8.4 空間點、直線、平面之間的位置關(guān)系(解析版)(人教版2019必修第二冊)-人教版高中數(shù)學精講精練必修二_第1頁
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文檔簡介

8.4空間點、直線、平面之間的位置關(guān)系考法一平面的基本性質(zhì)及推理【例1-1】(2023廣東)關(guān)于平面的說法,正確的有(

)①平面是絕對平的且是無限延展的;②平面的形狀是平行四邊形;③三角形可以表示平面;④某一個平面的面積為1m2;⑤8個平面重疊起來,要比5個平面重疊起來厚.A.1個 B.2個C.3個 D.4個【答案】B【解析】對于①,由平面的概念可得平面是絕對平的且是無限延展的,故①正確;對于②,由平面的概念可判斷②錯誤;對于③,可以用三角形表示平面,故③正確;對于④,平面是無限延展的,所以④錯誤;對于⑤,平面沒有厚度,所以⑤錯誤.所以說法正確的有2個.故選:B.【例1-2】(2023·北京海淀)給出下面四個命題:①三個不同的點確定一個平面;②一條直線和一個點確定一個平面;③空間兩兩相交的三條直線確定一個平面;④兩條平行直線確定一個平面.其中正確的命題是()A.① B.② C.③ D.④【答案】D【解析】對于①,三個不共線的點確定一個平面,故①錯;對于②,一條直線和直線外一個點確定一個平面,故②錯;對于③),空間兩兩相交的三條直線,且不能交于同一點,確定一個平面,故③錯;對于④,兩條平行直線確定一個平面,故④正確.故選:D.【一隅三反】1.(2023下·山東煙臺)下列幾何元素可以確定唯一平面的是(

)A.三個點 B.圓心和圓上兩點C.梯形的兩條邊 D.一個點和一條直線【答案】C【解析】對A,三個不共線的點才能確定唯一平面,A錯誤;對B,當圓上的兩點和圓心共線時,三個點不能確定唯一平面,B錯誤;對C,梯形的任意兩條邊都能確定梯形所在的平面,所以確定的平面唯一,C正確;對D,當點在直線上時,這個點和直線不能確定唯一平面,D錯誤,故選:C.2.(2023安徽)下列條件一定能確定一個平面的是(

)A.空間三個點 B.空間一條直線和一個點C.兩條相互垂直的直線 D.兩條相互平行的直線【答案】D【解析】由空間中不共線的三點可以確定唯一一個平面,可知A錯誤;由空間中一條直線和直線外一點確定唯一一個平面,可知B錯誤;兩條相互垂直的直線,可能共面垂直也可能異面垂直,可知C錯誤;由兩條相互平行的直線能確定一個平面,可知D選項正確.故選:D.3.(2023云南)下列命題中正確命題的個數(shù)是(

)①三角形是平面圖形;

②四邊形是平面圖形;③四邊相等的四邊形是平面圖形;④圓是平面圖形.A.1 B.2C.3 D.4【答案】B【解析】在①中,有不共線的三點確定一個平面,得三角形是一個是平面圖形,故①為真命題;在②③中,若這四條邊不在同一平面內(nèi),例如空間四邊形,則該四邊形則不是平面圖形,∴②③為假命題;在④中,圓是平面圖形,∴④為真命題;故選:B.考法二點共面【例2-1】(2024·上海)在正方體中,、、、分別是該點所在棱的中點,則下列圖形中、、、四點共面的是(

)A. B.C. D.【答案】B【解析】對于選項,如下圖,點、、、確定一個平面,該平面與底面交于,而點不在平面上,故、、、四點不共面;對于選項,連結(jié)底面對角線,由中位線定理得,又,則,故、、、四點共面對于選項C,顯然、、所確定的平面為正方體的底面,而點不在該平面內(nèi),故、、、四點不共面;對于選項D,如圖,取部分棱的中點,順次連接,得一個正六邊形,即點、、確定的平面,該平面與正方體正面的交線為,而點不在直線上,故、、、四點不共面.故選:B【例2-2】(2023·全國專題練習)如圖,在長方體中,,,,分別是,的中點,證明:四點共面.【答案】證明見解析【解析】假設(shè)面與棱交于.平面,平面與其相交,,為中點,為中點,與重合,即四點共面.【一隅三反】1.(2023北京)如圖所示.是正方體,O是的中點,直線交平面于點M,給出下列結(jié)論:①A、M、O三點共線;

