高中数学人教A版(2019)必修2 8.5 空间直线、平面平行 选择题专项章节综合练习题(答案+解析)

8.5 空间直线、平面平行 选择题专项
一、选择题
1.若空间三条直线a,b,c满足a⊥b,bc,则直线a与c(  )
A.一定平行 B.一定垂直
C.一定是异面直线 D.一定相交
2.(2023高一下·温州期末) 直线,互相平行的一个充分条件是(  )
A.,都平行于同一个平面 B.,与同一个平面所成角相等
C.,都垂直于同一个平面 D.平行于所在平面
3.(2023高一下·资阳期末)能使平面与平面平行的一个条件是(  )
A.与都平行于同一条直线
B.一条直线l分别与和所成的角相等
C.内有无数条直线都与平行
D.内的任何一条直线都与平行
4.(2023高一下·河南月考)设为两个不同的平面,为两条不同的直线,且,则“”是“”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
5.(2023高一下·绍兴月考)已知m,n是两条直线,,是两个平面,下列命题正确的是(  )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
6.(2023高一下·宁波期末)设是一条直线,,是两个不同的平面,下列说法正确的是(  )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
7.(2023高一下·浙江期中) 设为两个不同的平面,为两条不同的直线,且,则“”是“”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
8.一个正方体纸盒展开后如图所示,在关于原正方体纸盒的下列结论中正确的是(  )
A. B. C. D.
9.(2023高二上·吉林开学考)已知空间中三个互不相同的平面、、,两条不同的直线a、b,下列命题正确的是(  )
A.若,,则
B.若,,,则
C.若,,,则
D.若,,则
10.设为两条直线,为两个平面,下列四个命题中,正确的命题是(  )
A.若,,则
B.若,,,则
C.若,,,则
D.若,则
11.(2023高一下·炎陵期末)在空间中给出下列命题:(1)垂直于同一直线的两直线平行.(2)两条直线没有公共点,则这两条直线平行.(3)平行于同一直线的两直线平行.(4)垂直于同一平面的两直线平行.其中正确的命题个数是(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
12.(2023高一下·苏州期末)设,是两条不同的直线,,是两个不同的平面,则下列结论不正确的是(  )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,,,与相交,则
13.(2023高一下·莲湖期末)下列命题正确的是(  )
A.任意四边形都可以确定唯一一个平面
B.若,则直线m与平面内的任意一条直线都垂直
C.若,则直线m与平面内的任意一条直线都平行
D.若直线m上有无数个点不在平面内,则
14.(2023高一下·天河期末)以下说法错误的是(  )
A.已知平面,,满足,,则
B.已知直线a、l,平面,满足,,,则
C.如果空间中两个角的两条边分别对应平行,则这两个角相等
D.用一个平面去截一个正方体,截面图形有可能是等边三角形,不可能是直角三角形
15.(2023高一下·金华期末)已知表示三个不同平面,表示三条不同直线,则使“”成立的一个充分非必要条件是(  )
A.若,且
B.若,且
C.若
D.若
16.在空间中,是不重合的直线,是不重合的平面,则下列说法正确的是(  )
A.若,则
B.若,则
C.若,,则
D.若,则
17.(2023高三下·吉林)已知为异面直线,平面,平面,若直线满足,且.则下列说法正确的是(  )
A. B.
C.与相交,且交线平行于 D.与相交,且交线垂直于
18.(2023高一下·深圳月考)已知A,B,C表示不同的点,l表示直线,表示不同的平面,则下列推理中错误的是(  )
A.
B.
C.
D.
