2019年高三数学(文科)一轮复习课时训练北师大版39平行关系Word版含解析

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2019年高考数学一轮复习 平行关系学案 文 北师大版

2019年高考数学一轮复习 平行关系学案 文 北师大版

第四节平行关系[考纲传真] 1.以立体几何的定义、公理和定理为出发点,认识和理解空间中线面平行的有关性质与判定定理.2.能运用公理、定理和已获得的结论证明一些有关空间图形的平行关系的简单命题.(对应学生用书第101页)[基础知识填充]1.直线与平面平行的判定与性质若直线l平面α,直线lα,l∥α,则l∥α若直线l∥平面α,l平面β,α∩β=b,则l∥b若直线a平面β,直线bβ,a平面α,b平面α,a∩b=A,并且a∥β,b∥β,则α∥β(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.(4)两个平面平行,则其中任意一个平面内的直线与另一个平面平行,即α∥β,mα,则m∥β.[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若一条直线和平面内一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.( )(2)若直线a∥平面α,P∈α,则过点P且平行于直线a的直线有无数条.( )(3)若一个平面内有无数条直线与另一个平面平行,则这两个平面平行.( )(4)若两个平面平行,则一个平面内的直线与另一个平面平行.( )[答案](1)×(2)×(3)×(4)√2.(教材改编)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.若直线a,b和平面α满足a∥α,b∥α,那么a∥bD.若直线a,b和平面α满足a∥b,a∥α,bα,则b∥αD[根据线面平行的判定与性质定理知,选D.]3.设α,β是两个不同的平面,m是直线且mα,“m∥β”是“α∥β”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B[当m∥β时,过m的平面α与β可能平行也可能相交,因而m∥βα∥β;当α∥β时,α内任一直线与β平行,因为mα,所以m∥β.综上知,“m∥β”是“α∥β”的必要而不充分条件.]4.在正方体ABCD­A1B1C1D1中,E是DD1的中点,则BD1与平面ACE的位置关系是________.平行[如图所示,连接BD交AC于F,连接EF,则EF是△BDD1的中位线,∴EF∥BD1,又EF平面ACE,BD1平面ACE,∴BD1∥平面ACE.]5.(2017·河北石家庄质检)设m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,给出下列四个命题:①若mα,n∥α,则m∥n;②若α∥β,β∥γ,m⊥α,则m⊥γ;③若α∩β=n,m∥n,m∥α,则m∥β;④若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β.其中是真命题的是________(填上序号).【导学号:00090247】②[①,m∥n或m,n异面,故①错误;易知②正确;③,m∥β或mβ,故③错误;④,α∥β或α与β相交,故④错误.](对应学生用书第102页)N,Q为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面MNQ不平行的是( )A[A项,作如图①所示的辅助线,其中D为BC的中点,则QD∥AB.∵QD∩平面MNQ=Q,∴QD与平面MNQ相交,∴直线AB与平面MNQ相交.B项,作如图②所示的辅助线,则AB∥CD,CD∥MQ,∴AB∥MQ.又AB平面MNQ,MQ平面MNQ,∴AB∥平面MNQ.C项,作如图③所示的辅助线,则AB∥CD,CD∥MQ,∴AB∥MQ.又AB平面MNQ,MQ平面MNQ,∴AB∥平面MNQ.D项,作如图④所示的辅助线,则AB∥CD,CD∥NQ,∴AB∥NQ.又AB平面MNQ,NQ平面MNQ,∴AB∥平面MNQ.故选A.][规律方法] 1.判断与平行关系相关命题的真假,必须熟悉线、面平行关系的各个定义、定理,无论是单项选择还是含选择项的填空题,都可以从中先选出最熟悉最容易判断的选项先确定或排除,再逐步判断其余选项.2.(1)结合题意构造或绘制图形,结合图形作出判断.(2)特别注意定理所要求的条件是否完备,图形是否有特殊情形,通过举反例否定结论或用反证法推断命题是否正确.[变式训练1] (1)(2018·唐山模拟)若m,n表示不同的直线,α,β表示不同的平面,则下列结论中正确的是( ) 【导学号:00090248】A.若m∥α,m∥n,则n∥αB.若mα,nβ,m∥β,n∥α,则α∥βC.若α⊥β,m∥α,n∥β,则m∥nD.若α∥β,m∥α,n∥m,nβ,则n∥β(2)在正方体ABCD­A1B1C1D1中,E,F,G分别是A1B1,B1C1,BB1的中点,给出下列四个推断:①FG∥平面AA1D1D;②EF∥平面BC1D1;③FG∥平面BC1D1;④平面EFG∥平面BC1D1其中推断正确的序号是( )图7­4­1A.①③B.①④C.②③D.②④(1)D(2)A[(1)在A中,若m∥α,m∥n,则n∥α或nα,故A错误.在B中,若m α,nβ,m∥β,n∥α,则α与β相交或平行,故B错误.在C中,若α⊥β,m∥α,n∥β,则m与n相交、平行或异面,故C错误.在D中,若α∥β,m∥α,n ∥m,nβ,则由线面平行的判定定理得n∥β,故D正确.(2)∵在正方体ABCD­A1B1C1D1中,E,F,G分别是A1B1,B1C1,BB1的中点,∴FG∥BC1,∵BC1∥AD1,∴FG∥AD1,∵FG平面AA1D1D,AD1平面AA1D1D,∴FG∥平面AA1D1D,故①正确;∵EF∥A1C1,A1C1与平面BC1D1相交,∴EF与平面BC1D1相交,故②错误;∵E ,F ,G 分别是A 1B 1,B 1C 1,BB 1的中点, ∴FG ∥BC 1,∵FG平面BC 1D 1,BC 1平面BC 1D 1,∴FG ∥平面BC 1D 1,故③正确;∵EF 与平面BC 1D 1相交,∴平面EFG 与平面BC 1D 1相交,故④错误.]1111AC ,A 1C 1上的点.(1)当A 1D 1D 1C 1等于何值时,BC 1∥平面AB 1D 1; (2)若平面BC 1D ∥平面AB 1D 1,求AD DC的值.图7­4­2[解] (1)如图所示,取D 1为线段A 1C 1的中点,此时A 1D 1D 1C 1=1. 2分连接A 1B ,交AB 1于点O ,连接OD 1.由棱柱的性质知,四边形A 1ABB 1为平行四边形, ∴点O 为A 1B 的中点.在△A 1BC 1中,点O ,D 1分别为A 1B ,A 1C 1的中点, ∴OD 1∥BC 1.4分又∵OD 1平面AB 1D 1,BC 1平面AB 1D 1,∴BC 1∥平面AB 1D 1. ∴当A 1D 1D 1C 1=1时,BC 1∥平面AB 1D 1. 6分(2)由平面BC 1D ∥平面AB 1D 1,且平面A 1BC 1∩平面BC 1D =BC 1,平面A 1BC 1∩平面AB 1D 1=D 1O 得BC 1∥D 1O , 8分同理AD 1∥DC 1,∴A 1D 1D 1C 1=A 1O OB,A 1D 1D 1C 1=DC AD ,又∵A 1OOB =1, ∴DC AD =1,即ADDC=1.12分[规律方法] 1.判断或证明线面平行的常用方法有: (1)利用反证法(线面平行的定义); (2)利用线面平行的判定定理(aα,b α,a ∥b ⇒a ∥α);(3)利用面面平行的性质定理(α∥β,a α⇒a ∥β); (4)利用面面平行的性质(α∥β,aβ,a ∥α⇒a ∥β).2.利用判定定理判定线面平行,关键是找平面内与已知直线平行的直线.常利用三角形的中位线、平行四边形的对边或过已知直线作一平面找其交线.[变式训练2] (2018·西安模拟)如图7­4­3,在直四棱柱ABCD ­A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 为等腰梯形,AB ∥CD ,AB =4,CD =2,E ,E 1分别是棱AD ,AA 1的中点,设F 是棱AB 的中点,证明:直线EE 1∥平面FCC 1;【导学号:00090249】图7­4­3[证明] 法一:取A 1B 1的中点为F 1,连接FF 1,C 1F 1,由于FF 1∥BB 1∥CC 1,所以F 1∈平面FCC 1,因此平面FCC 1即为平面C 1CFF 1.连接A 1D ,F 1C ,由于A 1F 1綊D 1C 1綊CD ,所以四边形A 1DCF 1为平行四边形,因此A 1D ∥F 1C . 又EE 1∥A 1D ,得EE 1∥F 1C ,而EE 1平面FCC 1,F 1C 平面FCC 1,故EE 1∥平面FCC 1.法二:因为F 为AB 的中点,CD =2,AB =4,AB ∥CD ,所以CD 綊AF ,因此四边形AFCD 为平行四边形,所以AD ∥FC .又CC 1∥DD 1,FC ∩CC 1=C ,FC 平面FCC 1,CC 1平面FCC 1,所以平面ADD 1A 1∥平面FCC 1,又EE 1平面ADD 1A 1,所以EE 1∥平面FCC 1.如图7­4­4所示,在三棱柱ABC­A1B1C1中,E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点,求证:图7­4­4(1)B,C,H,G四点共面;(2)平面EFA1∥平面BCHG.[证明](1)∵G,H分别是A1B1,A1C1的中点,∴GH是△A1B1C1的中位线,GH∥B1C1. 2分又∵B1C1∥BC,∴GH∥BC,∴B,C,H,G四点共面. 5分(2)在△ABC中,E,F分别为AB,AC的中点,∴EF∥BC.∵EF平面BCHG,BC平面BCHG,∴EF∥平面BCHG. 7分∵A1G綊EB,∴四边形A1EBG是平行四边形,则A1E∥GB.∵A1E平面BCHG,GB平面BCHG,∴A1E∥平面BCHG. 10分∵A1E∩EF=E,∴平面EFA1∥平面BCHG. 12分[母题探究] 在本例条件下,若点D为BC1的中点,求证:HD∥平面A1B1BA.[证明]如图所示,连接HD,A1B,∵D为BC1的中点,H为A1C1的中点,∴HD∥A1B.5分又HD平面A1B1BA,A 1B平面A1B1BA,∴HD∥平面A1B1BA.12分[规律方法] 1.判定面面平行的主要方法:(1)面面平行的判定定理.(2)线面垂直的性质(垂直于同一直线的两平面平行).2.面面平行的性质定理的作用:(1)判定线面平行;(2)判断线线平行.线线、线面、面面平行的相互转化是解决与平行有关的问题的指导思想.解题时要看清题目的具体条件,选择正确的转化方向.易错警示:利用面面平行的判定定理证明两平面平行时,需要说明是一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行.[变式训练3] (2016·山东高考)在如图7­4­5所示的几何体中,D是AC的中点,EF∥DB.图7­4­5(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. 2分如图①,连接DE.因为AE=EC,D为AC的中点,所以DE⊥AC.同理可得BD⊥AC.又BD∩DE=D,所以AC⊥平面BDEF. 4分因为FB平面BDEF,所以AC⊥FB.5分①(2)如图②,设FC的中点为I,连接GI,HI.在△CEF中,因为G是CE的中点,所以GI∥EF. 8分又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.12分②。

《高考领航》2019届高三数学(文)(北师大版)一轮复习课件:第7章-第4课时 空间中的平行关系

《高考领航》2019届高三数学(文)(北师大版)一轮复习课件:第7章-第4课时 空间中的平行关系
(2)可在 PAD 中寻作与 CE 平行的线,或者利用面 CEF∥面 PAD,证 CE ∥面 PAD. (2)证法一:
如图(1),取 PA 的中点 H,连接 EH,DH. 因为 E 为 PB 的中点, 1 所以 EH∥AB,EH= AB. 2 1 又 AB∥CD,CD= AB, 2 所以 EH∥CD,EH=CD.
图形 语言 l 符号 语言
b α⇒l∥α l∥b
α
l β ⇒b∥l α∩β=b
l ∥α
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【知识梳理】
2.平面与平面平行的判定与性质 判定定理 如果一个平面内有两条相交直 性质定理
AM AN 由 = 得 MN∥BD,又 MN 平面 BDC,BD 平面 BDC,所以 MN∥ MB ND 平面 BDC.
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考点一 线面平行的判定及性质
审题视点 证明
(2013· 高考山东卷改编)如图,四棱锥 P-ABCD 中, AB⊥AC,AB⊥PA,AB∥CD,AB=2CD,E,F,G,M,N 分别为 PB,AB,BC,PD,PC 的中点. (1)求证:MN∥AB;
高三总复习.新课标数学(文)
第七章 第4课时
立体几何
空间中的平行关系
考 点
考点一 线面平行的判定及性质 考点二 平面与平面平行的判定与性质
考点三 平行关系中的计算问题 规范答题•系列 指点迷津•展示