②A、M、O、不共面:③A、M、C、O共面;

④B、、O、M共面,其中正確的序號為_________.【答案】①③【解析】連接,因為是的中點,所以,平面與平面有公共點A與,則平面平面,對于①,平面,則平面,因為平面,則,即A,M,O三點共線,所以①正確,對于②③,由①知A,M,O三點共線,所以A,M,O,共面,A,M,C,O共面,所以②錯誤,③正確;對于④,連接,則都在平面上,若平面,則直線平面,所以平面,顯然平面,所以④錯誤,故答案為:①③2.(2023上·山西呂梁)如圖,把正方形紙片ACDB沿對角線BC折成直二面角,E,F(xiàn),G,H分別為BD,BA,AC,CD的中點,O是原正方形ABCD的中心,.(1)求證:.E,F(xiàn),G,H共面.(2)求EG的長.【答案】(1)證明見解析(2)【解析】(1)由于是的中點,所以,是的中點,所以,故,四點共面,(2)由(1)知,故四邊形為平行四邊形,,平面,所以平面,平面,故,故四邊形為矩形,為的平面角,又平面平面,所以,所以所以,在矩形EFGH中,EG=3.(2023·河北)如圖,已知E,F(xiàn),G,H分別為四面體ABCD的棱長AB,BC,CD,AD的中點,求證:E,F(xiàn),G,H四點共面.

【答案】答案見詳解【解析】∵E,F(xiàn),分別為AB,BC的中點,∴,且,∵G,H分別為CD,AD的中點,∴,且,∴,且,∴四邊形為平行四邊形∴E,F(xiàn),G,H四點共面.考法三點共線【例3】(2023·河南信陽)如圖,在正方體中,E,F(xiàn)分別是上的點,且.

(1)證明:四點共面;(2)設(shè),證明:A,O,D三點共線.【答案】(1)證明見祥解(2)證明見祥解【解析】(1)證明:如圖,連接.

在正方體中,,所以,又,且,所以四邊形是平行四邊形,所以,,所以四點共面;(2)證明:由,,又平面,平面,同理平面ABCD,又平面平面,,即A,O,D三點共線.【一隅三反】1.(2024·全國·專題練習)如圖所示,在平面外,三邊AB,AC,BC所在直線分別交平面于P,Q,R三點.求證:P,Q,R三點在同一直線上.【答案】證明見解析【解析】由,可知點,且平面ABC,可知點平面ABC,又,所以點P在平面ABC與平面的交線上,同理可得:點Q,R均在平面ABC與平面的交線上,所以P,Q,R三點共線.2.(2023·河南)已知三邊所在直線分別與平面α交于三點,求證:三點共線.【答案】證明見解析【解析】∵是不在同一直線上的三點∴過有一個平面又,且,所以,設(shè),則同理可證:,所以三點共線

3.(2023上·北京)如圖,在空間四邊形中,、分別是、的中點,,分別在,上,且.

(1)求證:;(2)設(shè)與交于點,求證:三點共線.【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析【解析】(1)、分別是、的中點,,,,.(2)因為,,平面,所以平面,同理平面.所以是平面與平面的公共點,又平面平面,所以,所以三點共線考法四線共點【例4】(2023·全國·高一專題練習)如圖,在長方體中,分別是和的中點.

