《2022高考數(shù)學(xué)一本策略復(fù)習(xí) 專(zhuān)題四 立體幾何 第二講 空間點(diǎn)、線、面位置關(guān)系的判斷課后訓(xùn)練 文》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022高考數(shù)學(xué)一本策略復(fù)習(xí) 專(zhuān)題四 立體幾何 第二講 空間點(diǎn)、線、面位置關(guān)系的判斷課后訓(xùn)練 文(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高考數(shù)學(xué)一本策略復(fù)習(xí) 專(zhuān)題四 立體幾何 第二講 空間點(diǎn)、線、面位置關(guān)系的判斷課后訓(xùn)練 文
一、選擇題
1.(2018·天津檢測(cè))設(shè)l是直線,α,β是兩個(gè)不同的平面,則下列命題正確的是( )
A.若l∥α,l∥β,則α∥β
B.若l∥α,l⊥β,則α⊥β
C.若α⊥β,l⊥α,則l⊥β
D.若α⊥β,l∥α,則l⊥β
解析:對(duì)于A選項(xiàng),設(shè)α∩β=a,若l∥a,且l?α,l?β,則l∥α,l∥β,此時(shí)α與β相交,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于B選項(xiàng),l∥α,l⊥β,則存在直線a?α,使得l∥a,此時(shí)α⊥β,由平面與平面垂直的判定定理得α⊥β,故B選項(xiàng)正確;對(duì)于C選項(xiàng),若α⊥β,
2、l⊥α,則l∥β或l?β,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于D選項(xiàng),若α⊥β,l∥α,則l與β的位置關(guān)系不確定,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.選B.
答案:B
2.已知m,n是兩條不同的直線,α,β是兩個(gè)不同的平面,給出四個(gè)命題:
①若α∩β=m,n?α,n⊥m,則α⊥β;
②若m⊥α,m⊥β,則α∥β;
③若m⊥α,n⊥β,m⊥n,則α⊥β;
④若m∥α,n∥β,m∥n,則α∥β.
其中正確的命題是( )
A.①② B.②③
C.①④ D.②④
解析:兩個(gè)平面斜交時(shí)也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)平面內(nèi)的直線垂直于兩個(gè)平面的交線的情況,①不正確;垂直于同一條直線的兩個(gè)平面平行,②正確;當(dāng)兩個(gè)平面與兩條互相垂直的直
3、線分別垂直時(shí),它們所成的二面角為直二面角,故③正確;當(dāng)兩個(gè)平面相交時(shí),分別與兩個(gè)平面平行的直線也平行,故④不正確.
答案:B
3.(2018·合肥教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))已知l,m,n為不同的直線,α,β,r為不同的平面,則下列判斷正確的是( )
A.若m∥α,n∥α,則m∥n
B.若m⊥α,n∥β,α⊥β,則m⊥n
C.若α∩β=l,m∥α,m∥β,則m∥l
D.若α∩β=m,α∩r=n,l⊥m,l⊥n,則l⊥α
解析:A:m,n可能的位置關(guān)系為平行,相交,異面,故A錯(cuò)誤;B:根據(jù)面面垂直與線面平行的性質(zhì)可知B錯(cuò)誤;C:根據(jù)線面平行的性質(zhì)可知C正確;D:若m∥n,根據(jù)線面垂直的判定可知
4、D錯(cuò)誤,故選C.
答案:C
4.(2018·石家莊教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))設(shè)m,n是兩條不同的直線,α,β,r是三個(gè)不同的平面,給出下列四個(gè)命題:
①若m?α,n∥α,則m∥n;
②若α∥β,β∥r,m⊥α,則m⊥r;
③若α∩β=n,m∥n,則m∥α,且m∥β;
④若α⊥r,β⊥r,則α∥β.
其中真命題的個(gè)數(shù)為( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析: ①m∥n或m,n異面,故①錯(cuò)誤;②,根據(jù)面面平行的性質(zhì)以及線面垂直的性質(zhì)可知②正確;③m∥α或m?α,m∥β或m?β,故③錯(cuò)誤;④,根據(jù)面面垂直的性質(zhì)以及面面平行的判定可知④錯(cuò)誤,所以真命題的個(gè)數(shù)為1,故選B.