19.已知平面,直线,直线不在平面内,下列说法正确的是(  )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
20.(2023高一下·汕尾期末)已知直线,,和平面,则下列命题正确的是(  )
A.若,,则
B.若,,,,则
C.若,,,,则
D.若,,则
21.如图,四棱锥中,,分别为,上的点,且平面,则(  )
A. B.
C. D.以上均有可能
22.(2022高一下·濮阳期末)如果直线平面,,那么过点P且平行于直线a的直线(  )
A.只有一条,不在平面内 B.有无数条,不一定在平面内
C.只有一条,且在平面内 D.有无数条,一定在平面内
23.(2022高二下·舟山期末)已知空间中三条不重合的直线,两个不重合平面,以下证明推导过程错误的是(  )
A.
B.
C.
D.
24.(2022·衢州模拟)已知直线平面,点平面,且P不在l上,那么过点且平行于直线的直线(  )
A.有无数条,仅有一条在平面内
B.只有一条,且不在平面内
C.有无数条,均不在平面内
D.只有一条,且在平面内
25.(2023高二下·普宁月考)设,是两个不同的平面,,是两条不同的直线,下列结论:
①若,,则;
②若,,则;
③若,,则;
④若,,则至少与,中一个平行
则下列说法正确的是(  )
A.①② B.①③ C.①④ D.②③
26.(2023高一下·绍兴期末)设m,n是不同的直线,是不同的平面,则下列命题正确的是(  )
A.,则 B.,则
C.,则 D.,则
27.(2023·齐齐哈尔模拟)已知两条不同的直线l,m及三个不同的平面α,β,γ,下列条件中能推出的是(  )
A.l与α,β所成角相等 B.,
C.,, D.,,
28.(2022高二上·辽宁月考)已知,是两个不重合的平面,,是两条不重合的直线, 则下列命题不正确的是(  )
A.若,,则
B.若,,,则
C.若,,则
D.若,,,则
29.(2022高一下·安徽期中)如图,在透明塑料制成的长方体 容器内灌进一些水,将容器底面一边 固定于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜度的不同,有下列四个说法:
①有水的部分始终呈棱柱形;
②水面 所在的四边形面积为定值;
③棱 始终与水面所在的平面平行;
④当点 在棱 时, 是定值.
其中正确说法的是(  )
A.①②④ B.①③④ C.①②③ D.②③④
二、填空题
30.(2023高二上·柳州开学考)已知三个互不重合的平面α,β,γ,且直线m,n不重合,由下列条件:
①m⊥n,m⊥β;②n α,α∥β;③α⊥γ,β⊥γ,n α;
能推得n∥β的条件是   .
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】解:由 a⊥b,bc ,得.
故答案为:B.
【分析】由空间中直线的位置关系,即可判断.
2.【答案】C
【解析】【解答】解:对于A:若a,b都平行于同一个平面,则a,b平行、相交或异面,错误;
对于B:若 ,与同一个平面所成角相等 ,则,可平行,可相交,可异面,错误;
对于C:若a,b都垂直于同一个平面,则a,b互相平行,正确;
对于D:若a平行于b所在平面,则a,b平行或异面,错误;
故选:C.
【分析】根据各选项中的条件判断直线a,b的位置关系,再结合充分条件的概念,可得出正确的答案.
3.【答案】D
【解析】【解答】解:A、 设两平面相交,交线为a,平面外直线为b,当a平行b时,根据线面平行的判定定理可知,直线b和两平面平行,但两平面相交,故A不符合;
B、若平面与平面相互垂直,直线与平面和平面都平行,则直线与平面和成的角相等为0,此时梁平面相交,与题设平面和平行矛盾,故B不符合;
C、设平面与平面的交线为直线,,则a不在内,则,则内所有与a平行的直线都与平行,即平面内有无数条直线都与平面平行,而平面与平面不平行,故C不符合;
D、若平面内的任何一条直线都与平面平行,则平面与平面没有公共点,故平面与平面平行,故D符合题意.
故答案为:D.
【分析】设两平面相交,根据线面平行的判定定理,判断A;通过取特殊位置两平面垂直,线平行于平面排除B;通过取特殊位置,再结合线面平行的判定定理即可判断C;两个平面平行的定义:若平面与平面没有公共点,则平面与平面平行.根据条件可得平面与平面没有公共点,再根据平面与平面平行的定义即可判断D.