證明:,,三線共點.【答案】證明見解析【解析】∵,且,∴直線BE和DF相交.延長BE,DF,設(shè)它們相交于點P,

∵直線BE,直線平面,∴平面,∵直線DF,直線平面,∴平面,∵平面平面,∴,,,三線共點.【一隅三反】1.(2023下·安徽)空間四邊形ABCD中,E,F(xiàn),G,H分別在AB,BC,CD,AD上,且滿足,.(1)求證:E,F(xiàn),G,H四點共面;(2)求證:EH,F(xiàn)G,BD三線共點.【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析【解析】(1),∥∥∥,所以四點共面;(2)∥,且,,,四邊形EFGH為梯形,設(shè),則,而平面ABD,所以平面ABD,又,平面BCD,所以平面BCD,而平面平面,,EH,F(xiàn)G,BD三線共點.2(2023下·陜西·高一校聯(lián)考期中)已知分別是正方體中和的中點.(1)證明:四點共面.(2)證明:三條直線交于一點.【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析【解析】(1)連接,因為是正方體,分別是和的中點,所以.又,所以四邊形為平行四邊形,所以,所以,所以四點共面.(2)由(1)知,且,所以和必交于一點.設(shè),因為平面,所以平面.因為平面,所以平面.又平面平面,所以,所以交于一點.3.(2024·安徽)如圖,在三棱柱ABC-中,E為棱AB的中點,F(xiàn)為棱BC的中點.(1)求證:E,F(xiàn),C1,四點共面;(2)求證:A1E,F(xiàn),B交于一點.【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析【解析】(1)證明:如圖,連接EF,∵E,F(xiàn)分別為AB,BC的中點,∴..又在三棱柱中,,∴.則E,F(xiàn),,四點共面.(2)由(1)得且E,F(xiàn),,四點共面,則與必相交.設(shè).∵平面,∴P∈平面.∵?平面,∴P∈平面..又平面∩平面∴.則,,交于一點.考法五平面分空間的區(qū)域數(shù)量、點線分平面數(shù)量【例5-1】(2023·上海浦東新)兩條相交直線確定個平面.【答案】【解析】根據(jù)平面的基本事實,結(jié)合確定平面的依據(jù),可得兩條相交直線確定唯一的一個平面.故答案為:.【例5-2】(2023甘肅)一條直線和直線外的三點所確定的平面有(

)A.1個或3個 B.1個或4個C.1個,3個或4個 D.1個,2個或4個【答案】C【解析】若三點在同一條直線上,且與已知直線平行或相交,即該直線在由該三點確定的平面內(nèi),則均確定1個平面;若三點中有兩點的連線和已知直線平行時可確定3個平面;若三點不共線,且該直線在由該三點確定的平面外,則可確定4個平面,故選:C【例5-3】(2024黑龍江)一個平面將空間分成兩部分,兩個平面最多將空間分成四部分,三個平面最多將空間分成八部分……由此猜測,個平面最多將空間分成(

)部分.A.2n B. C. D.【答案】D【解析】由一個平面將空間分成兩部分,兩個平面最多將空間分成四部分,三個平面最多將空間分成八部分,可以排除兩個選項.四個平面時,可以考慮在三個平面最多將空間分成八部分的情況下再加一個平面,則第四個平面最多可以將該八部分中的七個分為兩部分,所以四個平面最多將空間分成十五部分,可以排除C選項.故選:D.【一隅三反】1.(2023上·四川樂山)三個平面將空間分成7個部分的示意圖是(

)A.

B.

C.

D.

【答案】C【解析】對于A,三個平面將空間分成4個部分,不合題意;對于B,三個平面將空間分成6個部分,不合題意;對于C,三個平面將空間分成7個部分,符合題意;對于D,三個平面將空間分成8個部分,不合題意.故選:C2.(2023湖北)三個互不重合的平面把空間分成六部分時,它們的交線有A.1條 B.2條C.1條或3條 D.1條或2條【答案】D【解析】①若三個平面兩兩平行,則把空間分成4部分;②若三個平面兩兩相交,且共線,則把空間分成6部分;③若三個平面兩兩相交,且有三條交線互相平行,則把空間分成7部分;④若三個平面兩兩相交,且有三條交線交于一點,則把空間分成8部分;⑤若三個平面其中兩個平行和第三個相交,則把空間分成6部分;故三個平面把空間分成6部分時,分兩類:①當兩個平面平行,第三個平面與它們相交時,有兩條交線;②當三個平面交于一條直線時,有一條交線,故三個平面把空間分成6部分時,它們的交線有1條或2條.故選D.3.(2023遼寧)已知空間四點中,無三點共線,則經(jīng)過其中三點的平面有(