高考数学一轮复习第七章立体几何第四节平行关系课时规范练含解析文北师大版

高考数学一轮复习第七章立体几何第四节平行关系课时规范练含解析文北师大版

高考数学一轮复习:第七章立体几何第四节平行关系课时规范练A组——基础对点练1.下列关于线、面的四个命题中不正确的是()A.平行于同一平面的两个平面一定平行B.平行于同一直线的两条直线一定平行C.垂直于同一直线的两条直线一定平行D.垂直于同一平面的两条直线一定平行解析:垂直于同一条直线的两条直线不一定平行,可能相交或异面.本题可以以正方体为例证明.答案:C2.若空间四边形ABCD的两条对角线AC,BD的长分别是8,12,过AB的中点E且平行于BD,AC的截面四边形的周长为()A.10B.20C.8 D.4解析:设截面四边形为EFGH,F,G,H分别是BC,CD,DA的中点,∴EF=GH=4,FG =HE=6.∴周长为2×(4+6)=20.答案:B3.(2020·安徽毛坦厂中学月考)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为棱AB,CC1的中点,在平面ADD1A1内且与平面D1EF平行的直线()A.有无数条B.有2条C.有1条D.不存在解析:因为平面D1EF与平面ADD1A1有公共点D1,所以两平面有一条过D1的交线l,在平面ADD1A1内与l平行的任意直线都与平面D1EF平行,这样的直线有无数条,故选A.答案:A4.(2020·陕西西安模拟)在空间四边形ABCD 中,E ,F 分别为AB ,AD 上的点,且AE ∶EB =AF ∶FD =1∶4,H ,G 分别是BC ,CD 的中点,则 ( ) A .BD ∥平面EFG ,且四边形EFGH 是平行四边形 B .EF ∥平面BCD ,且四边形EFGH 是梯形 C .HG ∥平面ABD ,且四边形EFGH 是平行四边形 D .EH ∥平面ADC ,且四边形EFGH 是梯形解析:如图,由条件知,EF ∥BD ,EF =15BD ,HG ∥BD ,HG =12BD ,∴EF ∥HG ,且EF =25HG ,∴四边形EFGH 为梯形.∵EF ∥BD ,EF平面BCD ,BD平面BCD ,∴EF ∥平面BCD .∵四边形EFGH 为梯形,∴线段EH 与FG 的延长线交于一点,∴EH 不平行于平面ADC .故选B. 答案:B5.(2020·蚌埠联考)过三棱柱ABC -A 1B 1C 1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB 1A 1平行的直线共有( ) A .4条 B .6条 C .8条D .12条解析:作出如图的图形,E ,F ,G ,H 是相应棱的中点,故符合条件的直线只能出现在平面EFGH 中.由此四点可以组成的直线有:EF ,GH ,FG ,EH ,GE ,HF 共有6条.答案:B6. (2020·郑州市高三质量预测)如图,在直三棱柱ABC-A′B′C′中,△ABC是边长为2的等边三角形,AA′=4,点E,F,G,H,M分别是边AA′,AB,BB′,A′B′,BC的中点,动点P在四边形EFGH的内部运动,并且始终有MP∥平面ACC′A′,则动点P的轨迹长度为()A.2 B.2πC.2 3 D.4解析:连接MF,FH,MH(图略),因为M,F,H分别为BC,AB,A′B′的中点,所以MF∥平面AA′C′C,FH∥平面AA′C′C,所以平面MFH∥平面AA′C′C,所以M与线段FH上任意一点的连线都平行于平面AA′C′C,所以点P的运动轨迹是线段FH,其长度为4,故选D.答案:D7.(2020·四川成都模拟)已知直线a,b和平面α,下列说法中正确的是()A.若a∥α,bα,则a∥bB.若a⊥α,bα,则a⊥bC.若a,b与α所成的角相等,则a∥bD.若a∥α,b∥α,则a∥b解析:对于A,若a∥α,bα,则a∥b或a与b异面,故A错误;对于B,利用线面垂直的性质,可知若a⊥α,bα,则a⊥b,故B正确;对于C,若a,b与α所成的角相等,则a与b相交、平行或异面,故C错误;对于D,由a∥α,b∥α,得a,b之间的位置关系可以是相交、平行或异面,故D错误.答案:B8.(2020·湖南长沙模拟)设a,b,c表示不同直线,α,β表示不同平面,给出下列命题:①若a∥c,b∥c,则a∥b;②若a∥b,b∥α,则a∥α;③若a∥α,b∥α,则a∥b;④若aα,bβ,α∥β,则a∥b.其中真命题的个数是()A.1 B.2C.3 D.4解析:对于①,根据线线平行的传递性可知①是真命题;对于②,根据a∥b,b∥α,可以推出a∥α或aα,故②是假命题;对于③,根据a∥α,b∥α,可以推出a与b平行、相交或异面,故③是假命题;对于④,根据a α,b β,α∥β,可以推出a ∥b 或a 与b 异面,故④是假命题.所以真命题的个数是1.故选A. 答案:A9.(2020·沧州七校联考)有以下三种说法,其中正确的是 ________. ①若直线a 与平面α相交,则α内不存在与a 平行的直线;②若直线b ∥平面α,直线a 与直线b 垂直,则直线a 不可能与α平行; ③若直线a ,b 满足a ∥b ,则a 平行于经过b 的任何平面.解析:对于①,若直线a 与平面α相交,则α内不存在与a 平行的直线,是真命题,故①正确;对于②,若直线b ∥平面α,直线a 与直线b 垂直,则直线a 可能与α平行,故②错误;对于③,若直线a ,b 满足a ∥b ,则直线a 与直线b 可能共面,故③错误. 答案:①10.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:连接AM 并延长交CD 于E ,连接BN 并延长交CD 于F .由重心的性质可知,E ,F 重合为一点,且该点为CD 的中点E .由EM MA =EN NB =12,得MN ∥AB .因此MN ∥平面ABC 且MN ∥平面ABD .答案:平面ABC 和平面ABDB 组——素养提升练11.(2020·安徽安庆模拟)在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 、N 、Q 分别是棱D 1C 1、A 1D 1、BC 的中点,点P 在BD 1上且BP =23BD 1.由以下四个说法:(1)MN ∥平面APC ; (2)C 1Q ∥平面APC ; (3)A 、P 、M 三点共线; (4)平面MNQ ∥平面APC . 其中说法正确的是________.解析:(1)连接MN ,AC ,则MN ∥AC ,连接AM 、CN ,易得AM 、CN 交于点P ,即MN平面P AC ,所以MN ∥平面APC 是错误的;(2)由(1)知M 、N 在平面APC 上,由题易知AN ∥C 1Q , 所以C 1Q ∥平面APC 是正确的; (3)由(1)知A ,P ,M 三点共线是正确的; (4)由(1)知MN 平面APC ,又MN平面MNQ ,所以平面MNQ ∥平面APC 是错误的.答案:(2)(3)12. (2020·河南安阳二模)如图所示,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =AD =2,AA 1=1.一平面截该长方体,所得截面为OPQRST ,其中O ,P 分别为AD ,CD 的中点,B 1S =12,则AT =________.解析:设AT =x ,A 1T =y ,则x +y =1.由题意易知该截面六边形的对边分别平行,即OP ∥SR ,OT ∥QR ,PQ ∥TS ,则△DOP ∽△B 1SR .又因为DP =DO =1,所以B 1S =B 1R =12,所以A 1S =C 1R =32.由△ATO ∽△C 1QR ,可得AO AT =C 1R C 1Q ,所以C 1Q =32x .由△A 1TS ∽△CQP ,可得CQ CP =A 1T A 1S ,所以CQ =23y ,所以32x +23y =x +y =1,可得x =25,y =35,所以AT =25.答案:2513.(2020·河南安阳三模)如图所示,四棱锥A -BCDE 中,BE ∥CD ,BE ⊥平面ABC ,CD =32BE ,点F 在线段AD 上.(1)若AF =2FD ,求证:EF ∥平面ABC ;(2)若△ABC 为等边三角形,CD =AC =3,求四棱锥A -BCDE 的体积. 解析:(1)证明:取线段AC 上靠近C 的三等分点G ,连接BG ,GF . 因为AG AC =AF AD =23,则GF =23CD =BE .而GF ∥CD ,BE ∥CD ,故GF ∥BE . 故四边形BGFE 为平行四边形,故EF ∥BG . 因为EF平面ABC ,BG平面ABC ,故EF ∥平面ABC .(2)因为BE ⊥平面ABC ,BE 平面BCDE ,所以平面ABC ⊥平面BCDE .所以四棱锥A -BCDE 的高即为△ABC 中BC 边上的高.易求得BC 边上的高为32×3=332. 故四棱锥A -BCDE 的体积V =13×12×(2+3)×3×332=1534.14.(2020·湖南雅礼中学联考)如图,在等腰梯形ABCD 中,已知BC ∥AD ,AB =2,BC =1,AD =3,BP ⊥AD ,垂足为P ,将△ABP 沿BP 折起,使平面ABP ⊥平面PBCD ,连接AD ,AC ,M 为棱AD 的中点,连接CM .(1)试分别在PB ,CD 上确定点E ,F ,使平面MEF ∥平面ABC ; (2)求三棱锥A -PCM 的体积.解析:(1)E ,F 分别为BP ,CD 的中点时,可使平面MEF ∥平面ABC ,证明如下: 取BP 的中点E ,CD 的中点F ,连接ME ,MF ,EF . ∵M ,F 分别为AD ,CD 的中点,∴MF ∥AC .又E 为BP 的中点,且四边形PBCD 为梯形,∴EF ∥BC . ∵MF ∩EF =F ,AC ∩BC =C , ∴平面MEF ∥平面ABC .(2)∵平面ABP ⊥平面PBCD ,平面ABP ∩平面PBCD =BP ,AP ⊥BP ,∴AP ⊥平面PBCD , 取PD 的中点E ′,连接AE ′,ME ′,E ′C . 易知ME ′∥AP ,PE ′=1,CE ′=1,AP =1, ∴V M -APC =V E ′­APC .又V A -PCM =V M -APC ,且V A -PCE ′=V E ′­APC ,∴V A -PCM =V A -PCE ′=13S △PCE ′·AP =13×12PE ′·E ′C ·AP =16, ∴三棱锥A -PCM 的体积为16.。