答案:B
5、
5.如圖所示,在四個(gè)正方體中,A,B為正方體的兩個(gè)頂點(diǎn),M,N,P分別為其所在棱的中點(diǎn),能得到AB∥平面MNP的圖形的序號(hào)是( )
A.①② B.②④
C.①③ D.①④
解析:①中,∵平面AB∥平面MNP,
∴AB∥平面MNP.
②中,若下底面中心為O,易知NO∥AB,NO?平面MNP,
∴AB與平面MNP不平行.
③中,易知AB∥MP,
∴AB∥平面MNP.
④中,易知存在一直線MC∥AB,且MC?平面MNP,
∴AB與平面MNP不平行.
故能得到AB∥平面MNP的圖形的序號(hào)是①③.
答案:C
6.(2018·大慶模擬)α,β表示平面,a,b表示直線,則a
6、∥α的一個(gè)充分條件是( )
A.α⊥β,且a⊥β B.α∩β=b,且a∥b
C.a(chǎn)∥b,且b∥α D.α∥β,且a?β
解析:對(duì)于A,B,C還可能有a?α這種情況,所以不正確;對(duì)于D,因?yàn)棣痢桅拢襛?β,所以由面面平行的性質(zhì)定理可得a∥α,所以D是正確的.
答案:D
7.(2018·哈爾濱聯(lián)考)直線m,n均不在平面α,β內(nèi),給出下列命題:
①若m∥n,n∥α,則m∥α;
②若m∥β,α∥β,則m∥α;
③若m⊥n,n⊥α,則m∥α;
④若m⊥β,α⊥β,則m∥α.
其中正確命題的個(gè)數(shù)是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:由空間直線與平面平行關(guān)系可知①②
7、正確;由線面垂直、線面平行的判定和性質(zhì)可知③正確;由線面垂直、面面垂直的性質(zhì)定理可知④正確.故選D.
答案:D
8.(2018·綿陽(yáng)診斷)已知l,m,n是三條不同的直線,α,β是不同的平面,則α⊥β的一個(gè)充分條件是( )
A.l?α,m?β,且l⊥m
B.l?α,m?β,n?β,且l⊥m,l⊥n
C.m?α,n?β,m∥n,且l⊥m
D.l?α,l∥m,且m⊥β
解析:依題意知,A,B,C均不能得出α⊥β,對(duì)于D,由l∥m,m⊥β得l⊥β,又l?α,因此有α⊥β.綜上所述,選D.
答案:D
9.(2018·貴陽(yáng)模擬)如圖,在正方形ABCD中,E,F(xiàn)分別是BC,CD的中點(diǎn),沿
8、AE,AF,EF把正方形折成一個(gè)四面體,使B,C,D三點(diǎn)重合,重合后的點(diǎn)記為P,P點(diǎn)在△AEF內(nèi)的射影為O,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.O是△AEF的垂心 B.O是△AEF的內(nèi)心
C.O是△AEF的外心 D.O是△AEF的重心
解析:由題意可知PA、PE、PF兩兩垂直,
所以PA⊥平面PEF,從而PA⊥EF,
而PO⊥平面AEF,則PO⊥EF,因?yàn)镻O∩PA=P,
所以EF⊥平面PAO,
∴EF⊥AO,同理可知AE⊥FO,AF⊥EO,
∴O為△AEF的垂心.故選A.
答案:A
10.如圖,矩形ABCD中,AB=2AD,E為邊AB的中點(diǎn),將△ADE沿直線DE翻折成
9、△A1DE.若M為線段A1C的中點(diǎn),則在△ADE翻折過(guò)程中,下面四個(gè)命題中不正確的是( )
A.BM是定值
B.點(diǎn)M在某個(gè)球面上運(yùn)動(dòng)
C.存在某個(gè)位置,使DE⊥A1C
D.MB∥平面A1DE
解析:取CD的中點(diǎn)F,連接MF,BF,AF(圖略),則MF∥DA1,BF∥DE,∴平面MBF∥平面A1DE,∴MB∥平面A1DE,故D正確.