)A.一個 B.四個 C.一個或四個 D.無法確定平面的個數(shù)【答案】C【解析】若空間中的四點共面,則經(jīng)過其中的三點的平面只有一個,若空間中的四點不共面,設(shè)這四點為,由于無三點共線,所以由公理2,可知過三點確定一個平面,過三點確定一個平面,過三點確定一個平面,過三點確定一個平面,所以經(jīng)過其中三點的平面有4個,綜上,空間四點中,無三點共線,則經(jīng)過其中三點的平面有1個或4個,故選:C4.(2013·江西吉安)三條互相平行的直線最多可確定個平面.【答案】3【解析】若三條直線在同一個平面內(nèi),則此時三條直線只能確定一個平面,若三條直線不在同一個平面內(nèi),則此時三條直線能確定三個平面,所以三條互相平行的直線最多可確定3個平面.故答案為:3.考法六空間中直線與直線的位置關(guān)系【例6】(2024·全國·高二專題練習)如圖,已知正方體ABCD-A1B1C1D1,判斷下列直線的位置關(guān)系:

(1)直線A1B與直線D1C的位置關(guān)系是;(2)直線A1B與直線B1C的位置關(guān)系是;(3)直線D1D與直線D1C的位置關(guān)系是;(4)直線AB與直線B1C的位置關(guān)系是.【答案】平行異面相交異面【解析】由正方體性質(zhì)易知,故為平行四邊形,故直線,則兩直線“平行”,所以(1)應(yīng)該填“平行”;直線D1D與直線D1C相交于D1點,所以(3)應(yīng)該填“相交”;點平面內(nèi),平面而且,點C不在平面內(nèi),則直線與直線“異面”.同理,直線與直線“異面”.所以(2)(4)都應(yīng)該填“異面”.故答案為:平行;異面;相交;異面【一隅三反】1.(2024上·北京海淀)如圖,已知E,F(xiàn)分別為三棱錐的棱的中點,則直線與的位置關(guān)系是(填“平行”,“異面”,“相交”).【答案】異面【解析】假設(shè)直線共面,平面,由,則平面,同理,平面,故共面,這與是三棱錐矛盾,故假設(shè)錯誤,故直線異面.故答案為:異面.2.(2023上·上海)如圖,正六棱柱的底面和頂面均為正六邊形,側(cè)棱均垂直于底面和頂面.其6個側(cè)面12條面對角線所在的直線中,與直線異面的共有條.

【答案】5【解析】與直線相交的有,與直線平行的有,剩余的與直線異面,共5條.故答案為:53.(2023·全國·高三專題練習)如圖,正方體中.求證:和為異面直線.

【答案】證明見解析【解析】假設(shè)和共面,則、、、四點共面但平面,這與假設(shè)矛盾,故和為異面直線.考法七空間直線與平面的位置關(guān)系【例7】(2023下·河北邢臺·高一統(tǒng)考期中)在空間中,,,為互不重合的三條直線,,為兩個不同的平面,則(

)A.對任意直線,,總存在直線,使得,B.對任意直線,,總存在直線,使得,C.對任意平面,,總存在直線,使得,D.對任意平面,,總存在直線,使得,【答案】B【解析】當直線與不平行時,不存在直線,使得,,A錯誤.當時,,則;當直線與相交,直線垂直于直線,所確定的平面時,即可滿足,;當,異面,直線垂直于與直線,均平行的平面時,即可滿足,,B正確.當與不平行時,不存在直線,使得,,C錯誤.當時,不存在直線,使得,,D錯誤.故選:B.【一隅三反】1.(2024·全國·專題練習)“直線與平面沒有公共點”是“直線與平面平行”的()A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】C【解析】】若直線與平面沒有公共點,那直線與平面只能平行,故充分條件成立;若直線與平面平行,則直線與平面沒有公共點,故必要性也成立,所以“直線與平面沒有公共點”是“直線與平面平行”的充分必要條件.故選:.2.(2023·全國·高一隨堂練習)已知直線a,b異面,下列判斷正確的是(

