC,所以CD⊥AB,因为AC=BC,E为AB的中点,所以CE⊥AB,又CE∩CD=C,CD⊂平面EDC,CE⊂平面EDC,所以AB⊥平面EDC.(2)连结EF,EG,EP,因为E,F分别为AB,AD的中点,所以EF∥BD,又BD⊂平面BCD,EF⊄平面BCD,所以EF∥平面BCD,同理可证EG∥平面BCD,又EF∩EG=E,EF⊂平面EFG,EG⊂平面EFG,所以平面EFG∥平面BCD,又P为FG上任一点,所以EP⊂平面EFG,所以EP∥平面BCD.4.(2017江苏淮阴中学第一学期期末)如图,在几何体ABCDE中,四边形ABCD是正方形,正三角形BCE的边长为2,DE=2,F为线段CD的中点,G为线段AE的中点.(1)求证:GF∥平面BCE;(2)求证:平面ABCD⊥平面BCE.证明(1)取BE的中点H,连结GH,CH,所以GH为△A BE的中位线,所以GH∥AB,且GH=AB,易知CF∥AB,且CF=AB,所以HG CF,所以四边形GHCF为平行四边形,所以GF∥HC,因为HC⊂平面BCE,GF⊄平面BCE,所以GF∥平面BCE.(2)由题意知DC=EC=2,ED=2,所以DC2+EC2=ED2,所以DC⊥E C,又因为四边形ABCD是正方形,所以DC⊥BC,又EC,BC⊂平面BCE,EC∩BC=C,所以DC⊥平面BCE,又因为DC⊂平面ABCD,所以平面ABCD⊥平面BCE.C组2016—2018年模拟·方法题组方法1 证明直线与平面平行的常用方法1.如图,AB是圆O的直径,PA垂直圆O所在的平面,C是圆O上的点.(1)求证:BC⊥平面PAC;(2)设Q为PA的中点,G为△AOC的重心,求证:QG∥平面PBC.证明(1)由AB是圆O的直径,C是圆O上的点,得AC⊥BC.由PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,得PA⊥BC.因为PA∩AC=A,PA⊂平面PAC,AC⊂平面PAC,所以BC⊥平面PAC.(2)连结OG并延长交AC于M,连结QM,QO,由G为△AOC的重心,得M为AC中点.由Q为PA中点,得QM∥PC.由O为AB中点,得OM∥BC.因为QM∩MO=M,QM⊂平面QMO,MO⊂平面QMO,BC∩PC=C,BC⊂平面PBC,PC⊂平面PBC,所以平面QMO∥平面PBC.因为QG⊂平面QMO,所以QG∥平面PBC.2.如图,已知正方形ABCD的边长为6,点E,F分别在边AB,AD上,AE=AF=4,现将△AEF沿线段EF折起到△A'EF 位置,使得A'C=2.(1)求五棱锥A'-BCDFE的体积;(2)在线段A'C上是否存在一点M,使得BM∥平面A'EF?若存在,求A'M的长;若不存在,请说明理由.解析(1)连结AC,与EF交于点H,连结A'H.∵四边形ABCD是正方形,AE=AF=4,∴H是EF的中点,且EF⊥AH,EF⊥CH,从而有A'H⊥EF,又A'H∩CH=H,∴EF⊥平面A'HC,∵EF⊂平面ABCD,∴平面A'HC⊥平面ABCD,过点A'作A'O垂直HC交HC于点O,∵平面A'HC∩平面ABCD=CH,∴A'O⊥平面ABCD,因为正方形ABCD的边长为6,AE=AF=4,故A'H=2,CH=4,所以cos ∠A'HC===.所以HO=A'H·cos ∠A'HC=,∴A'O=,所以五棱锥A'-BCDFE的体积V=××=.(2)线段A'C上存在点M,使得BM∥平面A'EF,此时A'M=.理由如下:连结OM,BD,BM,DM,易知BD过O点.因为A'M==A'C,HO=HC,所以OM∥A'H,又OM⊄平面A'EF,A'H⊂平面A'EF,所以OM∥平面A'EF,易知BD∥EF,因为BD⊄平面A'EF,EF⊂平面A'EF,所以BD∥平面A'EF,又BD∩OM=O,所以平面MBD∥平面A'EF,因为BM⊂平面MBD,所以BM∥平面A'EF.方法2 平行的性质及应用3.在三棱锥P-SBC中,A,D分别为边SB,SC的中点,AB=2,BC=4,CD=2.平面PSB⊥平面ABCD,平面PAD⊥平面ABCD.(1)求证:PA⊥CD;(2)若平面PAD∩平面PBC=l,求证:l∥BC.证明(1)因为A、D分别为SB,SC的中点,且AB=2,CD=2,所以AD∥BC,且SB=4,SC=4,又因为BC=4,且42+42=(4)2,所以SB⊥BC,所以AD⊥AB.因为平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,AD⊂平面ABCD,所以AD⊥平面PAB,又PA⊂平面PAB,所以AD⊥PA.同理,可证明AB⊥PA,而AB,AD⊂平面ABCD,AB∩AD=A,所以PA⊥平面ABCD,因为CD⊂平面ABCD,所以PA⊥CD.(2)因为AD∥BC,BC⊄平面PAD,AD⊂平面PAD,所以BC∥平面PAD,又BC⊂平面PBC,平面PAD∩平面PBC=l,所以l∥BC.。