考点7-1平行垂直与动点1.(2022·全国·高三专题练习)如图,已知ABCDEF、、、、、分别是正方体所在棱的中点,则下列直线中与直线EF相交的是().A.直线ABB.直线BCC.直线CDD.直线DA.【答案】A【分析】通过空间想象直接可得.【详解】如图,易知,AFHGHGBE,所以AFBE∥,且12AFBE,所以ABEF为梯形,故AB与EF相交,A正确;因为,,BCMHMHNLNLEF,所以BCEF∥,故B错误;因为平面CDH平面EFNL,CD平面CDH,EF平面EFNL,所以直线CD与直线EF无公共点,故C错误;因为AD平面ADF,EFI平面ADFF,故AD与EF异面,D错误.故选:A2.(2020·山东·高考真题)已知正方体1111ABCDABCD(如图所示),则下列结论正确的是()A.11//BDAAB.11//BDADC.11BDACD.111BDAC【答案】D【分析】根据异面直线的定义,垂直关系的转化,判断选项.【详解】A.11//AABB,1BB与1BD相交,所以1BD与1AA异面,故A错误;B.1BD与平面11ADDA相交,且11DAD,所以1BD与1AD异面,故B错误;C.四边形11ABCD是矩形,不是菱形,所以对角线1BD与1AC不垂直,故C错误;D.连结11BD,1111BDAC,111BBAC,1111BDBBB,所以11AC平面11BBD,所以111ACBD,故D正确.故选:D3.(2023·全国·高三专题练习)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不平行于平面MNQ的是()A.B.C.D.【答案】D【分析】利用线面平行的判定定理逐项判断可得出合适的选项.【详解】对于A选项,连接CD,如下图所示:因为//ACBD且ACBD,所以,四边形ABDC为平行四边形,所以,//CDAB,NQ、Q分别为CE、DE的中点,则//NQCD,所以,//NQAB,因为AB平面MNQ,NQ平面MNQ,所以,//AB平面MNQ;对于B选项,连接CD,如下图所示:因为//ACBD且ACBD,所以,四边形ABDC为平行四边形,所以,//ABCD,M、Q分别为CE、DE的中点,所以,//MQCD,//MQAB,因为AB平面MNQ,MQÌ平面MNQ,所以,//AB平面MNQ;对于C选项,连接CD,如下图所示:因为//ACBD且ACBD,所以,四边形ABDC为平行四边形,所以,//ABCD,M、Q分别为CE、DE的中点,所以,//MQCD,//MQAB,因为AB平面MNQ,MQÌ平面MNQ,所以,//AB平面MNQ;对于D选项,连接CD、BE交于点O,则O为BE的中点,设BEMNF,连接FQ,因为Q、O分别为AE、BE的中点,则//OQAB,若//AB平面MNQ,ABÌ平面ABE,平面ABE平面MNQFQ,则//FQAB,在平面ABE内,过该平面内的点Q作直线AB的平行线,有且只有一条,与题设矛盾.假设不成立,故D选项中的直线AB与平面MNQ不平行.故选:D.4.(2022·全国·高三专题练习)如图,在正方体1111ABCDABCD中,,MN分别是棱111,CDCC的中点.给出以下四个结论:①直线AM与直线1CC相交;②直线AM与直线BN平行;③直线AM与直线1DD异面;④直线BN与直线1MB异面.其中正确结论的序号为____(注:把你认为正确的结论序号都填上).【答案】③④【分析】利用异面直线的定义进行判断.【详解】AM平面11CDDCM=,1CC平面11CDDC,且1MCC,根据异面直线的定义可得,直线AM与直线1CC异面,故①错;类似的根据定义可说明直线AM与直线BN异面,直线AM与直线1DD异面,直线BN与直线1MB异面,故②错,③,④正确.故答案为:③④5.(2022·全国·高三专题练习)已知平面、和直线m、l,则下列说法:①若,m,lm,则l;②若m,l,lm,则l;③若,l,则l;④若,m,l,lm,则l.其中正确的说法序号为________.【答案】④【分析】利用面面垂直的性质定理逐项判断可得出结论.【详解】对于①,若,m,lm,则l与的位置关系不确定,①错;对于②,若、不垂直,则l与不垂直,②错;对于③,若,l,则l与不一定垂直,③错;对于④,由面面垂直的性质定理可知④对.故答案为:④.6.(2021·北京·高三开学考试)在正方体1111ABCDABCD中,点P在正方形11ADDA内,且不在棱上,则A.在正方形11DCCD内一定存在一点Q,使得PQAC∥B.在正方形11DCCD内一定存在一点Q,使得PQACC.在正方形11DCCD内一定存在一点Q,使得平面1//PQC平面ABCD.在正方形11DCCD内一定存在一点Q,使得AC平面1PQC【答案】A【分析】对于选项A,当PQ是1DAC的中位线时,可判断A选项;对于选项B,假设存在,则PQ平面11DBBD,或者//PQ平面11DBBD,进而与已知矛盾判断B选项;对于选项C,假设存在,则可得到平面1//PQC平面111ABC,进而由矛盾判断C选项;对于选项D,假设存在,则可得到平面11//DBBD平面1PQC,进而已知矛盾判断D选项.【详解】对于选项A,连接1AD、1AD交于点P,连接1DC、1DC交于点Q,连接PQ、AC,因为PQ是1DAC的中位线,所以//PQAC,故A项正确;对于选项B,在正方形11DCCD内如果存在一点Q,使得PQAC,由于AC平面11DBBD,所以PQ平面11DBBD,或者//PQ平面11DBBD,而P、Q在平面11DBBD的两侧,PQ与平面11DBBD相交,故B项错误;对于选项C,在正方形11DCCD内如果存在一点Q,使得平面1//PQC平面ABC,由于平面111//ABC平面ABC,所以平面1//PQC平面111ABC,而平面1PQC与平面111ABC相交于点1C,故C项错误;对于选项D,在正方形11DCCD内如果存在一点Q,使得AC平面1PQC,由于AC平面11DBBD,所以平面11//DBBD平面1PQC,而P、Q在平面11DBBD的两侧,所以平面11DBBD与平面1PQC相交,故D项错误.