版高考数学一轮复习 核心考点 精准研析 9.3 平行关系 文(含解析)北师大版-北师大版高三全册数学

版高考数学一轮复习 核心考点 精准研析 9.3 平行关系 文(含解析)北师大版-北师大版高三全册数学

9.3 平行关系核心考点·精准研析考点一直线、平面平行的基本问题1.如图,P为平行四边形ABCD所在平面外一点,Q为PA的中点,O为AC与BD的交点,下面说法错误的是( )A.OQ∥平面PCDB.PC∥平面BDQC.AQ∥平面PCDD.CD∥平面PAB2.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,bα⇒a∥bB.α∩β=a,a∥b⇒b∥α且b∥βC.a∥β,b∥β,aα,bα⇒α∥βD.α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b⇒a∥b3.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】1.选C.因为O为平行四边形ABCD对角线的交点,所以AO=OC,又Q为PA的中点,所以QO∥PC.由线面平行的判定定理,可知A、B正确,又四边形ABCD为平行四边形,所以AB∥CD,故CD∥平面PAB,故D正确.2.选D.选项A中,α∩β=a,bα,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β内,故B不正确;选项C中,a∥β,b∥β,aα,bα,根据面面平行的判定定理,再加上条件a∩b=A,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.3.因为平面ABFE∥平面CDHG,又平面EFGH∩平面ABFE=EF,平面EFGH∩平面CDHG=HG,所以EF∥HG.同理EH∥FG,所以四边形EFGH是平行四边形.答案:平行四边形直线、平面间平行的判定方法(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.(4)熟记一些常见结论,如垂直于同一条直线的两个平面平行等.【秒杀绝招】直接法解T1,因为Q是AP的中点,故AQ∩平面PCD=P,所以AQ∥平面PCD是错误的.考点二直线、平面平行的判定与性质【典例】1.在三棱锥S-ABC中,△ABC是边长为6的正三角形,SA=SB=SC=15,平面DEFH分别与AB,BC,SC,SA交于D,E,F,H.D,E分别是AB,BC的中点,如果直线SB∥平面DEFH,那么四边形DEFH的面积为.2.在直三棱柱ABC-A1B1C1中,△ABC为正三角形,点D在棱BC上,且CD=3BD,点E,F分别为棱AB,BB1的中点.求证:A1C∥平面DEF. 世纪金榜导学号【解题导思】序号联想解题由直线SB∥平面DEFH,联想到利用线面平行的性质,判定四边形DEFH的形状,进而得1到其面积.求证A1C∥平面DEF,只要设法在平面DEF上找到与A1C平行的直线即可,因为CD=3BD, 2故联想到连接A1B,在△BA1C中由比例关系证明平行关系.【解析】1.取AC的中点G,连接SG,BG.易知SG⊥AC,BG⊥AC,SG∩BG=G,故AC⊥平面SGB,所以AC⊥SB.因为SB∥平面DEFH,SB平面SAB,平面SAB∩平面DEFH=HD,则SB∥HD.同理SB∥FE.又D,E分别为AB,BC的中点,则H,F也为AS,SC的中点,从而得HF∥AC∥DE,且HF=AC=DE,所以四边形DEFH为平行四边形.又AC⊥SB,SB∥HD,DE∥AC,所以DE⊥HD,所以四边形DEFH为矩形,其面积S=HF·HD=·=.答案:2.如图,连接AB1,A1B,交于点H,A1B交EF于点K,连接DK,因为ABB1A1为矩形,所以H为线段A1B的中点,因为点E,F分别为棱AB,BB1的中点,所以点K为线段BH的中点,所以A1K=3BK,又因为CD=3BD,所以A1C∥DK,又A1C⊈平面DEF,DK平面DEF,所以A1C∥平面DEF.1.利用判定定理判定直线与平面平行,关键是找平面内与已知直线平行的直线.可先直观判断平面内是否已有,若没有,则需作出该直线,常考虑三角形的中位线、平行四边形的对边或过已知直线作一平面找其交线.2.判断或证明线面平行的常用方法(1)利用线面平行的定义(无公共点).(2)利用线面平行的判定定理(a⊈α,bα,a∥b⇒a∥α).(3)利用面面平行的性质(α∥β,aα⇒a∥β;α∥β,a⊈β,a∥α⇒a∥β).1.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,点E为AD的中点,点F在CD上.若EF∥平面AB1C,则线段EF的长度为.【解析】在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,所以AC=2.又E为AD中点,EF∥平面AB1C,EF平面ADC,平面ADC∩平面AB1C=AC,所以EF∥AC,所以F为DC中点,所以EF=AC=.答案:2.如图所示,已知四棱锥P-ABCD,BC∥AD,PC=AD=2DC=2CB,E为PD的中点.证明:CE∥平面PAB.【证明】设PA的中点为F,连接EF,FB.因为E,F分别为PD,PA的中点,所以EF∥AD,且EF=AD.又因为BC∥AD,BC=AD,所以EF∥BC,且EF=BC,所以四边形BCEF为平行四边形,所以CE∥BF,又BF 平面PAB,CE⊈平面PAB,所以CE∥平面PAB.【一题多解微课】解决本题还可以采用以下方法:扫码听名师讲解方法一:分别延长AB,DC交于点F,连接PF,BC=AD,则FC=CD,又ED=EP,则EC∥PF,因为EC⊈平面PAB,PF平面PAB,所以EC∥平面PAB.方法二:取AD的中点M,连接EM,CM,EM∥PA,EM⊈平面PAB,PA平面PAB,EM∥平面PAB,又BC AD=AM,四边形ABCM为平行四边形, 则CM∥AB.CM ⊈平面PAB,AB平面PAB.CM∥平面PAB,EM∩CM=M,则平面ECM∥平面PAB,因为CE平面ECM,所以CE∥平面PAB.考点三面面平行的判定与性质及平行的综合问题命题精解读1.考什么:(1)考查面面平行的判定与性质定理的应用.(2)考查直线、平面平行的综合问题.(3)考查直观想象、逻辑推理、数学运算的核心素养.2.怎么考:以柱、锥等几何体为载体,考查证明线线、线面、面面平行.3.新趋势:考查作已知几何体的截面或求截面面积问题.学 1.证明面面平行的方法霸好方法(1)面面平行的定义.(2)面面平行的判定定理.(3)垂直于同一条直线的两个平面平行.(4)两个平面同时平行于第三个平面,那么这两个平面平行.(5)利用“线线平行”“线面平行”“面面平行”的性质相互转化.2.交汇问题:常联系柱、锥等几何体命题,考查平行、垂直或空间角.面面平行的判定与性质【典例】1.如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点,求证:(1)B,C,H,G四点共面.(2)平面EFA1∥平面BCHG.【证明】(1)因为G,H分别是A1B1,A1C1的中点,所以GH是△A1B1C1的中位线,所以GH∥B1C 1.又因为B1C1∥BC,所以GH∥BC,所以B,C,H,G四点共面.(2)因为E,F分别是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G,E分别为A1B1,AB的中点,A1B1∥AB 且A1B1=AB,所以A1G∥EB,A1G=EB,所以四边形A 1EBG是平行四边形,所以A1E∥GB.又因为A1E⊈平面BCHG,GB平面BCHG,所以A1E∥平面BCHG.又因为A1E∩EF=E,A1E,EF平面EFA1,所以平面EFA1∥平面BCHG.2.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,∠B1A1A=∠C1A1A,AA1=AC,P,Q分别为棱AA1,AC的中点.在平面ABC内过点A作AM∥平面PQB1交BC于点M,写出作图步骤,但不要求证明. 世纪金榜导学号【解析】如图,在平面ABB1A1内,过点A作AN∥B1P交BB1于点N,连接BQ,在△BB1Q中,作NH∥B1Q交BQ于点H,连接AH并延长交BC于点M,则AM为所求作的直线.平行关系的综合应用【典例】在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=1,AA1=2,点M是BC的中点,点N是AA1的中点.世纪金榜导学号(1)求证:MN∥平面A1CD.(2)过N,C,D三点的平面把长方体ABCD-A1B1C1D1截成两部分几何体,求所截成的两部分几何体的体积的比值.【解析】(1)取AD的中点P,A1D的中点E,连接NE、EC.又因为N是AA1的中点,所以NE AP MC,所以四边形NECM为平行四边形,所以MN∥EC,又因为EC平面A1CD,MN⊈平面A1CD,所以MN∥平面A1CD.(2)取BB1的中点Q,连接NQ、CQ、ND,因为点N是AA1的中点,所以NQ∥AB.因为AB∥CD,所以NQ∥CD,所以过N,C,D三点的平面NQCD把长方体ABCD-A1B1C1D1截成两部分几何体,其中一部分几何体为直三棱柱QBC-NAD,另一部分几何体为直四棱柱B1QCC1-A1NDD1.所以=QB·BC=×1×1=.所以直三棱柱QBC-NAD的体积V1=·AB=.因为长方体ABCD-A1B1C1D1的体积V=1×1×2=2.所以直四棱柱B1QCC1-A1NDD1的体积V2=V-V1=,所以==.所以所截成的两部分几何体的体积的比值为.1.如图,平面α∥平面β∥平面γ,两条直线a,b分别与平面α,β,γ相交于点A,B,C和点D,E,F.已知AB=2cm,DE=4cm,EF=3cm,则AC的长为cm.【解析】因为平面α∥平面β∥平面γ,两条直线a,b分别与平面α,β,γ相交于点A,B,C 和点D,E,F,过D作直线平行于a交β于M,交γ于N.连接AD,BM,,ME,NF,所以AD∥BM∥,ME ∥NF,所以==,因为AB=2cm,DE=4cm,EF=3cm,所以=,解得BC=cm,所以AC=AB+BC=2+=(cm).答案:2.如图,已知点P是平行四边形ABCD所在平面外一点,点M,N分别是AB,PC的中点.(1)求证:MN∥平面PAD.(2)在PB上确定一个点Q,使平面MNQ∥平面PAD.【解析】(1)如图,取PD的中点H,连接AH,NH,由点N是PC的中点,知NH∥DC,NH=DC.由点M是AB的中点,知AM∥DC,AM=DC,所以NH∥AM,NH=AM,即四边形AMNH是平行四边形.所以MN∥AH.又因为MN⊈平面PAD,AH平面PAD,所以MN∥平面PAD.(2)若平面MNQ∥平面PAD,则应有MQ∥PA,因为点M是AB中点,所以点Q是PB的中点.如图,在多面体ABCDEF中,底面ABCD是菱形,四边形BDEF是矩形,平面BDEF⊥平面ABCD,点G 和H分别是CE和CF的中点.求证:平面BDGH∥平面AEF.【证明】在△CEF中,因为G,H分别是CE,CF的中点,所以GH∥EF,又因为GH⊈平面AEF,EF平面AEF,所以GH∥平面AEF.连接AC,设AC∩BD=O,连接OH,在△ACF中,因为OA=OC,CH=HF,所以OH∥AF,又因为OH⊈平面AEF,AF平面AEF,所以OH∥平面AEF.word又因为OH∩GH=H,OH,GH平面BDGH,所以平面BDGH∥平面AEF.。

(北师大)2019届高考数学文科一轮复习重点强化训练附答案(5份)

(北师大)2019届高考数学文科一轮复习重点强化训练附答案(5份)