∵∠A1DE=∠MFB,MF=A1D,F(xiàn)B=DE,由余弦定理可得MB2=MF2+FB2-2MF·FB·cos∠MFB,∴MB是定值,故A正確.∵B是定點(diǎn),BM是定值,∴M在以B為球心,MB為半徑的球上,故B正確.∵A1C在平面ABCD中的射影是點(diǎn)C
10、與AF上某點(diǎn)的連線,不可能與DE垂直,∴不存在某個(gè)位置,使DE⊥A1C.故選C.
答案:C
二、填空題
11.如圖是一個(gè)正方體的平面展開(kāi)圖.在這個(gè)正方體中,①BM與ED是異面直線;②CN與BE平行;③CN與BM成60°角;④DM與BN垂直.
以上四個(gè)命題中,正確命題的序號(hào)是________.
解析:由題意畫(huà)出該正方體的圖形如圖所示,連接BE,BN,顯然①②正確;對(duì)于③,連接AN,易得AN∥BM,∠ANC=60°,所以CN與BM成60°角,所以③正確;對(duì)于④,易知DM⊥平面BCN,所以DM⊥BN正確.
答案:①②③④
12.如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,M,N
11、分別為棱C1D1,C1C的中點(diǎn),有以下四個(gè)結(jié)論:
①直線AM與CC1是相交直線;
②直線AM與BN是平行直線;
③直線BN與MB1是異面直線;
④直線MN與AC所成的角為60°.
其中正確的結(jié)論為_(kāi)_______(把你認(rèn)為正確結(jié)論的序號(hào)都填上).
解析:AM與CC1是異面直線,AM與BN是異面直線,BN與MB1為異面直線.因?yàn)镈1C∥MN,所以直線MN與AC所成的角就是D1C與AC所成的角,為60°.
答案:③④
13.(2018·廈門(mén)質(zhì)檢)設(shè)m,n是兩條不同的直線,α,β是兩個(gè)不同的平面,有下列四個(gè)命題:
①若m⊥α,α⊥β,則m∥β;②若m⊥α,α∥β,n?β,則m⊥n;
12、③m?α,n?β,m∥n,則α∥β;④若n⊥α,n⊥β,m⊥β,則m⊥α.
其中正確命題的序號(hào)是________(請(qǐng)將所有正確命題的序號(hào)都填上).
解析:對(duì)于命題①可以有m?β,故不成立;對(duì)于命題③可以有α與β相交,故不成立.
答案:②④
14.(2018·武昌調(diào)研)在矩形ABCD中,AB<BC,現(xiàn)將△ABD沿矩形的對(duì)角線BD所在的直線進(jìn)行翻折,在翻折的過(guò)程中,給出下列結(jié)論:
①存在某個(gè)位置,使得直線AC與直線BD垂直;
②存在某個(gè)位置,使得直線AB與直線CD垂直;
③存在某個(gè)位置,使得直線AD與直線BC垂直.
其中正確結(jié)論的序號(hào)是________.
解析:①假設(shè)AC與BD垂
13、直,過(guò)點(diǎn)A作AE⊥BD于點(diǎn)E,連接CE,如圖所示,則AE⊥BD,BD⊥AC.又AE∩AC=A,所以BD⊥平面AEC,從而有BD⊥CE,而在平面BCD中,CE與BD不垂直,故假設(shè)不成立,①錯(cuò)誤.
②假設(shè)AB⊥CD,∵AB⊥AD,AD∩CD=D,∴AB⊥平面ACD,∴AB⊥AC,由AB<BC可知,存在這樣的直角三角形BAC,使AB⊥CD,故假設(shè)成立,②正確.③假設(shè)AD⊥BC,∵DC⊥BC,AD∩DC=D,∴BC⊥平面ADC,∴BC⊥AC,即△ABC為直角三角形,且AB為斜邊,而AB<BC,故矛盾,假設(shè)不成立,③錯(cuò)誤.