)A.過b的平面不可能與a平行 B.過b的平面不可能與a垂直C.過b的平面有且僅有一個與a平行 D.過b的平面有且僅有一個與a垂直【答案】C【解析】

如圖,與是異面直線,看作直線看作直線,對于A,過的平面,故A錯;對于B,過的平面,故B錯;對于C,在上任取一點,過點作交于點,因為,所以,又平面,平面,所以平面,又,所以確定的平面只有一個,所以過的平面有且僅有一個即平面與平行,故C正確;對于D,若與不垂直,則必不存在過的平面中,有一個垂直于,故D錯.故選:C.3.(2024·廣東茂名)若直線a不平行于平面,則下列結(jié)論成立的是(

)A.平面內(nèi)的所有直線都與直線a異面 B.平面內(nèi)不存在與直線a平行的直線C.平面內(nèi)的直線都與直線a相交 D.直線a與平面一定有公共點【答案】D【解析】直線不平行于平面,可得,或與相交.對于A,如下圖,當時,,但,故A不正確;

對于B,如下圖,當時,平面內(nèi)存在直線與直線平行,故B不正確;

對于C,由B分析可知,的直線可能與平行,故C不正確;對于D,不管,還是與相交,直線與平面有公共點,D正確.故選:D.考法八空間中平面與平面的位置關(guān)系【例8-1】(2023新疆)在正方體中,判斷下列直線、平面間的位置關(guān)系:①與;

②與;③與平面;

④與平面;⑤平面與平面;

⑥平面與平面.【答案】平行異面平行相交平行垂直【解析】由圖可知,四邊形是平行四邊形,所以與平行;與異面;因為,平面,平面,所以與平面平行;與平面相交;平面與平面平行;平面與平面垂直.故答案為:平行,異面,平行,相交,平行,垂直.【例8-2】(2023云南)如圖,在長方體中,P為棱的中點.(1)畫出平面PAC與平面ABCD的交線;(2)畫出平面與平面ABCD的交線.【答案】(1)答案見解析;(2)答案見解析.【解析】(1)平面PAC與平面ABCD的交線為AC,如圖(1).(2)延長交于點E,連接CE,則CE為平面與平面ABCD的交線,如圖(2).【一隅三反】1.(2023北京)在四棱臺中,平面與平面的位置關(guān)系是()A.相交 B.平行C.不確定 D.異面【答案】A【解析】如圖所示,由棱臺的定義可知,平面與平面一定相交.故選:A.2.(2023·江蘇)如圖,在正方體中,E,F(xiàn)分別為,的中點,求證:平面與平面相交.【答案】證明見解析【解析】證明:在正方體中,E為的中點,所以,,所以四邊形為梯形,所以與不平行,所以延長CE與必交于一點,設(shè)為點H,所以,且,又平面,平面,所以平面,平面,所以點H為平面與平面的公共點,所以平面與平面相交.3.(2023下·高一課時練習)如圖所示,在正方體中M,N分別是和的中點,則下列直線、平面間的位置關(guān)系是什么?

(1)AM所在的直線與CN所在的直線的位置關(guān)系;(2)CN所在的直線與平面ABCD的位置關(guān)系;(3)AM所在的直線與平面的位置關(guān)系;(4)平面ABCD與平面的位置關(guān)系.【答案】(1)異面(2)相交(3)平行(4)相交【解析】(1)解:因為平面,平面,平面,且直線,所以直線與為異面直線.(2)解:因為平面,且平面,所以與平面相交于點,即直線平面,即直線與平面相交.(3)解:在正方體中,可得平面平面,因為平面,所以平面.(4)解:在正方體中,可得平面平面,即兩平面相交.單選題1.(2024·云南)如圖所示的點,線,面的位置關(guān)系,用符號語言表示正確的是(

)A.B.C.D.【答案】A【解析】對于A,由圖知與交于在內(nèi),與交于點,所以,故A正確;對于BD,這一表示方法錯誤,故BD錯誤;對于C,這一表示方法錯誤,故C錯誤.故選:A.2.(2023上海)“直線l與平面沒有公共點”是“直線l與平面平行”的(

)條件A.充分非必要 B.必要非充分 C.充要 D.非充分非必【答案】C【解析】直線l與平面沒有公共點,則直線l與平面平行,反之,也成立,故“直線l與平面沒有公共點”是“直線l與平面平行”的充要條件.故選:C3.(2023下·安徽蕪湖·高一安徽省無為襄安中學校考期中)下列命題中,真命題為(