重点强化训练(一) 函数的图像与性质A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.设函数f (x )为偶函数,当x ∈(0,+∞)时,f (x )=log 2x ,则f (-2)=( ) A .-12B.12 C .2D .-2B [因为函数f (x )是偶函数,所以f (-2)=f (2)=log 22=12.]2.已知f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且f (x )-g (x )=x 3+x 2+1,则f (1)+g (1)=( ) A .-3 B .-1 C .1D .3C [用“-x ”代替“x ”,得f (-x )-g (-x )=(-x )3+(-x )2+1,化简得f (x )+g (x )=-x 3+x 2+1,令x =1,得f (1)+g (1)=1,故选C.]3.函数f (x )=3x+12x -2的零点所在的一个区间是( ) 【导学号:00090050】A .(-2,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,2)C [因为函数f (x )在定义域上单调递增, 又f (-2)=3-2-1-2=-269<0,f (-1)=3-1-12-2=-136<0, f (0)=30+0-2=-1<0,f (1)=3+12-2=32>0,所以f (0)f (1)<0,所以函数f (x )的零点所在区间是(0,1).]4.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递增.若实数a 满足f (log 2a )+f (log12a )≤2f (1),则a 的取值范围是( )A .[1,2]B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2 D .(0,2]C [∵f (log 12a )=f (-log 2a )=f (log 2a ),∴原不等式可化为f (log 2a )≤f (1).又∵f (x )在区间[0,+∞)上是增加的,∴0≤log 2a ≤1,即1≤a ≤2.∵f (x )是偶函数,∴f (log 2a )≤f (-1).又f (x )在区间(-∞,0]上是减少的,∴-1≤log 2a ≤0,∴12≤a ≤1.综上可知12≤a ≤2.]5.(2017·陕西质检(二))若f (x )是定义在(-∞,+∞)上的偶函数,任意x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f x 2-f x 1x 2-x 1<0,则( )A .f (3)<f (1)<f (-2)B .f (1)<f (-2)<f (3)C .f (-2)<f (1)<f (3)D .f (3)<f (-2)<f (1)D [由对任意的x 1,x 2∈[0,+∞),f x 2-f x 1x 2-x 1<0得函数f (x )为[0,+∞)上的减函数,又因为函数f (x )为偶函数,所以f (3)<f (2)=f (-2)<f (1),故选D.] 二、填空题6.函数y =f (x )在x ∈[-2,2]上的图像如图2所示,则当x ∈[-2,2]时,f (x )+f (-x )=________.图20 [由题图可知,函数f (x )为奇函数, 所以f (x )+f (-x )=0.]7.若函数y =log 2(ax 2+2x +1)的值域为R ,则a 的取值范围为______________.【导学号:00090051】[0,1] [设f (x )=ax 2+2x +1,由题意知,f (x )取遍所有的正实数.当a =0时,f (x )=2x +1符合条件;当a ≠0时,则⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=4-4a ≥0,解得0<a ≤1,所以0≤a ≤1.]8.(2017·银川质检)已知y =f (x )是定义在R 上的奇函数,在(0,+∞)上是增函数,且f (2)=0,则满足f (x -1)<0的x 的取值范围是________.(-∞,-1)∪(1,3) [依题意当x ∈(1,+∞)时,f (x -1)<0=f (2)的解集为x <3,即1<x <3;当x ∈(-∞,1)时,f (x -1)<0=f (-2)的解集为x <-1,即x <-1.综上所述,满足f (x -1)<0的x的取值范围是(-∞,-1)∪(1,3).] 三、解答题9.已知函数f (x )=2x,当m 取何值时方程|f (x )-2|=m 有一个解,两个解? [解] 令F (x )=|f (x )-2|=|2x-2|,G (x )=m ,画出F (x )的图像如图所示.由图像看出,当m =0或m ≥2时,函数F (x )与G (x )的图像只有一个交点,原方程有一个解; 当0<m <2时,函数F (x )与G (x )的图像有两个交点,原方程有两个解. 10.函数f (x )=m +log a x (a >0且a ≠1)的图像过点(8,2)和(1,-1). (1)求函数f (x )的解析式;(2)令g (x )=2f (x )-f (x -1),求g (x )的最小值及取得最小值时x 的值.【导学号:00090052】[解] (1)由⎩⎪⎨⎪⎧f =2,f=-1,得⎩⎪⎨⎪⎧m +log a 8=2,m +log a 1=-1,3分解得m =-1,a =2,故函数解析式为f (x )=-1+log 2x .5分(2)g (x )=2f (x )-f (x -1)=2(-1+log 2x )-[-1+log 2(x -1)] =log 2x 2x -1-1(x >1).7分∵x 2x -1=x -2+x -+1x -1=(x -1)+1x -1+2≥2x -1x -1+2=4.9分当且仅当x -1=1x -1,即x =2时,等号成立. 而函数y =log 2x 在(0,+∞)上单调递增, 则log 2x 2x -1-1≥log 24-1=1,故当x =2时,函数g (x )取得最小值1.12分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.(2017·东北三省四市二联)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且在[0,+∞)上是增函数,则不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪f x -f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 1x 2<f (1)的解集为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e B .(0,e) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,e D .(e ,+∞)C [f (x )为R 上的奇函数,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 1x =f (-ln x )=-f (ln x ),所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪fx -f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 1x 2=|fx +fx2=|f (ln x )|,即原不等式可化为|f (ln x )|<f (1),所以-f (1)<f (ln x )<f (1),即f (-1)<f (ln x )<f (1).又由已知可得f (x )在R 上单调递增,所以-1<ln x <1,解得1e<x<e ,故选C.]2.已知函数f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数与奇函数,且g (x )=f (x -1),则f (2 019)的值为________.0 [g (-x )=f (-x -1),由f (x ),g (x )分别是偶函数与奇函数,得g (x )=-f (x +1),∴f (x -1)=-f (x +1),即f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=f (x ),故函数f (x )是以4为周期的周期函数,则 f (2 019)=f (505×4-1)=f (-1)=g (0)=0.]3.函数f (x )的定义域为D ={x |x ≠0},且满足对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2). (1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的奇偶性并证明你的结论;(3)如果f (4)=1,f (x -1)<2,且f (x )在(0,+∞)上是增函数,求x 的取值范围. 【导学号:00090053】 [解] (1)∵对于任意x 1,x 2∈D , 有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2), ∴令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1), ∴f (1)=0. 3分 (2)f (x )为偶函数.4分证明如下:令x 1=x 2=-1, 有f (1)=f (-1)+f (-1), ∴f (-1)=12f (1)=0.令x 1=-1,x 2=x 有f (-x )=f (-1)+f (x ), ∴f (-x )=f (x ), ∴f (x )为偶函数.7分(3)依题设有f (4×4)=f (4)+f (4)=2, 由(2)知,f (x )是偶函数, ∴f (x -1)<2⇔f (|x -1|)<f (16). 9分又f (x )在(0,+∞)上是增加的, ∴0<|x -1|<16, 解得-15<x <17且x ≠1,11分∴x 的取值范围是{x |-15<x <17且x ≠1}. 12分重点强化训练(二) 平面向量A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.(2017·石家庄模拟)已知a ,b 是两个非零向量,且|a +b |=|a |+|b |,则下列说法正确的是 ( ) A .a +b =0 B .a =bC .a 与b 共线反向D .存在正实数λ,使a =λbD [因为a ,b 是两个非零向量,且|a +b |=|a |+|b |.则a 与b 共线同向,故D 正确.]2.若a ,b ,c 均为单位向量,且a·b =0,(a -c )·(b -c )≤0,则|a +b -c |的最大值为( ) A .2-1 B .1 C . 2D .2B [因为|a |=|b |=|c |=1,a·b =0,所以|a +b |2=a 2+b 2+2a·b =2,故|a +b |= 2. 展开(a -c )·(b -c )≤0,得a·b -(a +b )·c +c 2≤0, 即0-(a +b )·c +1≤0,整理,得(a +b )·c ≥1.而|a +b -c |2=(a +b )2-2(a +b )·c +c 2=3-2(a +b )·c , 所以3-2(a +b )·c ≤3-2×1=1. 所以|a +b -c |2≤1,即|a +b -c |≤1.]3.(2016·北京高考)设a ,b 是向量,则“|a |=|b |”是“|a +b |=|a -b |”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D [若|a |=|b |成立,则以a ,b 为邻边的平行四边形为菱形.a +b ,a -b 表示的是该菱形的对角线,而菱形的两条对角线长度不一定相等,所以|a +b |=|a -b |不一定成立,从而不是充分条件;反之,若|a +b |=|a -b |成立,则以a ,b 为邻边的平行四边形为矩形,而矩形的邻边长度不一定相等,所以|a |=|b |不一定成立,从而不是必要条件.故“|a |=|b |”是“|a +b |=|a -b |”的既不充分也不必要条件.]4.在平面直角坐标系中,已知O 是坐标原点,A (3,0),B (0,3),C (cos α,sin α),若|OA →+OC →|=13,α∈(0,π),则OB →与OC →的夹角为( )A .π6B .π3C .23π D .56π A [由题意,得OA →+OC →=(3+cos α,sin α), 所以|OA →+OC →|=+cos α2+sin 2α=10+6cos α=13, 即cos α=12,因为α∈(0,π),所以α=π3,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32.设OB →与OC →的夹角为θ,则cos θ=OB →·OC →|OB →|·|OC →|=3233×1=32.因为θ∈[0,π],所以θ=π6.]5.已知直线ax +by +c =0与圆O :x 2+y 2=1相交于A ,B 两点,且AB =3,则OA →·OB →的值是 ( ) A .-12B .12C .-34D .0A [取AB的中点C ,连接OC ,AB =3,则AC =32,又因为OA =1, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12∠AOB =sin ∠AOC =AC OA =32, 所以∠AOB =120°,则OA →·OB →=1×1×cos 120°=-12.]二、填空题6.设O 是坐标原点,已知OA →=(k,12),OB →=(10,k ),OC →=(4,5),若A ,B ,C 三点共线,则实数k 的值为________.11或-2 [由题意得CA →=OA →-OC →=(k -4,7),CB →=OB →-OC →=(6,k -5),所以(k -4)(k -5)=6×7,k -4=7或k -4=-6,即k =11或k =-2.]7.(2018·黄冈模拟)已知两个平面向量a ,b 满足|a |=1,|a -2b |=21,且a 与b 的夹角为120°,则|b |=________. 【导学号:00090150】 2 [由|a -2b |=21得a 2-4a·b +4b 2=21.即1+2|b |+4|b |2=21,解得|b |=2或|b |=-52(舍).]8.已知点A ,B ,C 满足|AB →|=3,|BC →|=4,|CA →|=5,则AB →·BC →+BC →·CA →+CA →·AB →=________. -25 [由|AB →|2+|BC →|2=|CA →|2得∠B =90°,cos C =45,cos A =35,AB →·BC →=0,BC →·CA →=4×5×⎝ ⎛⎭⎪⎫-45=-16,CA →·AB →=5×3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=-9,所以AB →·BC →+BC →·CA →+CA →·AB →=-25.]三、解答题9.在直角坐标系xOy 中,已知点A (1,1),B (2,3),C (3,2),点P (x ,y )在△ABC 三边围成的区域(含边界)上,且OP →=mAB →+nAC →(m ,n ∈R ). (1)若m =n =23,求|OP →|;(2)用x ,y 表示m -n ,并求m -n 的最大值. [解] (1)∵m =n =23,AB →=(1,2),AC →=(2,1),∴OP →=23(1,2)+23(2,1)=(2,2),3分 ∴|OP →|=22+22=2 2.5分(2)∵OP →=m (1,2)+n (2,1)=(m +2n,2m +n ),∴⎩⎪⎨⎪⎧x =m +2n ,y =2m +n , 8分两式相减,得m -n =y -x .令y -x =t ,由图知,当直线y =x +t 过点B (2,3)时,t 取得最大值1,故m -n 的最大值为1.10.设向量a =(3sin x ,sin x ),b =(cos x ,sin x ),x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2.(1)若|a |=|b |,求x 的值;(2)设函数f (x )=a ·b ,求f (x )的最大值.【导学号:00090151】[解] (1)由|a |2=(3sin x )2+(sin x )2=4sin 2x , |b |2=(cos x )2+(sin x )2=1, 及|a |=|b |,得4sin 2x =1.3分 又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,从而sin x =12,所以x =π6.5分(2)f (x )=a ·b =3sin x ·cos x +sin 2x =32sin 2x -12cos 2x +12=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6+12,8分当x =π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6取最大值1.所以f (x )的最大值为32.12分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.(2018·兰州模拟)已知向量a ,b 的夹角为60°,且|a |=2,|b |=3,设OA →=a ,OB →=b ,OC →=m a -2b ,若△ABC 是以BC 为斜边的直角三角形,则m =( )【导学号:00090152】A .-4B .3C .-11D .10C [a ·b =2×3×cos 60°=3,AB →=OB →-OA →=b -a ,AC →=OC →-OA =(m -1)a -2B .∵AB ⊥AC ,∴AB →·AC →=0, 即(b -a )·[(m -1)a -2b ]=0,∴(1-m )a 2-2b 2+(m -1)a ·b +2a ·b =0, 即4(1-m )-18+3(m -1)+6=0,解得m =-11.故选C .]2.如图2,菱形ABCD 的边长为2,∠BAD =60°,M 为DC 的中点,若N 为菱形内任意一点(含边界),则AM →·AN →的最大值为________.图29 [由平面向量的数量积的几何意义知,AM →·AN →等于AM →与AN →在AM →方向上的投影 之积,所以(AM →·AN →)max =AM →·AC →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12AB →+AD →·(AB →+AD →)=12AB →2+AD →2+32AB →·AD →=9.]3.已知函数f (x )=a ·b ,其中a =(2cos x ,-3sin 2x ),b =(cos x,1),x ∈R . (1)求函数y =f (x )的单调递减区间;(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,f (A )=-1,a =7,且向量m =(3,sin B )与n =(2,sin C )共线,求边长b 和c 的值.[解] (1)f (x )=a ·b =2cos 2x -3sin 2x =1+cos 2x -3sin 2x =1+2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,令2k π≤2x +π3≤2k π+π(k ∈Z ),解得k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z ),∴f (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π6,k π+π3(k ∈Z ).5分(2)∵f (A )=1+2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π3=-1, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π3=-1.7分 又π3<2A +π3<7π3,∴2A +π3=π,即A =π3. 9分 ∵a =7,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =(b +c )2-3bc =7.① ∵向量m =(3,sin B )与n =(2,sin C )共线, ∴2sin B =3sin C .由正弦定理得2b =3c ,② 由①②可得b =3,c =2.12分重点强化训练(三) 不等式及其应用A 组 基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.下列不等式一定成立的是( )A .lg ⎝⎛⎭⎪⎫x 2+14>lg x (x >0)B .sin x +1sin x ≥2(x ≠k π,k ∈Z )C .x 2+1≥2|x |(x ∈R ) D .1x 2+1>1(x ∈R ) C [取x =12,则lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+14=lg x ,故排除A ;取x =32π,则sin x =-1,故排除B ;取x =0,则1x 2+1=1,排除D .]2.(2016·天津高考)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≥0,2x +3y -6≥0,3x +2y -9≤0,则目标函数z =2x +5y 的最小值为( ) 【导学号:00090208】 A .-4 B .6 C .10D .17B [由约束条件作出可行域如图所示,目标函数可化为y =-25x +15z ,在图中画出直线y =-25x ,平移该直线,易知经过点A 时z 最小. 又知点A 的坐标为(3,0), ∴z min =2×3+5×0=6.故选B .]3.(2016·浙江高考)在平面上,过点P 作直线l 的垂线所得的垂足称为点P 在直线l 上的投影.由区域⎩⎪⎨⎪⎧x -2≤0,x +y ≥0,x -3y +4≥0中的点在直线x +y -2=0上的投影构成的线段记为AB ,则|AB |=( )A .2 2B .4C .3 2D .6C [由不等式组画出可行域,如图中的阴影部分所示.因为直线x +y -2=0与直线x +y =0平行,所以可行域内的点在直线x +y -2=0上的投影构成的线段的长|AB |即为|CD |.易得C (2,-2),D (-1,1),所以|AB |=|CD |=+2+-2-2=3 2.故选C .] 4.不等式4x -2≤x -2的解集是( ) A .(-∞,0)∪(2,4] B .[0,2)∪[4,+∞) C .[2,4)D .(-∞,2]∪(4,+∞)B [①当x -2>0,即x >2时,不等式可化为(x -2)2≥4,解得x ≥4; ②当x -2<0,即x <2时,不等式可化为(x -2)2≤4, 解得0≤x <2.综上,解集为[0,2)∪[4,+∞).]5.(2015·山东高考)若函数f (x )=2x+12x -a 是奇函数,则使f (x )>3成立的x 的取值范围为( )A .(-∞,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,+∞)C [因为函数y =f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),即2-x+12-x -a =-2x +12x -a .化简可得a =1,则2x+12x -1>3,即2x+12x -1-3>0,即2x+1-x-2x-1>0,故不等式可化为2x-22x -1<0,即1<2x<2,解得0<x <1,故选C .] 二、填空题6.(2016·全国卷Ⅲ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1≥0,x -2y -1≤0,x ≤1,则z =2x +3y -5的最小值为________.-10 [画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.由题意可知,当直线y =-23x +53+z3过点A (-1,-1)时,z 取得最小值,即z min =2×(-1)+3×(-1)-5=-10.]7.(2016·安徽安庆二模)已知a >0,b >0,a +b =1a +1b ,则1a +2b的最小值为________. 【导学号:00090209】22 [由a >0,b >0,a +b =1a +1b =a +b ab,得ab =1, 则1a +2b≥21a ·2b =2 2.当且仅当1a =2b ,即a =22,b =2时等号成立.] 8.(2018·苏州模拟)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是________.⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0 [由题可得f (x )<0对于x ∈[m ,m +1]恒成立,即⎩⎪⎨⎪⎧f m =2m 2-1<0,f m +=2m 2+3m <0,解得-22<m <0.] 三、解答题 9.已知不等式ax -1x +1>0(a ∈R ). (1)解这个关于x 的不等式;(2)若x =-a 时不等式成立,求a 的取值范围. [解] (1)原不等式等价于(ax -1)(x +1)>0. 1分①当a =0时,由-(x +1)>0,得x <-1;②当a >0时,不等式化为⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x +1)>0.