4.【答案】D
【解析】【解答】解:若,且,
则平行或异面,所以“”是“”的不充分条件;
②若,则平行或相交,所以“”是“
”的不必要条件;
综上所述:“”是“”的既不充分也不必要条件.
故答案为:D.
【分析】根据线面位置关系结合充分、必要条件分析判断.
5.【答案】D
【解析】【解答】 解:A.若,,则或,故A错误;
B.若,,则和这两个平面可以平行,也可以相交,故B错误;
C.若,,无法判断直线与平面垂直,故C错误;
D.若,则平面存在直线l,满足,
因为,则有l⊥β,所以α⊥β,故D正确.
故选:D.
【分析】 根据 直线与平面、平面与平面的位置关系依次分析各个选项即可.
6.【答案】C
【解析】【解答】A、 ,,或 与平行,A错误;
B、,, 或 与平行或,B错误;
C、 ,, ,C正确;
D、 ,, 或,D错误.
故答案为:C
【分析】根据空间直线、平面的位置关系逐一判断选项.
7.【答案】D
【解析】【解答】
如果两平面平行,那么平面中的所有直线有可能平行,也有可能异面,所以不充分
如果两直线平行,两个平面有可能平行,也有可能相交,所以也并不必要
【分析】需要根据平面与直线平行的性质与判定双向思考,从而得出答案
8.【答案】A
【解析】【解答】解:根据题意还原几何体可得
对于A:因为,,则为平行四边形,则 ,故A正确;
对于B:由A可知:,则与CN所成的角为(或其补集),
因为,即为等边三角形,则,
所以与CN不垂直,故B错误;
对于C:由正方体可得:,则,故C错误;
对于D:因为,且EF与AE相交,所以MN与EF不平行,故D错误.
故答案为:A.
【分析】根据题意还原正方体,结合正方体的几何特征逐项判断.
9.【答案】B
【解析】【解答】解:对于A: 若,,则或 与相交,故A错误;
对于B: 若, ,则,且 ,所以 ,故B正确;
对于C: 若,,,则b与β可能相交也可能平行,故C错误;
对于D: 若,,则或 与相交,故D错误;
故答案为:B.
【分析】根据空间中线、面位置关系逐项分析判断.
10.【答案】C
【解析】【解答】解:对于A: 若,,则 或异面,故A错误;
对于B: 若,,,则 或异面,故B错误;
对于C: 若,,,则或相交,故C错误;
对于D: 若,则 ,故D正确;
故答案为:D.
【分析】根据空间线、面位置关系分析判断ABC;对于D:根据线面平行的判定定理分析判断.
11.【答案】B
【解析】【解答】解:参考正方体图形可知,空间中垂直于同一直线的两条直线可以相交,故(1)错误;两条直线没有公共点,两条直线可以异面,故(2)错误;根据平行公理,平行于同一直线的两直线平行,故(3)正确;根据直线与平面垂直的性质,可知垂直于同一平面的两直线平行,故D正确.
故答案为:B.
【分析】根据空间中线线位置关系以及线面位置关系的判定及性质,逐项判断即可.
12.【答案】C
【解析】【解答】解:A 选项是面面垂直的判定定理故A选项正确.
B 若,则在平面内存在直线b有,则故B选项正确.
C 若,,则有可能平行也有可能相交,故C选项不正确.
D选项是面面平行的判定定理故D选项正确.
故答案为:C
【分析】由线面平行和垂直的定义和判定定理逐一判定即可.
13.【答案】B
【解析】【解答】解:A 空间四边形不可以确定一个平面,故A选项错误.
B 由线面垂直的定义可判断直线m与平面内的任意一条直线都垂直,故B选项正确.
C 由线面平行的定义可判断则直线m与平面内的任意一条直线可以平行也可以异面,故C选项错误.