)A.若兩個平面,,,則∥;B.若兩個平面,,,則與b平行或異面;C.若兩個平面,,,則與b是異面直線;D.若兩個平面,,則與一定相交.【答案】B【解析】對于A,B,C,若兩個平面,,,則或異面,故A錯誤;B正確;C錯誤;對于D,若兩個平面,,則與相交或平行,故D錯誤.故選:B4.(2023·廣東廣州)三個不互相重合的平面將空間分成個部分,則不可能是(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】按照三個平面中平行的個數(shù)來分類:(1)三個平面兩兩平行,如圖1,可將空間分成部分;(2)兩個平面平行,第三個平面與這兩個平行平面相交,如圖2,可將空間分成部分;

(3)三個平面中沒有平行的平面:(i)三個平面兩兩相交且交線互相平行,如圖3,可將空間分成部分;(ii)三個平面兩兩相交且三條交線交于一點,如圖4,可將空間分成部分.

(iii)三個平面兩兩相交且交線重合,如圖5,可將空間分成部分;

綜上,可以為、、、部分,不能為部分,故選:B.5.(2023·上海)如果直線a和b沒有公共點,那么a與b()A.共面 B.平行C.可能平行,也可能是異面直線 D.是異面直線【答案】C【解析】∵直線a和b沒有公共點,∴直線a與b不是相交直線.∴直線a與b可能是相交直線或異面直線.故選:C.6.(2024上海閔行)如圖所示,正方體中,是線段上的動點(包含端點),則下列哪條棱所在直線與直線始終異面(

)A. B.C. D.【答案】C【解析】當運動到點時,與直線相交,故A錯誤;當運動到點時,與直線相交,故B錯誤;因為與在同一平面上,,平面,所以由異面直線判定定理知,直線與直線始終異面,故C正確;當運動到點中點時,,此時與直線共面,故D錯誤;故選:C7.(2023·黑龍江雞西)正方體的棱長為2,為棱的中點,用過點的平面截該正方體,則所得截面的面積為(

A. B. C.5 D.【答案】A【解析】取中點P,連接,由正方體的性質(zhì)可知,可得四邊形為平行四邊形,又,則四邊形為為菱形.所以截面為邊長為的菱形,兩對角線長分別為,所以該截面的面積為.

故選:A.8.(2023·吉林·長春吉大附中實驗學校校考模擬預(yù)測)在長方體中,直線與平面的交點為為線段的中點,則下列結(jié)論錯誤的是(

)A.三點共線 B.四點異不共面C.四點共面 D.四點共面【答案】C【解析】因為,則四點共面.因為,則平面,又平面,則點在平面與平面的交線上,同理,也在平面與平面的交線上,所以三點共線;從而四點共面,都在平面內(nèi),而點B不在平面內(nèi),所以四點不共面,故選項B正確;三點均在平面內(nèi),而點A不在平面內(nèi),所以直線AO與平面相交且點O是交點,所以點M不在平面內(nèi),即四點不共面,故選項C錯誤;,且,所以為平行四邊形,所以共面,所以四點共面,故選項D正確.故選:C.多選題9.(2023下·陜西寶雞·高一校考期中)下列是基本事實的是(

)A.過三個點有且只有一個平面B.平行于同一條直線的兩條直線平行C.如果一條直線上的兩個點在一個平面內(nèi),那么這條直線在這個平面內(nèi)D.如果兩個不重合的平面有一個公共點,那么它們有且只有一條過該點的公共直線【答案】BCD【解析】對于A,基本事實1是過不在一條直線上的三個點,有且只有一個平面,故A錯誤;對于B,“平行于同一條直線的兩條直線平行”是基本事實4,故B正確;對于C,“如果一條直線上的兩個點在一個平面內(nèi),那么這條直線在這個平面內(nèi)”是基本事實2,故C正確;對于D,“如果兩個不重合的平面有一個公共點,那么它們有且只有一條過該點的公共直線”是基本事實3,故D正確.故選:BCD10.(2023上·山西大同)已知正方體中,為的中點,直線交平面于點,則下列結(jié)論正確的是(