解得x <-1或x >1a;3分③当a <0时,不等式化为⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x +1)<0;若1a <-1,即-1<a <0,则1a<x <-1;若1a =-1,即a =-1,则不等式解集为空集; 若1a>-1,即a <-1,则 -1<x <1a.5分综上所述,当a <-1时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | -1<x <1a ;当a =-1时,原不等式无解;当-1<a <0时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | 1a<x <-1;当a =0时,解集为{x |x <-1};当a >0时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-1或x >1a . 6分(2)∵x =-a 时不等式成立, ∴-a 2-1-a +1>0,即-a +1<0, 10分∴a >1,即a 的取值范围为(1,+∞).12分10.某客运公司用A 、B 两种型号的车辆承担甲、乙两地间的长途客运业务,每辆车每天往返一次.A 、B 两种车辆的载客量分别为36人和60人,从甲地去乙地的营运成本分别为1 600元/辆和2 400元/辆,公司拟组建一个不超过21辆车的客运车队,并要求B 型车不多于A 型车7辆.若每天运送人数不少于900,且使公司从甲地去乙地的营运成本最小,那么应配备A 型车、B 型车各多少辆? [解] 设A 型、B 型车辆分别为x 、y 辆,相应营运成本为z 元,则z =1 600x +2 400y . 由题意,得x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤21,y ≤x +7,36x +60y ≥900,x ,y ≥0,x ,y ∈N .作出可行域如图阴影部分所示,可行域的三个顶点坐标分别为P (5,12),Q (7,14),R (15,6).由图可知,当直线z =1 600x +2 400y 经过可行域的点P 时,直线z =1 600x +2 400y 在y 轴上的截距z2 400最小,即z 取得最小值. 故应配备A 型车5辆、B 型车12辆,可以满足公司从甲地去乙地的营运成本最小.B 组 能力提升(建议用时:15分钟)1.已知a ,b 为正实数,且ab =1,若不等式(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫a x +b y >m 对任意正实数x ,y 恒成立,则实数m的取值范围是( ) A .[4,+∞) B .(-∞,1] C .(-∞,4]D .(-∞,4)D [因为a ,b ,x ,y 为正实数,所以(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫a x +b y =a +b +ay x +bx y≥a +b +2≥2ab +2=4,当且仅当a =b ,ay x =bxy,即a =b ,x =y 时等号成立,故只要m <4即可.]2. 若不等式x 2+ax +1≥0对一切x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12恒成立,则a 的最小值是__________.-52[法一:由于x >0, 则由已知可得a ≥-x -1x 在x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上恒成立, 而当x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12时,⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -1x max =-52, ∴a ≥-52,故a 的最小值为-52.法二:设f (x )=x 2+ax +1,则其对称轴为x =-a2.①若-a 2≥12,即a ≤-1时,f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上单调递减,此时应有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12≥0,从而-52≤a ≤-1. ②若-a 2<0,即a >0时,f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上单调递增,此时应有f (0)=1>0恒成立,故a >0.③若0≤-a 2<12,即-1<a ≤0时,则应有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=a 24-a22+1=1-a 24≥0恒成立,故-1<a ≤0.综上可知a ≥-52,故a 的最小值为-52.]3.已知f (x )是定义在[-1,1]上的奇函数,且f (1)=1,若m ,n ∈[-1,1],m +n ≠0时,f m +f nm +n>0.(1)用定义证明f (x )在[-1,1]上是增函数;(2)解不等式f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -1;(3)若f (x )≤t 2-2at +1对所有x ∈[-1,1],a ∈[-1,1]恒成立,求实数t 的取值范围. [解] (1)证明:任取x 1<x 2,且x 1,x 2∈[-1,1],则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=f x 1+f -x 2x 1-x 2·(x 1-x 2).2分∵-1≤x 1<x 2≤1,∴x 1-x 2<0. 又已知f x 1+f -x 2x 1-x 2>0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x )在[-1,1]上为增函数,4分(2)∵f (x )在[-1,1]上为增函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x +12≤1,-1≤1x -1≤1,x +12<1x -1,解得⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | -32≤x <-1.8分(3)由(1)可知f (x )在[-1,1]上为增函数,且f (1)=1,故对x ∈[-1,1],恒有f (x )≤1, ∴要f (x )≤t 2-2at +1对所有x ∈[-1,1],a ∈[-1,1]恒成立,即要t 2-2at +1≥1成立, 故t 2-2at ≥0,记g (a )=-2ta +t 2.10分对a ∈[-1,1],g (a )≥0恒成立,只需g (a )在[-1,1]上的最小值大于等于0, ∴g (-1)≥0,g (1)≥0,解得t ≤-2或t =0或t ≥2. ∴t 的取值范围是{t |t ≤-2或t =0或t ≥2}.12分重点强化训练(四) 直线与圆A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.(2018·西安五校联考)命题p :“a =-2”是命题q :“直线ax +3y -1=0与直线6x +4y -3=0垂直”成立的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件 D .既不充分也不必要条件A [两直线垂直的充要条件是6a +3×4=0,解得a =-2,命题p 是命题q 成立的充要条件.] 2.(2018·深圳模拟)已知直线l :x +my +4=0,若曲线x 2+y 2+2x -6y +1=0上存在两点P ,Q 关于直线l 对称,则m 的值为( ) 【导学号:00090287】 A .2B .-2C .1D .-1D [因为曲线x 2+y 2+2x -6y +1=0是圆(x +1)2+(y -3)2=9,若圆(x +1)2+(y -3)2=9上存在两点P ,Q 关于直线l 对称,则直线l :x +my +4=0过圆心(-1,3),所以-1+3m +4=0,解得m =-1.]3.圆x 2+2x +y 2+4y -3=0上到直线x +y +1=0的距离为2的点共有( ) A .1个 B .2个 C .3个D .4个C [圆的方程化为(x +1)2+(y +2)2=8,圆心(-1,-2)到直线距离d =|-1-2+1|2=2,半径是22,结合图形可知有3个符合条件的点.]4.过点P (-3,-1)的直线l 与圆x 2+y 2=1有公共点,则直线l 的倾斜角的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,π6B .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,π3C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6 D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3 D [因为l 与圆x 2+y 2=1有公共点,则l 的斜率存在,设斜率为k ,所以直线l 的方程为y +1=k (x +3),即kx -y +3k -1=0, 则圆心到l 的距离d =|3k -1|1+k2. 依题意,得|3k -1|1+k2≤1,解得0≤k ≤ 3. 故直线l 的倾斜角的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3.]5.(2017·重庆一中模拟)已知圆C :(x -1)2+(y -2)2=2,y 轴被圆C 截得的弦长与直线y =2x +b 被圆C 截得的弦长相等,则b =( ) A .- 6 B .± 6 C .- 5D .± 5D [在(x -1)2+(y -2)2=2中,令x =0,得(y -2)2=1,解得y 1=3,y 2=1,则y 轴被圆C 截得的弦长为2,所以直线y =2x +b 被圆C 截得的弦长为2,所以圆心C (1,2)到直线y =2x +b 的距离为1, 即|2×1-2+b |5=1,解得b =± 5.] 二、填空题6.经过两条直线3x +4y -5=0和3x -4y -13=0的交点,且斜率为2的直线方程是__________.2x -y -7=0 [由⎩⎪⎨⎪⎧3x +4y -5=0,3x -4y -13=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1,即两直线的交点坐标为(3,-1),又所求直线的斜率k =2.则所求直线的方程为y +1=2(x -3),即2x -y -7=0.]7.已知过点P (2,2)的直线与圆(x -1)2+y 2=5相切,且与直线ax -y +1=0垂直,则a =__________. 2 [因为点P (2,2)为圆(x -1)2+y 2=5上的点,由圆的切线性质可知,圆心(1,0)与点P (2,2)的连线与过点P (2,2)的切线垂直. 因为圆心(1,0)与点P (2,2)的连线的斜率k =2,故过点P (2,2)的切线斜率为-12,所以直线ax -y +1=0的斜率为2,因此a =2.]8.已知直线x -y +a =0与圆心为C 的圆x 2+y 2+2x -4y -4=0相交于A ,B 两点,且AC ⊥BC ,则实数a 的值为__________.0或6 [由x 2+y 2+2x -4y -4=0得(x +1)2+(y -2)2=9,所以圆C 的圆心坐标为C (-1,2),半径为3,由AC ⊥BC 可知△ABC 是直角边长为3的等腰直角三角形.故可得圆心C 到直线x -y +a =0的距离为322.由点到直线的距离得|-1-2+a |2=322,解得a =0或a =6.] 三、解答题9.已知圆C :x 2+y 2-8y +12=0,直线l :ax +y +2a =0. (1)当a 为何值时,直线l 与圆C 相切;(2)当直线l 与圆C 相交于A ,B 两点,且|AB |=22时,求直线l 的方程.【导学号:00090289】[解] 将圆C 的方程x 2+y 2-8y +12=0配方得标准方程为x 2+(y -4)2=4,则此圆的圆心为(0,4),半径为2.2分 (1)若直线l 与圆C 相切,则有|4+2a |a 2+1=2,解得a =-34.5分(2)过圆心C 作CD ⊥AB ,则根据题意和圆的性质,得⎩⎪⎨⎪⎧|CD |=|4+2a |a 2+1,|CD |2+|DA |2=|AC |2=22,|DA |=12|AB |=2,8分解得a =-7或a =-1.故所求直线方程为7x -y +14=0或x -y +2=0.12分10.在平面直角坐标系xOy 中,曲线y =x 2-6x +1与坐标轴的交点都在圆C 上,求圆C 的方程. [解] 曲线y =x 2-6x +1与y 轴的交点为(0,1),与x 轴的交点为(3+22,0),(3,-22,0),设圆的方程是x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(D 2+E 2-4F >0),则有⎩⎨⎧1+E +F =0,+222+D+22+F =0,-222+D-22+F =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧D =-6,E =-2,F =1,故圆的方程是x 2+y 2-6x -2y +1=0.6分所以x 2=x 0-32,y 2=y 0+42,整理得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=x +3,y 0=y -4.又点N (x +3,y -4)在圆x 2+y 2=4上, 10分所以(x +3)2+(y -4)2=4.所以点P 的轨迹是以(-3,4)为圆心,2为半径的圆(因为O ,M ,P 三点不共线,所以应除去两点⎝ ⎛⎭⎪⎫-95,125和⎝ ⎛⎭⎪⎫-215,285. 12分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.直线l :y =kx +1与圆O :x 2+y 2=1相交于A ,B 两点,则“k =1”是“△OAB 的面积为12”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件A [将直线l 的方程化为一般式得kx -y +1=0, 所以圆O :x 2+y 2=1的圆心到该直线的距离d =1k 2+1.又弦长为21-1k 2+1=2|k |k 2+1, 所以S △OAB =12·1k 2+1·2|k |k 2+1=|k |k 2+1=12,解得k =±1.因此可知“k =1”是“△OAB 的面积为12”的充分不必要条件.]2.过点P (1,1)的直线将圆形区域{(x ,y )|x 2+y 2≤4}分为两部分,使得这两部分的面积之差最大,则该直线的方程为__________.x +y -2=0 [设过P 点的直线为l ,当OP ⊥l 时,过P 点的弦最短,所对的劣弧最短,此时,得到的两部分的面积之差最大. 由点P (1,1)知k OP =1, 所以所求直线的斜率k =-1.由点斜式得,所求直线方程为y -1=-(x -1),即x +y -2=0.]3.已知圆C :x 2+y 2-6x -4y +4=0,直线l 1被圆所截得的弦的中点为P (5,3). (1)求直线l 1的方程;(2)若直线l 2:x +y +b =0与圆C 相交,求b 的取值范围;(3)是否存在常数b ,使得直线l 2被圆C 所截得的弦的中点落在直线l 1上?若存在,求出b 的值;若不存在,说明理由.[解] (1)圆C 的方程化为标准方程为(x -3)2+(y -2)2=9,于是圆心C (3,2),半径r =3. 若设直线l 1的斜率为k ,则k =-1k PC =-112=-2. 所以直线l 1的方程为y -3=-2(x -5),即2x +y -13=0.3分(2)因为圆的半径r =3,所以要使直线l 2与圆C 相交,则有|3+2+b |2<3,5分所以|b +5|<32,于是b 的取值范围是-32-5<b <32-5. 8分(3)设直线l 2被圆C 截得的弦的中点为M (x 0,y 0),则直线l 2与CM 垂直, 于是有y 0-2x 0-3=1, 整理可得x 0-y 0-1=0.又因为点M (x 0,y 0)在直线l 2上,所以x 0+y 0+b =0.所以由⎩⎪⎨⎪⎧x 0-y 0-1=0,x 0+y 0+b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=1-b 2,y 0=-1+b2. 10分代入直线l 1的方程得1-b -1+b2-13=0, 于是b =-253∈(-32-5,32-5),故存在满足条件的常数B . 12分重点强化训练(五) 统计与统计案例A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.(2017·石家庄模拟)交通管理部门为了解机动车驾驶员(简称驾驶员)对某新法规的知晓情况,对甲、乙、丙、丁四个社区做分层抽样调查.假设四个社区驾驶员的总人数为N ,其中甲社区有驾驶员96人.若在甲、乙、丙、丁四个社区抽取驾驶员的人数分别为12,21,25,43,则这四个社区驾驶员的总人数N 为( ) 【导学号:00090343】A .101B .808C .1 212D .2 012B [由题意知抽样比为1296,而四个社区一共抽取的驾驶员人数为12+21+25+43=101,故有1296=101N ,解得N =808.]2.设某大学的女生体重y (单位:kg)写身高x (单位:cm)具有线性相关关系,根据一组样本数据(x i ,y i )(i =1,2,…,n ),用最小二乘法建立的回归方程为y =0.85x -85.71,则下列结论中不正确的是( ) A .y 与x 具有正的线性相关关系 B .回归直线过样本点的中心(x ,y )C .若该大学某女生身高增加1 cm ,则其体重约增加0.85 kgD .若该大学某女生身高为170 cm ,则可断定其体重必为58.79 kg D [∵0.85>0,∴y 与x 正相关,∴A 正确; ∵回归直线经过样本点的中心(x ,y ),∴B 正确; ∵Δy =0.85(x +1)-85.71-(0.85x -85.71)=0.85, ∴C 正确.]3.亚冠联赛前某参赛队准备在甲、乙两名球员中选一人参加比赛.如图9所示的茎叶图记录了一段时间内甲、乙两人训练过程中的成绩,若甲、乙两名球员的平均成绩分别是x 1,x 2,则下列结论正确的是( )图9A.x1>x2,选甲参加更合适B.x1>x2,选乙参加更合适C.x1=x2,选甲参加更合适D.x1=x2,选乙参加更合适A[根据茎叶图可得甲、乙两人的平均成绩分别为x1≈31.67,x2≈24.17,从茎叶图来看,甲的成绩比较集中,而乙的成绩比较分散,因此甲发挥得更稳定,选甲参加比赛更合适.]4.(2018·黄山模拟)某同学在研究性学习中,收集到某制药厂今年前5个月甲胶囊生产产量(单位:万盒)的数据如下表所示:若x,y( )【导学号:00090344】A.8.1万盒B.8.2万盒C.8.9万盒D.8.6万盒A[由题意知x=3,y=6,则a=y-0.7x=3.9,∴x=6时,y=8.1.]5.(2018·郑州模拟)利用如图10所示算法在平面直角坐标系上打印一系列点,则打印的点在圆x2+y2=10内的个数为( )图10A.2 B.3C.4 D.5B[执行题中的程序框图,打印的点的坐标依次为(-3,6),(-2,5),(-1,4),(0,3),(1,2),(2,1),其中点(0,3),(1,2),(2,1)位于圆x2+y2=10内,因此打印的点位于圆x2+y2=10内的共有3个.] 二、填空题6.在某市“创建文明城市”活动中,对800名志愿者的年龄抽样调查统计后得到频率分布直方图(如图11),但是年龄组为[25,30)的数据不慎丢失,据此估计这800名志愿者年龄在[25,30)内的人数为________.图11160 [设年龄在[25,30)内的志愿者的频率是P,则有5×0.01+P+5×0.07+5×0.06+5×0.02=1,解得P=0.2.故估计这800名志愿者年龄在[25,30)内的人数是800×0.2=160.]7.某新闻媒体为了了解观众对央视《开门大吉》节目的喜爱与性别是否有关系,随机调查了观看该节目的观众110名,得到如下的列联表:参考附表:99% [假设喜爱该节目和性别无关,分析列联表中数据,可得χ2=-2 60×50×60×50≈7.822>6.635,所以有99%的把握认为“喜爱《开门大吉》节目与否和性别有关”.]8.(2017·太原模拟)数列{a n}满足a n=n,阅读如图12所示的算法框图,运行相应的程序,若输入n=5,a n =n ,x =2的值,则输出的结果v =________.图12129 [该算法框图循环4次,各次v 的值分别是14,31,64,129,故输出结果v =129.] 三、解答题9.(2018·合肥模拟)全世界越来越关注环境保护问题,某监测站点于2016年8月某日起连续n 天监测空气质量指数(AQI),数据统计如下表:(1)图13(2)由频率分布直方图,求该组数据的平均数与中位数;(3)在空气质量指数分别为(50,100]和(150,200]的监测数据中,用分层抽样的方法抽取5天,从中任意选取2天,求事件A “两天空气质量等级都为良”发生的概率. [解] (1)∵0.004×50=20n,∴n =100,∵20+40+m +10+5=100,∴m =25.40100×50=0.008;25100×50=0.005;10100×50=0.002;5100×50=0.001.2分由此完成频率分布直方图,如图:4分(2)由频率分布直方图得该组数据的平均数为25×0.004×50+75×0.008×50+125×0.005×50+175×0.002×50+225×0.001×50=95, 6分∵[0,50)的频率为0.004×50=0.2,[50,100)的频率为0.008×50=0.4, ∴中位数为50+0.5-0.20.4×50=87.5.8分(3)由题意知在空气质量指数为(50,100]和(150,200]的监测天数中分别抽取4天和1天, 在所抽取的5天中,将空气质量指数为(50,100]的4天分别记为a ,b ,c ,d ;将空气质量指数为(150,200]的1天记为e ,从中任取2天的基本事件为(a ,b ),(a ,c ),(a ,d ),(a ,e ),(b ,c ),(b ,d ),(b ,e ),(c ,d ),(c ,e ),(d ,e ),共10个,10分其中事件A “两天空气质量等级都为良”包含的基本事件为 (a ,b ),(a ,c ),(a ,d ),(b ,c ),(b ,d ),(c ,d ),共6个. 11分 所以P (A )=610=35.12分10.随着我国经济的发展,居民的储蓄存款逐年增长.设某地区城乡居民人民币储蓄存款(年底余额)如下表:(1)求y 关于t (2)用所求回归方程预测该地区2015年(t =6)的人民币储蓄存款.附:回归方程y =bt +a 中,b =∑i =1nt i y i -n t y∑i =1nt 2i -n t 2,a =y -b t .[解] (1)列表计算如下:这里n =5,t =1n ∑i =1n t i =155=3,y =1n ∑i =1n y i =365=7.2.2分又l tt =∑i =1nt 2i -n t 2=55-5×32=10,l ty =∑i =1nt i y i -n t -y -=120-5×3×7.2=12,从而b =l ty l tt =1210=1.2, a =y -b t =7.2-1.2×3=3.6,故所求回归方程为y =1.2t +3.6.7分(2)将t =6代入回归方程可预测该地区2015年的人民币储蓄存款为y =1.2×6+3.6=10.8(千亿元).B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1. 如图14所示的算法框图,若输出k 的值为6,则判断框内可填入的条件是( ) 【导学号:00090345】图14A .s >12B .s >35C .s >710D .s >45C [第一次执行循环:s =1×910=910,k =8,s =910应满足条件;第二次执行循环:s =910×89=810,k =7,s =810应满足条件,排除选项D ;第三次执行循环:s =810×78=710,k =6,不再满足条件,结束循环.因此判断框中的条件为s >710.]2.(2017·西安调研)已知某产品连续4个月的广告费用x 1(千元)与销售额y 1(万元),经过对这些数据的处理,得到如下数据信息:①∑i =14x i =18,∑i =14y i =14;②广告费用x 和销售额y 之间具有较强的线性相关关系;③回归直线方程y =bx +a 中的b =0.8(用最小二乘法求得).那么,广告费用为6千元时,可预测销售额约为________万元.4.7 [因为∑i =14x i =18,∑i =14y i =14,所以x =4.5,y =3.5,因为回归直线方程y =bx +a 中的b =0.8, 所以3.5=0.8×4.5+a ,所以a =-0.1,所以y =0.8x -0.1.x =6时,可预测销售额约为4.7万元.]3.某工厂36名工人的年龄数据如下表.(1)44,列出样本的年龄数据;(2)计算(1)中样本的均值x 和方差s 2;(3)36名工人中年龄在x -s 与x +s 之间有多少人?所占的百分比是多少(精确到0.01%)? [解] (1)36人分成9组,每组4人,其中第一组的工人年龄为44,所以它在组中的编号为2, 所以所有样本数据的编号为4n -2(n =1,2,…,9), 其年龄数据为:44,40,36,43,36,37,44,43,37. 5分(2)由均值公式知:x =44+40+…+379=40,由方差公式知:s 2=19[(44-40)2+(40-40)2+…+(37-40)2]=1009.8分 (3)因为s 2=1009,s =103,所以36名工人中年龄在x -s 和x +s 之间的人数等于年龄在区间[37,43]上的人数, 即40,40,41,…,39,共23人.所以36名工人中年龄在x -s 和x +s 之间的人数所占的百分比为2336×100%≈63.89%.。