D 若直线m上有无数个点不在平面内,则直线m可以与平面相交,故D选项错误.
故答案为:B
【分析由平面定理的推论可以判断A错误,由线面垂直的定义可判断B选项正确,由线面的位置关系可判断CD选项错误.
14.【答案】C
【解析】【解答】C选项:如果空间中两个角的两条边分别对应平行,则这两个角相等或互补,所以C选项错误;
A选项:因为, 所以由面面垂直定理可知,. 所以A选项正确;
B选项: 因为, 所以由线线平行定理可知,, 因此B选项正确;
D选项: 用一个平面去截一个正方体,截面如果是三角形时候,一定是锐角三角形,可能是等边三角形,不可能是直角三角形. 因此D选项正确.
故选:C.
【分析】根据空间中两个角的两条对边分别平行,可知两个角相等或互补,故C选项错误;再根据面面垂直定理和线线平行定理,可知A和B正确;立方体图形求截面,画图可知截面为三角形时,最多为锐角三角形.
15.【答案】D
【解析】【解答】由 , 易得,无法推得a//b,故A错误;
当 时,有可能得,不一定推得a//b, 故B错误;
当平面 为正方体同一个顶点的三个面时, 交于一点,不一定推得a//b,故C错误;
由 得
又 ,得,
又 ,得b//a,
同理可得c//a,
即a//b//c,则充分性成立;
当a//b// c时,a,b, c可以同在平面a内,则必要性不成立,故D正确.
故选: D.
【分析】利用线面的位置关系,逐个判断A、B、C;利用线面平行的判定定理与性质定理结合充分条件,必要条件的定义判断D.
16.【答案】D
【解析】【解答】解:对于A: 若, 则 或 相交或异面,故A错误;
对于B: 若,则 或,故B错误;
对于C: 若,, 因为没有 是否在平面内,
根据面面垂直的性质定理无法判断与平面的位置关系,故C错误;
对于D: 若,则,故D正确;
故答案为:D.
【分析】根据空间中平行、垂直关系逐项分析判断.
17.【答案】C
【解析】【解答】A、 为异面直线 , 不平行,平面 与 平面 不平行,A错误;
B、 平面 , , ,,B错误;
CD、 与相交, 设,由 平面,平面 ,,知 ,又 ,且, ,C正确,D错误。
故答案为:C
【分析】根据空间平面、直线间的位置关系判断选项。
18.【答案】C
【解析】【解答】解:因为 ,则l上所有点都在平面α内,即lα,故A正确;
因为,则A,B在平面α与平面β的交线上,即α∩β=AB,故B正确;
如果A,B,C三点共线,则由A,B,C∈α,A,B,C∈β,可知A,B,C在平面α与平面β的交线上,无法得到平面α与平面β重合,故C错误;
因为,所以且,即l∩α=A,故D正确.
故选:C
【分析】由点、线、面的位置关系,结合平面的基本事实与定理逐项判断即可.
19.【答案】B
【解析】【解答】解:A、若,,,又, 或与是异面直线,A错误;
B、若,则,又,,B正确;
C、,又,,又,或,C错误;
D、,,则,又,,或与相交不一定垂直,D错误.
故答案为:B.
【分析】A、若,则 或与是异面直线,判断A;B、利用线面垂直的性质判断B;C、若,,则或,判断C;D、若,,则或与相交不一定垂直,判断D.
20.【答案】B
【解析】【解答】解:对A:若,,则或 ,故A错误;
对B:若,,,,则,故B正确;
对C:若,,,,根据线面垂直的判定定理可知:当且仅当相交时,才可得,故C错误;
对D:若,则或 ,故D错误.
故答案为:B.
【分析】根据空间中线面关系结合平行、垂直关系逐项分析判断.