故选:A7.(2011·浙江·高考真题(理))下列命题中错误的是()A.如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面βB.如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面βC.如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,α∩β=l,那么l⊥平面γD.如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面β【答案】D【分析】利用面面垂直的性质定理和线面平行的判定定理证明A正确;利用面面垂直的判定定理证明B正确;利用面面垂直的性质定理和线面垂直的判定定理证明C正确;举反例可得D错误.【详解】对于A,设平面∩平面=直线a,设直线b,且b//a,则显然直线b平面,根据线面平行的判定定理可得直线b//,故A正确;对于B,如果内存在直线与平行,则由面面垂直的判定定理可知平面⊥平面,与已知矛盾,故B正确;对于C,设平面α平面a,平面β平面γb,在内作直线,manb,由面面垂直的性质定理可得,mn,又∵直线,ll,∴,mlnl,又∵α∩β=l,∴,mn为相交直线,又∵m,n平面,∴l⊥平面γ,故C正确;平面α⊥平面β,设平面α∩平面βa,在平面α内与a平行的直线都不与平面垂直,故D项错误.故选:D.8.(2022·全国·高考真题(文))在正方体1111ABCDABCD中,E,F分别为,ABBC的中点,则()A.平面1BEF平面1BDDB.平面1BEF平面1ABDC.平面1//BEF平面1AACD.平面1//BEF平面11ACD【答案】A【分析】证明EF平面1BDD,即可判断A;如图,以点D为原点,建立空间直角坐标系,设2AB,分别求出平面1BEF,1ABD,11ACD的法向量,根据法向量的位置关系,即可判断BCD.【详解】解:在正方体1111ABCDABCD中,ACBD且1DD平面ABCD,又EF平面ABCD,所以1EFDD,因为,EF分别为,ABBC的中点,所以EFAC,所以EFBD,又1BDDDD,所以EF平面1BDD,又EF平面1BEF,所以平面1BEF平面1BDD,故A正确;选项BCD解法一:如图,以点D为原点,建立空间直角坐标系,设2AB,则112,2,2,2,1,0,1,2,0,2,2,0,2,0,2,2,0,0,0,2,0BEFBAAC,10,2,2C,则11,1,0,0,1,2EFEB,12,2,0,2,0,2DBDA,1110,0,2,2,2,0,2,2,0,AAACAC设平面1BEF的法向量为111,,mxyz,则有11111020mEFxymEByz,可取2,2,1m,同理可得平面1ABD的法向量为11,1,1n,平面1AAC的法向量为21,1,0n,平面11ACD的法向量为31,1,1n,则122110mn,所以平面1BEF与平面1ABD不垂直,故B错误;因为m与2nuur不平行,所以平面1BEF与平面1AAC不平行,故C错误;因为m与3n不平行,所以平面1BEF与平面11ACD不平行,故D错误,故选:A.选项BCD解法二:解:对于选项B,如图所示,设11ABBEM,EFBDN,则MN为平面1BEF与平面1ABD的交线,在BMN△内,作BPMN于点P,在EMN内,作GPMN,交EN于点G,连结BG,则BPG或其补角为平面1BEF与平面1ABD所成二面角的平面角,由勾股定理可知:222PBPNBN,222PGPNGN,底面正方形ABCD中,,EF为中点,则EFBD,由勾股定理可得222NBNGBG,从而有:2222222NBNGPBPNPGPNBG,据此可得222PBPGBG,即90BPG,据此可得平面1BEF平面1ABD不成立,选项B错误;对于选项C,取11AB的中点H,则1AHBE,由于AH与平面1AAC相交,故平面1∥BEF平面1AAC不成立,选项C错误;对于选项D,取AD的中点M,很明显四边形11ABFM为平行四边形,则11AMBF,由于1AM与平面11ACD相交,故平面1∥BEF平面11ACD不成立,选项D错误;故选:A.9.(2022·广东惠州·高三阶段练习)如图所示,在四棱锥P−ABCD中,PA⊥底面ABCD,且底面各边都相等,ACBDO,M是PC上的一动点,当点M满足___________时,平面MBD⊥平面PCD.(只要填写一个你认为正确的条件即可)【答案】DMPC(或BMPC,OMPC等都可)【分析】先确定所填答案,如DMPC,再证明平面MBD⊥平面PCD即可,根据线面垂直的性质可得PABD,从而可得BD平面PAC,再根据线面垂直的性质可得BDPC,从而可得PC平面MBD,再根据面面垂直的判定定理即可得证.【详解】解:可填DMPC,由ABCD为菱形,则ACBD,∵PA平面ABCD,BD平面ABCD,所以PABD,又PAACA,∴BD平面PAC,又PC平面PAC,∴BDPC,又DMPC,BDDMD,所以PC平面MBD,又因PC平面PCD,所以平面MBD⊥平面PCD.故答案为:DMPC.(或BMPC,OMPC等都可)10.(2022·吉林·东北师大附中模拟预测(理))如图,在边长为4的正三角形ABC,E为边AB的中点,过E作EDAC于D.把ADE沿DE翻折至1ADE△的位置,连接1AC.翻折过程中,