高考数学一轮复习课后限时集训39平行关系理含解析北师大版

高考数学一轮复习课后限时集训39平行关系理含解析北师大版

l
α
是三个不同的平面,下列命题中正确的
EF平面
平面∩平面,
平面EFGH,CD CD∥平面
平面EFGH,所以该三棱锥与平面
二、填空题
是两条不同的直线,在命题“α∩β=m γ”中的横线处填入下列三组条件中的一组,使该命题为真命题.
①β;②γ.
可以填入的条件有
由面面平行的性质定理可知,①正确;当n∥γ
的中
平面
1
AC=
2
B平面
D 1中,
E ,
F ,
G ,H
,则OE 綊1DC , 平面平面1平面BD 平面,且B 1D 1∩BF =B ,∴平面BDF ∥平面
平面
OM⊥平面
AB⊥平面
平面
∥平面
法一:由
平面
平面平面
⊥平面
=BC=BCD是等边三角形,
项,作如图①所示的辅助线,其中D为BC的中点,则QD
QD与平面MNQ相交,
相交.
项,作如图②所示的辅助线,则AB∥CD,CD∥MQ,
平面平面MNQ,∴AB∥平面MNQ.
项,作如图③所示的辅助线,则AB∥CD,CD∥MQ,
平面平面MNQ,∴AB∥平面MNQ.
项,作如图④所示的辅助线,则AB∥CD,CD∥NQ,
平面平面
如图所示,透明塑料制成的长方体容器
灌进一些水,固定容器底面一边于地面上,再将容器倾斜,
1FG平面
的一个截面,若截
平面
∥平面
EF平面
ABD∩平面
∥AB,又∵
平面
AB∥平面
同理可证,。