21.【答案】B
【解析】【解答】在四棱锥 中, , 分别为 , 上的点,且 平面 ,
在平面 上,平面 与平面 交于 ,
由直线与平面平行的性质定理可得:
故答案为:B
【分析】在四棱锥 中, , 分别为 , 上的点,且 平面 ,由直线与平面平行的性质定理可得线线平行,从而证出。
22.【答案】C
【解析】【解答】过与作一平面,由于
故可设平面与平面的交线为,且 ,
由平面的公理2可知两平面的交线b是唯一的,
因为直线平面,所以,
即过点P和已知直线a平行的直线有且只有一条,且在平面内
故答案为:C.
【分析】利用直线与平面平行的性质定理,逐项进行判断,可得答案.
23.【答案】D
【解析】【解答】A选项,由面面平行的性质可以得到线面平行,A正确,不符合题意;
B选项,由线面平行的性质得到线线平行,B正确,不符合题意;
C选项,设,因为,设,且,则有,
因为,,所以,因为,,所以,C正确,不符合题意;
D选项,若,则此时不能推出,D错误,符合题意
故答案为:D
【分析】由面面平行的性质定理可判断A;由线面平行的性质定理可判断B;利用垂直关系推导出线面平行判断C;举反利判断D.
24.【答案】D
【解析】【解答】过直线与点的平面有且只有一个,记该平面为.
又因直线平面,点平面
所以过点且平行于直线的直线只有一条,且这条线为平面与平面的相交线.
故答案为:D.
【分析】由平面的基本性质和线面平行的性质定理,即可求出答案。
25.【答案】C
【解析】【解答】对于①垂直于同一直线的两个平面平行,故正确;
对于②若,,则 或 则,故错误;
对于③若,,则或与相交,故错误;
对于④若,,则至少与,中一个平行,故正确;
故答案为:C
【分析】利用面面垂直,面面平行和线面垂直,线面平行的判定和性质对各个结论进行判断即可.
26.【答案】D
27.【答案】C
【解析】【解答】对于A,正方体中,设边长为,连接,则为与平面所成角,
由勾股定理得到,故,
同理可得和所成角的正弦值为,故与平面和所成角大小相等,
但平面与平面不平行,A不符合题意;
B选项,平面⊥平面,平面⊥平面,但平面与平面不平行,B不符合题意;
对于C,由,得,又,所以,C符合题意;
对于D,l与m可同时平行于α与β的交线,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】举反例可判断A、B、D;根据平行的传递性和垂直关系可判断C.
28.【答案】B
【解析】【解答】若,,则一定有,A正确,不符合题意;
若,,,则,可能平行,也可能相交,B错误,符合题意;
若,,则一定有,C正确,不符合题意;
若,,,则,显然成立,D正确,不符合题意.
故答案为:B
【分析】根据线面位置关系的判定定理和性质定理,逐项判定,即可求解.
29.【答案】B
【解析】【解答】根据面面平行的性质定理,可得 固定时,
在倾斜的过程中,始终有 ,且平面 平面 ,
所以水的形状始终为棱柱形,所以①正确;
水面四边形 的面积是改变的,所以②不正确;
因为 , 水面 , 水面 ,
所以 水面 ,所以③正确;
由于水的体积为定值,高不变,所以底面 的面积不变,
即当 时, 是定值,所以④正确.
故答案为:B.
【分析】 ①由于BC固定,所以在倾斜的过程中,始终有AD// EH// FG// BC,且平面AEFB//平面DHGC,由此分析可得结论正确;
②水面四边形EFGH的面积是改变的;
③利用直线平行直线,直线平行平面的判断定理,容易推出结论;
④当时,AE+ BF是定值,通过水的体积判断即可.
30.【答案】②
【解析】【解答】解: ①若m⊥n,m⊥β;则或,①不满足题意;
②若n α,α∥β,根据面面平行的性质可知,②满足题意;
③α⊥γ,β⊥γ,n α,则或与相交,或或或与相交,③不满足题意.
故答案为:②.
【分析】根据线面平行的判定,逐一分析三个条件.

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