)A.三點共線 B.四點共面C.四點共面 D.四點共面【答案】ABC【解析】

連接,,,因為為的中點,所以,平面平面,因為平面,平面,所以點是平面和平面的交點,所以,,,三點共線,故A正確;因為,,三點共線,所以,,,四點共面,,,,四點共面,故BC正確;取中點,連接交于點,由題意得,,所以,即為的三等分點,因為,,不共線,平面,平面,為的中點,所以點平面,,,,四點不共面,故D錯.故選:ABC.11.(2023下·河南·高一校聯(lián)考期中)已知正方體中,M為的中點,則下列直線中與直線是異面直線的有(

)A. B. C. D.【答案】CD【解析】由題意可知M為的中點,故,,故,與均為相交直線,A,B錯誤;平面,平面直線,故與直線為異面直線,同理可說明與直線為異面直線,C,D正確,故選:CD12.(2021下·湖南張家界·高一慈利縣第一中學校考期中)如圖,在正方體中,、、、、、分別是棱、、、、、的中點,則下列結(jié)論錯誤的是(

A.直線和平行,和相交B.直線和平行,和相交C.直線和相交,和異面D.直線和異面,和異面【答案】ACD【解析】如下圖所示:

因為、分別為、的中點,則,同理可證,在正方體中,且,所以,四邊形為平行四邊形,則,所以,,延長交直線于點,因為,則,又因為,,所以,,所以,,延長交的延長線于點,同理可證,因為,所以,,即點、重合,所以,、相交,由異面直線的定義結(jié)合圖形可知,、異面,故B對,ACD均錯.故選:ACD.填空題13(2024上·上海)三點不在同一直線上,則經(jīng)過這三個點的平面有個.【答案】1【解析】】不在同一條直線上的三點確定一個平面.故答案為:1.14.(2024山西呂梁)一個正三棱柱各面所在的平面將空間分成部分.【答案】21【解析】三棱柱三個側(cè)面將空間分成7部分,三棱柱兩個平行的底面又在這個基礎(chǔ)上分成3大部分,故三棱柱各面所在的平面將空間分成部分故答案為:2115.(2024湖北)如圖所示.是正方體,O是的中點,直線交平面于點M,給出下列結(jié)論:①A、M、O三點共線;

②A、M、O、不共面:③A、M、C、O共面;

④B、、O、M共面,其中正確的序號為.【答案】①③【解析】連接,因為是的中點,所以,平面與平面有公共點A與,則平面平面,對于①,平面,則平面,因為平面,則,即A,M,O三點共線,所以①正確,對于②③,由①知A,M,O三點共線,所以A,M,O,共面,A,M,C,O共面,所以②錯誤,③正確;對于④,連接,則都在平面上,若平面,則直線平面,所以平面,顯然平面,所以④錯誤,故答案為:①③16.(2024上·廣東)如圖,在棱長為6的正方體中,分別是棱的中點,過三點的平面與正方體各個面所得交線圍成的平面圖形的周長為.【答案】【解析】直線與直線分別交于點,連接分別交于是,連接,則五邊形是過三點的平面截正方體所得截面,如圖,顯然,,則,,,而,所以五邊形的周長為.故答案為:解答題17.(2023·全國·高一隨堂練習)判斷下列各命題的正誤,畫出正確命題的圖形,并用符號表示:(1)兩個平面有三個公共點,它們一定重合;(2)空間中,相交于同一點的三直線在同一平面內(nèi);(3)兩條直線a,b分別和異面直線c,d都相交,則直線a,b可能是異面直線,也可能是相交直線;(4)正方體中,點O是的中點,直線交平面于點M,則A,M,O三點共線,并且A,O,C,M四點共面.【答案】(1)答案見解析(2)答案見解析(3)答案見解析(4)答案見解析【解析】(1)

對于(1):如圖三個公共點在一條直線上,平面與平面相交不重合,故(1)不正確;(2)對于(2):正方體中從點出發(fā)的三條棱不在同一個平面內(nèi),故(2)不正確;(3)對于(3),若則確定一個平面,且與直線的交點都在此平面內(nèi),則共面,與是異面直線矛盾,故直線可能是異面直線,也可能是相交直線,圖形可以取或.故(3)正確;

(4)對于(4),平

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