2019高三数学理北师大版一轮教师用书:第7章 第3节 平

2019高三数学理北师大版一轮教师用书:第7章 第3节 平

第三节平行关系[考纲传真](教师用书独具)1.以立体几何的定义、公理和定理为出发点,认识和理解空间中线面平行的有关性质与判定定理.2.能运用公理、定理和已获得的结论证明一些有关空间图形的平行关系的简单命题.(对应学生用书第111页)[基础知识填充]1.直线与平面平行(1)直线与平面平行的定义直线l与平面α没有公共点,则称直线l与平面α平行.(2)判定定理与性质定理l(1)平面与平面平行的定义没有公共点的两个平面叫作平行平面.(2)判定定理与性质定理αb3.(1)a ⊥α,b ⊥α⇒a ∥b . (2)a ⊥α,a⊥β⇒α∥β.[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若一条直线和平面内一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.( )(2)若直线a ∥平面α,P ∈α,则过点P 且平行于直线a 的直线有无数条.( )(3)若一个平面内有无数条直线与另一个平面平行,则这两个平面平行.( )(4)若两个平面平行,则一个平面内的直线与另一个平面平行.( ) (5)如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线平行或异面.( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ 2.下列命题中,正确的是( )A .若a ∥b ,b α,则a ∥αB .若a ∥α,b α,则a ∥bC .若a ∥α,b ∥α,则a ∥bD .若a ∥b ,b ∥α,a ⊆/α,则a ∥αD [A 中还有可能a α,B 中还有可能a 与b 异面,C 中还有可能a 与b相交或异面,只有选项D正确.]3.设α,β是两个不同的平面,m是直线且mα,“m∥β”是“α∥β”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B[当m∥β时,过m的平面α与β可能平行也可能相交,因而m∥β⇒/α∥β;当α∥β时,α内任一直线与β平行,因为mα,所以m∥β.综上知,“m∥β”是“α∥β”的必要而不充分条件.]4.三棱柱ABC-A1B1C1中,过棱A1C1,B1C1,BC,AC的中点E,F,G,H的平面与平面________平行.A1B1BA[如图所示,连接各中点后,易知平面EFGH与平面A1B1BA平行.] 5.(教材改编)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是DD1的中点,则BD1与平面ACE 的位置关系是________.平行[如图所示,连接BD交AC于F,连接EF,则EF是△BDD1的中位线,∴EF∥BD1,又EF平面ACE,BD1平面ACE,∴BD1∥平面ACE.](对应学生用书第112页)(1)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()A.若α,β垂直于同一平面,则α与β平行B.若m,n平行于同一平面,则m与n平行C.若α,β不平行...与β平行的直线...,则在α内不存在D.若m,n不平行...垂直于同一平面...,则m与n不可能(2)(2017·全国卷Ⅰ)如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,Q为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面MNQ不平行的是()(1)D(2)A[(1)A项,α,β可能相交,故错误;B项,直线m,n的位置关系不确定,可能相交、平行或异面,故错误;C项,若mα,α∩β=n,m∥n,则m∥β,故错误;D项,假设m,n垂直于同一平面,则必有m∥n,∴原命题正确,故D项正确.(2)A项,作如图(1)所示的辅助线,其中D为BC的中点,则QD∥AB.∵QD∩平面MNQ=Q,∴QD与平面MNQ相交,∴直线AB与平面MNQ相交.B项,作如图(2)所示的辅助线,则AB∥CD,CD∥MQ,∴AB∥MQ.又AB⊆/平面MNQ,MQ平面MNQ,∴AB∥平面MNQ.C项,作如图(3)所示的辅助线,则AB∥CD,CD∥MQ,∴AB∥MQ.又AB⊆/平面MNQ,MQ平面MNQ,∴AB∥平面MNQ.D项,作如图(4)所示的辅助线,则AB∥CD,CD∥NQ,∴AB∥NQ.又AB⊆/平面MNQ,NQ平面MNQ,∴AB∥平面MNQ.故选A.]则下列结论中正确的是()【导学号:79140229】A.若m∥α,m∥n,则n∥αB .若m α,n β,m ∥β,n ∥α,则α∥βC .若α⊥β,m ∥α,n ∥β,则m ∥nD .若α∥β,m ∥α,n ∥m ,n ⊆/β,则n ∥βD [在A 中,若m ∥α,m ∥n ,则n ∥α或n α,故A 错误.在B 中,若mα,nβ,m ∥β,n ∥α,则α与β相交或平行,故B 错误.在C中,若α⊥β,m ∥α,n ∥β,则m 与n 相交、平行或异面,故C 错误.在D 中,若α∥β,m ∥α,n ∥m ,n ⊆/β,则由线面平行的判定定理得n ∥β,故D 正确.]◎角度1 直线与平面平行的判定(2016·全国卷Ⅲ)如图7-3-1,四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥底面ABCD ,AD ∥BC ,AB =AD =AC =3,P A =BC =4,M 为线段AD 上一点,AM =2MD ,N 为PC 的中点.图7-3-1(1)证明:MN ∥平面P AB ; (2)求四面体N -BCM 的体积.[解] (1)证明:由已知得AM =23AD =2.如图,取BP 的中点T ,连接AT ,TN ,由N 为PC 中点知TN ∥BC ,TN =12BC =2.又AD ∥BC ,故TN ═∥AM , 所以四边形AMNT 为平行四边形, 于是MN ∥AT .因为AT平面P AB ,MN ⊆/平面P AB , 所以MN ∥平面P AB .(2)因为P A ⊥平面ABCD ,N 为PC 的中点, 所以N 到平面ABCD 的距离为12P A . 如图,取BC 的中点E ,连接AE .由AB =AC =3得AE ⊥BC ,AE =AB 2-BE 2= 5. 由AM ∥BC 得M 到BC 的距离为5, 故S △BCM =12×4×5=2 5.所以四面体N -BCM 的体积V N -BCM =13×S △BCM ×P A 2=453. ◎角度2 线面平行性质定理的应用如图7-3-2所示,CD ,AB 均与平面EFGH 平行,E ,F ,G ,H 分别在BD ,BC ,AC ,AD 上,且CD ⊥AB .求证:四边形EFGH 是矩形.图7-3-2[证明] ∵CD ∥平面EFGH , 而平面EFGH ∩平面BCD =EF , ∴CD ∥EF .同理HG ∥CD ,∴EF ∥HG . 同理HE ∥GF ,∴四边形EFGH 为平行四边形, ∴CD ∥EF ,HE ∥AB ,∴∠HEF 为异面直线CD 和AB 所成的角.又∵CD⊥AB,∴HE⊥EF.∴平行四边形EFGH为矩形.α,aα⇒,a∥α利用判定定理判定线面平行,注意三条件缺一不可,关键是找平面内与已知直常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1111 A1C1的中点.图7-3-3(1)证明:AD1∥平面BDC1;(2)证明:BD∥平面AB1D1.[证明](1)∵D1,D分别为A1C1,AC的中点,四边形ACC1A1为平行四边形,∴C1D1═∥DA,∴四边形ADC1D1为平行四边形,∴AD1∥C1D,又AD1⊆/平面BDC1,C1D平面BDC1,∴AD1∥平面BDC1.(2)连接D1D,∵BB1∥平面ACC1A1,BB1平面BB1D1D,平面ACC1A1∩平面BB1D1D =D1D,∴BB1∥D1D,又∵D1,D分别为A1C1,AC的中点,∴BB1=DD1,故四边形BDD1B1为平行四边形,∴BD∥B1D1,又BD⊆/平面AB1D1,B1D1平面AB1D1,∴BD∥平面AB1D1.如图7-3-4所示,在三棱柱ABC-AB1C1中,E,F,G,H分别是AB,AC,A1B1,A1C1的中点,求证:图7-3-4(1)B,C,H,G四点共面;(2)平面EF A1∥平面BCHG.[证明](1)∵G,H分别是A1B1,A1C1的中点,∴GH是△A1B1C1的中位线,GH∥B1C1.又∵B1C1∥BC,∴GH∥BC,∴B,C,H,G四点共面.(2)在△ABC中,E,F分别为AB,AC的中点,∴EF∥BC.∵EF⊆/平面BCHG,BC平面BCHG,∴EF∥平面BCHG.∵A1G═∥EB,∴四边形A1EBG是平行四边形,则A1E∥GB.∵A1E⊆/平面BCHG,GB平面BCHG,∴A1E∥平面BCHG.∵A1E∩EF=E,∴平面EF A1∥平面BCHG.在本例条件下,若点D为BC1的中点,求证:HD∥平面A1B1BA.[证明]如图所示,连接HD,A1B,∵D为BC1的中点,H为A1C1的中点,∴HD∥A1B.又HD⊆/平面A1B1BA,A1B平面A1B1BA,∴HD∥平面A1B1BA.111111111的中点.求证:平面MNP∥平面A1BD.【导学号:79140230】[证明]如图,连接B1D1、B1C.∵P、N分别是D1C1、B1C1的中点,∴PN∥B1D1. 又B1D1∥BD,∴PN∥BD.又PN⊆/平面A1BD,∴PN∥平面A1BD.同理,MN∥平面A1BD,又PN∩MN=N,∴平面PMN∥平面A1BD.。