答案:②
三、解答題
15.(2018·汕頭質(zhì)量監(jiān)測(cè))如圖,已知AF⊥平
14、面ABCD,四邊形ABEF為矩形,四邊形ABCD為直角梯形,∠DAB=90?,AB∥CD,AD=AF=CD=2,AB=4.
(1)求證:AF∥平面BCE;
(2)求證:AC⊥平面BCE;
(3)求三棱錐E-BCF的體積.
解析:(1)證明:因?yàn)樗倪呅蜛BEF為矩形,所以AF∥BE,
又BE?平面BCE,AF?平面BCE,所以AF∥平面BCE.
(2)證明:過(guò)C作CM⊥AB,垂足為M,
因?yàn)锳D⊥DC,所以四邊形ADCM為矩形.
所以AM=MB=2,又AD=2,AB=4,
所以AC=2,CM=2,BC=2,
所以AC2+BC2=AB2,所以AC⊥BC.
因?yàn)锳F⊥平面A
15、BCD,AF∥BE,
所以BE⊥平面ABCD,所以BE⊥AC.
又BE?平面BCE,BC?平面BCE,BE∩BC=B,
所以AC⊥平面BCE.
(3)因?yàn)锳F⊥平面ABCD,所以AF⊥CM.
又CM⊥AB,AF?平面ABEF,AB?平面ABEF,AF∩AB=A,
所以CM⊥平面ABEF.
故VE-BCF=VC-BEF=××BE×EF×CM=×2×4×2=.
16.(2018·廣州五校聯(lián)考)如圖,四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是菱形,PA=PD,∠BAD=60?,E是AD的中點(diǎn),點(diǎn)Q在側(cè)棱PC上.
(1)求證:AD⊥平面PBE;
(2)若Q是PC的中點(diǎn),求證:PA∥平
16、面BDQ;
(3)若VP-BCDE=2VQ-ABCD,試求的值.
解析:(1)證明:由E是AD的中點(diǎn),PA=PD可得AD⊥PE.
又底面ABCD是菱形,∠BAD=60?,
所以AB=BD,又E是AD的中點(diǎn),所以AD⊥BE,
又PE∩BE=E,所以AD⊥平面PBE.
(2)證明:連接AC,交BD于點(diǎn)O,連接OQ(圖略).
因?yàn)镺是AC的中點(diǎn),
Q是PC的中點(diǎn),
所以O(shè)Q∥PA,
又PA?平面BDQ,OQ?平面BDQ,
所以PA∥平面BDQ.
(3)設(shè)四棱錐P-BCDE,Q-ABCD的高分別為h1,h2.
所以VP-BCDE=S四邊形BCDEh1,
VQ-ABCD=S四
17、邊形ABCDh2.
又VP-BCDE=2VQ-ABCD,且S四邊形BCDE=S四邊形ABCD,所以==.
17.(2018·鄭州第二次質(zhì)量預(yù)測(cè))如圖,高為1的等腰梯形ABCD中,AM=CD=AB=1.現(xiàn)將△AMD沿MD折起,使平面AMD⊥平面MBCD,連接AB,AC.
(1)在AB邊上是否存在點(diǎn)P,使AD∥平面MPC?
(2)當(dāng)點(diǎn)P為AB邊的中點(diǎn)時(shí),求點(diǎn)B到平面MPC的距離.
解析:(1)當(dāng)AP=AB時(shí),有AD∥平面MPC.
理由如下:
連接BD交MC于點(diǎn)N,連接NP.
在梯形MBCD中,DC∥MB,==,
在△ADB中,=,∴AD∥PN.
∵AD?平面MPC,PN?平面MPC,
∴AD∥平面MPC.
(2)∵平面AMD⊥平面MBCD,平面AMD∩平面MBCD=DM,AM⊥DM,∴AM⊥平面MBCD.
∴VP-MBC=×S△MBC×=××2×1×=.
在△MPC中,MP=AB=,MC=,
又PC==,
∴S△MPC=×× =.
∴點(diǎn)B到平面MPC的距離為
d===.