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1、 精品資料
第七篇 第3節(jié)
一、選擇題
1.若空間中有兩條直線,則“這兩條直線為異面直線”是“這兩條直線沒有公共點(diǎn)”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.既不充分又不必要條件
解析:兩直線異面?兩直線沒有公共點(diǎn),反之不然,所以“兩直線異面”是“這兩直線沒有公共點(diǎn)”的充分不必要條件,故選A.
答案:A
2.以下四個(gè)命題中,正確命題的個(gè)數(shù)是( )
①不共面的四點(diǎn)中,其中任意三點(diǎn)不共線;
②若點(diǎn)A、B、C、D共面,點(diǎn)A、B、C、E共面,則A、B、C、D、E共面;
③若直線
2、a、b共面,直線a、c共面,則直線b、c共面;
④依次首尾相接的四條線段必共面
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:①中,假設(shè)存在三點(diǎn)共線,則這四點(diǎn)必共面,與題設(shè)矛盾,故①正確;
②中,若A、B、C三點(diǎn)共線,則A、B、C、D、E有可能不共面,故②錯(cuò)誤;
③中,如圖所示正方體的棱中,a、b共面,a、c共面,而b、c異面,故③錯(cuò)誤;
④中,空間四邊形的四條線段不共面,故④錯(cuò)誤,故選B.
答案:B
3.若兩條直線和一個(gè)平面相交成等角,則這兩條直線的位置關(guān)系是( )
A.平行 B.異面
C.相交 D.平行、異面或相交
解析:經(jīng)驗(yàn)證,當(dāng)平行、異面或相交時(shí),均有兩條直線
3、和一個(gè)平面相交成等角的情況出現(xiàn),故選D.
答案:D
4.(2014亳州摸底考試)設(shè)m,n是不同的直線,α,β是不同的平面,有以下四個(gè)命題:
①若m⊥α,n⊥α,則m∥n;
②若α⊥β,m∥α,則m⊥β;
③若m⊥α,m⊥n,則n∥α;
④若n⊥α,n⊥β,則β∥α.
其中真命題的序號(hào)是( )
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:與同一個(gè)平面垂直的兩條直線互相平行,故①為真命題;當(dāng)α⊥β,m∥α?xí)r,可能有m⊥β,也可能有m?β、m∥β或m與β斜交,故②為假命題;當(dāng)m⊥α,m⊥n時(shí),可能有n∥α,也可能有n?α,故③為假命題;與同一條直線垂直的兩個(gè)平面互相平
4、行,故④為真命題.故選B.
答案:B
5.(2014黃山二模)設(shè)l,m,n為三條不同的直線,α、β為兩個(gè)不同的平面,下列命題中正確的是( )
A.若l⊥α,m∥β,α⊥β,則l⊥m
B.若m?α,n?α,l⊥m,l⊥n,則l⊥α
C.若l∥m,m∥n,l⊥α,則n⊥α
D.若m∥α,n∥β,α∥β,則m∥n
解析:選項(xiàng)A中可得l與m平行、相交、異面;選項(xiàng)B中須m與n相交才可得l⊥α;選項(xiàng)D中m與n可以平行、相交、異面,故選C.
答案:C
6.(2014唐山統(tǒng)考)四棱錐P-ABCD的所有側(cè)棱長都為,底面ABCD是邊長為2的正方形,則CD與PA所成角的余弦值為( )
A.
5、 B.
C. D.
解析: 如圖在四棱錐P-ABCD中,CD與PA所成的角即是AB與PA所成的角,
即∠PAB,取AB中點(diǎn)M,
連接PM.
在Rt△PAM中,PA=,AM=1,
所以cos∠PAB==.
故選B.
答案:B
二、填空題
7.下列命題中不正確的是________.(填序號(hào))
①?zèng)]有公共點(diǎn)的兩條直線是異面直線;
②分別和兩條異面直線都相交的兩直線異面;
③一條直線和兩條異面直線中的一條平行,則它和另一條直線不可能平行;
④一條直線和兩條異面直線都相交,則它們可以確定兩個(gè)平面.