高考数学一轮复习第7章立体几何第3节平行关系教学案理含解析北师大版

高考数学一轮复习第7章立体几何第3节平行关系教学案理含解析北师大版

高考数学一轮复习第7章立体几何第3节平行关系教学案理含解析北师大版第三节平行关系[考纲传真] 1.以立体几何的定义、公理和定理为出发点,认识和理解空间中线面平行的有关性质与判定定理.2.能运用公理、定理和已获得的结论证明一些有关空间图形的平行关系的简单命题.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判定定理平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行(简记为“线线平行⇒线面平行”)⎭⎪⎬⎪⎫l⃘αaαl∥a⇒l∥α性质定理如果一条直线与一个平面平行,那么过该直线的任意一个平面与已知平面的交线与该直线平行(简记为“线面平行⇒线线平行”)⎭⎪⎬⎪⎫a∥αaβα∩β=b⇒a∥b文字语言图形语言符号语言判定定理如果一个平面内有两条相交直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行(简记为“线面平行⇒面面平行”)⎭⎪⎬⎪⎫aαbαa∥βb∥βa∩b=P⇒α∥β性质定理如果两个平行平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行⎭⎪⎬⎪⎫α∥βα∩γ=aβ∩γ=b⇒a∥b1.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.4.三种平行关系的转化:[基础自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若一条直线平行于一个平面,则这条直线平行于这个平面内的任一条直线.(2)如果一个平面内的两条直线平行于另一个平面,那么这两个平面平行.(3)如果两个平面平行,那么分别在这两个平面内的两条直线平行或异面.(4)若直线a与平面α内无数条直线平行,则a∥α. ( )[答案](1)×(2)×(3)√(4)×2.(教材改编)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,bα,则b∥αD[A错误,a可能在经过b的平面内;B错误,a与α内的直线平行或异面;C错误,两个平面可能相交.]3.平面α与平面β平行的条件可以是( )A.α内有无数条直线都与β平行B.直线a∥α,a∥β,且直线a不在α内,也不在β内C.α内的任何直线都与β平行D.直线a在α内,直线b在β内,且a∥β,b∥αC[在选项A中,α内有无数条直线都与β平行,α与β有可能相交,故选项A错误;在选项B中,直线a∥α,a∥β,且直线a不在α内,也不在β内,则α与β相交或平行,故选项B错误;在选项C中,α内的任何直线都与β平行,由面面平行的判定定理得α∥β,故选项C正确;在选项D中,直线a在α内,直线b在β内,且a∥β,b∥α,则α与β相交或平行,故选项D错误.故选C.]4.已知直线l∥平面α,P∈α,则过点P且平行于直线l的直线( )A.只有一条,不在平面α内B.只有一条,且在平面α内C.有无数条,不一定在平面α内D.有无数条,一定在平面α内B[过直线l和点P作一个平面β与α相交于m,∵l∥α,∴l∥m,且mα,若n也是过点P且平行于l的直线,则m∥n,这与m∩n=P相矛盾,故选B.]5.(教材改编)在正方体ABCD­A1B1C1D1中,E是DD1的中点,则BD1与平面ACE的位置关系为________.平行[如图所示,连接BD交AC于F,连接EF,则EF是△BDD1的中位线,∴EF∥BD1,又EF平面ACE,BD1平面ACE,∴BD1∥平面ACE.]与线、面平行相关命题的判定1.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∥βB.存在一条直线a,aα,a∥βC.存在两条平行直线a,b,aα,bβ,a∥β,b∥αD.存在两条异面直线a,b,aα,bβ,a∥β,b∥αD[若α∩β=l,a∥l,aα,aβ,则a∥α,a∥β,故排除A.若α∩β=l,aα,a∥l,则a∥β,故排除B.若α∩β=l,aα,a∥l,bβ,b∥l,则a∥β,b∥α,故排除C.故选D.]2.下列四个正方体图形中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,P分别为其所在棱的中点,则能得出AB∥平面MNP的图形的序号是( )①②③④A.①③B.②③C.①④ D.②④C[对于图形①,易得平面MNP与AB所在的对角面平行,所以AB∥平面MNP;对于图形④,易得AB∥PN,又AB平面MNP,PN平面MNP,所以AB∥平面MNP;图形②③无论用定义还是判定定理都无法证明线面平行.故选C.][规律方法] 与线、面平行相关命题的判定,必须熟悉线、面平行关系的各个定义、定理,特别注意定理所要求的条件是否完备,图形是否有特殊情形.►考法1 直线与平面平行的判定【例1】如图所示,在四棱锥P­ABCD中,底面ABCD是菱形,PA⊥平面ABCD,PA=3,F是棱PA上的一个动点,E为PD的中点,O为AC的中点.(1)证明:OE∥平面PAB;(2)若AF=1,求证:CE∥平面BDF;(3)若AF=2,M为△ABC的重心,证明FM∥平面PB C.[证明](1)由已知四边形ABCD为菱形,又O为AC的中点,所以O为BD的中点,又E为PD的中点,所以OE∥P B.又OE平面PAB,PB平面PAB,所以OE∥平面PA B.(2)过E作EG∥FD交AP于G,连接CG,FO.因为EG∥FD,EG平面BDF,FD平面BDF,所以EG∥平面BDF,因为底面ABCD是菱形,O是AC的中点,又因为E为PD的中点,所以G为PF的中点,因为AF=1,PA=3,所以F为AG的中点,所以OF∥CG.因为CG平面BDF,OF平面BDF,所以CG∥平面BDF.又EG ∩CG =G ,EG ,CG 平面CGE , 所以平面CGE ∥平面BDF ,又CE 平面CGE ,所以CE ∥平面BDF . (3)连接AM ,并延长,交BC 于点Q ,连接PQ , 因为M 为△ABC 的重心,所以Q 为BC 中点,且AM MQ =21.又AF =2,所以AF FP =21.所以AM MQ =AFFP,所以MF ∥PQ ,又MF 平面PBC ,PQ 平面PBC , 所以FM ∥平面PB C.►考法2 线面平行性质定理的应用【例2】 如图所示,CD ,AB 均与平面EFGH 平行,E ,F ,G ,H 分别在BD ,BC ,AC ,AD 上,且CD ⊥AB .求证:四边形EFGH 是矩形.[证明] ∵CD ∥平面EFGH , 而平面EFGH ∩平面BCD =EF , ∴CD ∥EF .同理HG ∥CD ,∴EF ∥HG . 同理HE ∥GF ,∴四边形EFGH 为平行四边形, ∵CD ∥EF ,HE ∥AB ,∴∠HEF 为异面直线CD 和AB 所成的角. 又∵CD ⊥AB ,∴HE ⊥EF . ∴平行四边形EFGH 为矩形.[规律方法] 1.证明线面平行的常用方法 (1)利用线面平行的定义(无公共点).(2)利用线面平行的判定定理(a α,b α,a ∥b ⇒a ∥α). (3)利用面面平行的性质定理(α∥β,a α⇒a ∥β). (4)利用面面平行的性质(α∥β,a β,a ∥α⇒a ∥β).2.利用判定定理判定线面平行,注意三条件缺一不可,关键是找平面内与已知直线平行的直线.常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.如图,四棱锥P ­ABCD 中,底面ABCD 为矩形,F 是AB的中点,E 是PD 的中点.(1)证明:PB ∥平面AEC ;(2)在PC 上求一点G ,使FG ∥平面AEC ,并证明你的结论. [解] (1)证明:连接BD ,设BD 交AC 于O ,连接EO , 因为ABCD 为矩形,所以O 为BD 的中点, 又E 为PD 的中点,所以EO ∥P B .又EO 平面AEC ,PB 平面AEC ,∴PB ∥平面AE C.(2)PC 的中点G 即为所求的点. 证明如下:连接GE ,FG ,∵E 为PD 的中点,∴EG 綊12CD ;又F 是AB 的中点,∴AF 綊12CD ,∴AF 綊EG ,∴四边形AFGE 为平行四边形,∴FG ∥AE ,又FG 平面AEC ,AE 平面AEC ,∴FG ∥平面AE C.平面与平面平行的判定与性质【例3】 如图所示,在三棱柱ABC ­A 1B 1C 1中,E ,F ,G ,H 分别是AB ,AC ,A 1B 1,A 1C 1的中点,求证:(1)B ,C ,H ,G 四点共面; (2)平面EFA 1∥平面BCHG .[证明] (1)∵G ,H 分别是A 1B 1,A 1C 1的中点, ∴GH 是△A 1B 1C 1的中位线,GH ∥B 1C 1.又∵B 1C 1∥BC ,∴GH ∥BC ,∴B ,C ,H ,G 四点共面. (2)在△ABC 中,E ,F 分别为AB ,AC 的中点, ∴EF ∥B C.∵EF 平面BCHG ,BC 平面BCHG , ∴EF ∥平面BCHG . ∵A 1G 綊EB ,∴四边形A 1EBG 是平行四边形,则A 1E ∥GB . ∵A 1E 平面BCHG ,GB 平面BCHG ,∴A1E∥平面BCHG.∵A1E∩EF=E,∴平面EFA1∥平面BCHG.[母题探究] (1)在本例条件下,若点D为BC1的中点,求证:HD∥平面A1B1B A.(2)在本例条件下,若D1,D分别为B1C1,BC的中点,求证:平面A1BD1∥平面AC1D.[证明] (1)如图所示,连接HD,A1B,∵D为BC1的中点,H为A1C1的中点,∴HD∥A1B.又HD平面A1B1BA,A1B平面A1B1BA,∴HD∥平面A1B1B A.(2)如图所示,连接A1C交AC1于点M,∵四边形A1ACC1是平行四边形,∴M是A1C的中点,连接MD,∵D为BC的中点,∴A1B∥DM.∵A1B平面A1BD1,DM平面A1BD1,∴DM∥平面A1BD1,又由三棱柱的性质知,D1C1綊BD,∴四边形BDC1D1为平行四边形,∴DC1∥BD1.又DC1平面A1BD1,BD1平面A1BD1,∴DC1∥平面A1BD1.又∵DC1∩DM=D,DC1,DM平面AC1D,∴平面A1BD1∥平面AC1D.[规律方法] 证明面面平行的常用方法(1)利用面面平行的定义.(2)利用面面平行的判定定理:如果一个平面内有两条相交直线都平行于另一个平面,那么这两个平面平行.(3)利用“垂直于同一条直线的两个平面平行”.(4)利用“如果两个平面同时平行于第三个平面,那么这两个平面平行”.(5)利用“线线平行”“线面平行”“面面平行”的相互转化.如图所示,四边形ABCD 与四边形ADEF 都为平行四边形,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)如图所示,设DF 与GN 交于点O , 连接AE ,则AE 必过点O ,连接MO , 则MO 为△ABE 的中位线, 所以BE ∥MO . 因为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 .因为DE 平面MNG ,GN 平面MNG , 所以DE ∥平面MNG . 因为M 为AB 的中点, 所以MN 为△ABD 的中位线, 所以BD ∥MN .因为BD 平面MNG ,MN 平面MNG , 所以BD ∥平面MNG .因为DE ∩BD =D ,BD ,DE 平面BDE , 所以平面BDE ∥平面MNG .(2016·全国卷Ⅲ节选)如图所示,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.证明:MN ∥平面PA B . [证明] 由已知得AM =23AD =2.取BP 的中点T ,连接AT ,TN ,由N 为PC 的中点知TN ∥BC ,TN =12BC =2.又AD∥BC,故TN綊AM,所以四边形AMNT为平行四边形,于是MN∥AT.因为MN平面PAB,AT平面PAB,所以MN∥平面PA B.。

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课时分层训练(三十九)平行关系
(对应学生用书第256页)
A组基础达标
(建议用时:30分钟)
一、选择题
1.(2018·长沙模拟)已知m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,则下列命题中正确的是()
【导学号:00090250】A.m∥α,n∥α,则m∥n
B.m∥n,m∥α,则n∥α
C.m⊥α,m⊥β,则α∥β
D.α⊥γ,β⊥γ,则α∥β
C[对于A,平行于同一平面的两条直线可能相交,平行或异面,故A不正确;
对于B,m∥n,m∥α,则n∥α或nα,故B不正确;
对于C,利用垂直于同一直线的两个平面平行,可知C正确;
对于D,因为垂直于同一平面的两个平面的位置关系是相交或平行,故D不正确.]
2.下列四个正方体图形中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,P分别为其所在棱的中点,能得出AB∥平面MNP的图形的序号是()
图7-4-6
A.①③B.②③
C.①④D.②④
C[对于图形①,平面MNP与AB所在的对角面平行,即可得到AB∥平面MNP;对于图形④,AB∥PN,即可得到AB∥平面MNP;图形②③无论用定义还是判定定理都无法证明线面平行.]
3.(2017·山东济南模拟)如图7-4-7所示的三棱柱ABC-A1B1C1中,过A1B1的平面与平面ABC交于DE,则DE与AB的位置关系是()
图7-4-7
A.异面B.平行
C.相交D.以上均有可能
B[在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB∥A1B1.
∵AB平面ABC,A1B1平面ABC,
∴A1B1∥平面ABC.
∵过A1B1的平面与平面ABC交于DE,
∴DE∥A1B1,∴DE∥AB.]
4.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() A.若m∥α,n∥α,则m∥n
B.若m⊥α,nα,则m⊥n
C.若m⊥α,m⊥n,则n∥α
D.若m∥α,m⊥n,则n⊥α
B[若m∥α,n∥α,则m,n平行、相交或异面,A错;若m⊥α,nα,则m
⊥n ,因为直线与平面垂直时,它垂直于平面内任一直线,B 正确;若m ⊥α,m ⊥n ,则n ∥α或n
α,C 错;若m ∥α,m ⊥n ,则n 与α可能相交,可能平行,也可能n α,D 错.]
5.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( )
A .3
B .2
C .1
D .0
C [①中,当α与β不平行时,也可能存在符合题意的l ,m ;②中,l 与m
也可能异面;③中,⎩⎪⎨⎪⎧ l ∥γ,l α,
α∩γ=n
⇒l ∥n ,同理,l ∥m ,则m ∥n ,正确.] 二、填空题
6.设α,β,γ为三个不同的平面,a ,b 为直线,给出下列条件:
①a α,b β,a ∥β,b ∥α;②α∥γ,β∥γ;③α⊥γ,β⊥γ;④a ⊥α,b ⊥β,a ∥B .
其中能推出α∥β的条件是________(填上所有正确的序号).
②④ [在条件①或条件③中,α∥β或α与β相交.
由α∥γ,β∥γ⇒α∥β,条件②满足.
在④中,a ⊥α,a ∥b ⇒b ⊥α,从而α∥β,④满足.]
7.如图7-4-8所示,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =2,点E 为AD 的中点,点F 在CD 上.若EF ∥平面AB 1C ,则线段EF 的长度等于________.
图7-4-8
2 [在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =2,
∴AC =2 2.
又E 为AD 中点,EF ∥平面AB 1C ,EF
平面ADC ,
平面ADC ∩平面AB 1C =AC ,
∴EF ∥AC ,∴F 为DC 中点,
∴EF =12AC = 2.]
8.(2016·衡水模拟)如图7-4-9,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________.
图7-4-9
平面ABC ,平面ABD [连接AM 并延长交CD 于E ,则
E 为CD 的中点.
由于N 为△BCD 的重心,
所以B ,N ,E 三点共线,
且EM MA =EN NB =12,所以MN ∥AB .
于是MN ∥平面ABD 且MN ∥平面ABC .]
三、解答题
9.一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图7-4-10所示.
(1)请将字母F,G,H标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由);
(2)判断平面BEG与平面ACH的位置关系,并证明你的结论.
【导学号:00090251】
图7-4-10
[解](1)点F,G,H的位置如图所示. 5分
(2)平面BEG∥平面ACH,证明如下:
因为ABCD-EFGH为正方体,
所以BC∥FG,BC=FG. 7分又FG∥EH,FG=EH,所以BC∥EH,BC=EH,
于是四边形BCHE为平行四边形,所以BE∥CH. 9分又CH平面ACH,BE平面ACH,
所以BE∥平面ACH.
同理BG∥平面ACH.
又BE∩BG=B,所以平面BEG∥平面ACH. 12分10.(2018·雅安模拟)如图7-4-11所示,正方形ABCD与直角梯形ADEF所在平面互相垂直,∠ADE=90°,AF∥DE,DE=DA=2AF=2.
(1)求证:AC∥平面BEF;
(2)求四面体BDEF 的体积.
图7-4-11
[解] (1)证明:设AC ∩BD =O ,取BE 中点G ,连接FG ,
OG ,
所以,OG ∥DE ,且OG =12DE .
因为AF ∥DE ,DE =2AF ,
所以AF ∥OG ,且OG =AF ,
从而四边形AFGO 是平行四边形,FG ∥OA .
3分 因为FG 平面BEF ,AO 平面BEF ,
所以AO ∥平面BEF ,即AC ∥平面BEF .
6分 (2)因为平面ABCD ⊥平面ADEF ,AB ⊥AD ,
所以AB ⊥平面ADEF .因为AF ∥DE ,∠ADE =90°,DE =DA =2AF =2
所以△DEF 的面积为S △DEF =12×ED ×AD =2,
9分 所以四面体BDEF 的体积V =13·S △DEF ×AB =43.
12分
B 组 能力提升
(建议用时:15分钟) 1. 在四面体ABCD 中,截面PQMN 是正方形,则在下列结论中,错误的是( )。

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