解析:沒有公共點(diǎn)的兩直線平行或異面,故①錯(cuò);如果與兩異面直線中一條交于一點(diǎn)
6、,則兩直線相交,故命題②錯(cuò);命題③:若c∥b,又c∥a,則a∥b,這與a,b異面矛盾,故c、b不可能平行,③正確;命題④正確,若c與兩異面直線a,b都相交,由公理2可知,a,c可確定一個(gè)平面,b,c也可確定一個(gè)平面,這樣a,b,c共確定兩個(gè)平面.
答案:①②
8.對(duì)于空間三條直線,有下列四個(gè)條件:
①三條直線兩兩相交且不共點(diǎn);
②三條直線兩兩平行;
③三條直線共點(diǎn);
④有兩條直線平行,第三條直線和這兩條直線都相交.
其中使三條直線共面的充分條件有________.
解析:易知①中的三條直線一定共面;三棱柱三側(cè)棱兩兩平行,但不共面,故②錯(cuò);三棱錐三側(cè)棱交于一點(diǎn),但不共面,故③錯(cuò);
7、④中兩條直線平行可確定一個(gè)平面,第三條直線和這兩條直線相交于兩點(diǎn),則第三條直線也在這個(gè)平面內(nèi),故三條直線共面.
答案:①④
9.下列如圖所示的是正方體和正四面體,P、Q、R、S分別是所在棱的中點(diǎn),則四個(gè)點(diǎn)共面的圖形是________.(填上圖形的序號(hào))
解析:圖①中,由于PS∥QR,所以P、Q、R、S四點(diǎn)共面;圖②中,如圖,容易知道,PMQNRS為六邊形,所以圖②中四點(diǎn)共面;圖③中,易證PQ綊RS,所以圖③中四點(diǎn)共面;圖④中,Q點(diǎn)所在棱與平面PRS平行,因此四點(diǎn)不共面.綜上可知,四點(diǎn)共面的圖形有①②③.
答案:①②③
10.如圖所示,在三棱錐A-BCD中,E,F(xiàn),G,H分別是
8、棱AB,BC,CD,DA的中點(diǎn),則當(dāng)AC,BD滿足條件________時(shí),四邊形EFGH為菱形,當(dāng)AC,BD再滿足條件________時(shí),四邊形EFGH是正方形.
解析:易知EH∥BD∥FG,且EH=BD=FG,
同理EF∥AC∥HG,
且EF=AC=HG,
顯然四邊形EFGH為平行四邊形.
要使平行四邊形EFGH為菱形需滿足EF=EH,
即AC=BD;
要使四邊形EFGH為正方形需AC⊥BD.
答案:AC=BD AC⊥BD
三、解答題
11.如圖所示,在四面體ABCD中作截面PQR,若PQ、CB的延長線交于點(diǎn)M,RQ、DB的延長線交于點(diǎn)N,RP、DC的延長線交于點(diǎn)K,求證
9、:M、N、K三點(diǎn)共線.
證明:∵M(jìn)∈PQ,直線PQ?平面PQR,M∈BC,直線BC?平面BCD,
∴M是平面PQR與平面BCD的一個(gè)公共點(diǎn),
即M在平面PQR與平面BCD的交線上.
同理可證N、K也在平面PQR與平面BCD的交線上.
又如果兩個(gè)平面有一個(gè)公共點(diǎn),那么它們有且只有一條過該點(diǎn)的公共直線,
所以M、N、K三點(diǎn)共線.
12.點(diǎn)A是△BCD所在平面外的一點(diǎn),E、F分別是BC、AD的中點(diǎn).
(1)求證:直線EF與BD是異面直線;
(2)若AC⊥BD,AC=BD,求EF與BD所成的角.
(1)證明:假設(shè)EF與BD不是異面直線,
則EF與BD共面,
從而DF與BE共面,
即AD與BC共面,
所以A、B、C、D在同一平面內(nèi),
這與A是△BCD所在平面外的一點(diǎn)相矛盾.
故直線EF與BD是異面直線.
(2)解:如圖所示,取CD的中點(diǎn)G,
連接EG、FG,
則EG∥BD,
FG∥AC,
所以相交直線EF與EG所成的角即為異面直線EF與BD所成的角.
又由FG∥AC,AC⊥BD,AC=BD
知△EGF為等腰直角三角形,
則∠FEG=45,
即異面直線EF與BD所成的角為45.