《新編高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件: 課時(shí)分層訓(xùn)練41 空間圖形的基本關(guān)系與公理 理 北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新編高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件: 課時(shí)分層訓(xùn)練41 空間圖形的基本關(guān)系與公理 理 北師大版(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
課時(shí)分層訓(xùn)練(四十一) 空間圖形的基本關(guān)系與公理
A組 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
一、選擇題
1.下列命題中,真命題的個(gè)數(shù)為( )
①如果兩個(gè)平面有三個(gè)不在一條直線上的公共點(diǎn),那么這兩個(gè)平面重合;
②兩條直線可以確定一個(gè)平面;
③空間中,相交于同一點(diǎn)的三條直線在同一平面內(nèi);
④若M∈α,M∈β,α∩β=l,則M∈l.
A.1 B.2
C.3 D.4
B [根據(jù)公理2可判斷①是真命題;兩條異面直線不能確定一個(gè)平面,故②是假命題;在空間中,相交于同一點(diǎn)的三條直線不一定共面(如墻角),故③是假命題;根據(jù)公理3可知④是真命題.綜上,真命題的個(gè)數(shù)為2.]
2.已知A
2、,B,C,D是空間四點(diǎn),命題甲:A,B,C,D四點(diǎn)不共面,命題乙:直線AC和BD不相交,則甲是乙成立的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
A [若A,B,C,D四點(diǎn)不共面,則直線AC和BD不共面,所以AC和BD不相交;若直線AC和BD不相交,若直線AC和BD平行時(shí),A,B,C,D四點(diǎn)共面,所以甲是乙成立的充分不必要條件.]
3.若直線l1和l2是異面直線,l1在平面α內(nèi),l2在平面β內(nèi),l是平面α與平面β的交線,則下列命題正確的是( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140226】
A.l與l1,l2都不相交
B.l與l1,l2都相交
3、C.l至多與l1,l2中的一條相交
D.l至少與l1,l2中的一條相交
D [由直線l1和l2是異面直線可知l1與l2不平行,故l1,l2中至少有一條與l相交.]
4.(20xx·蘭州實(shí)戰(zhàn)模擬)已知長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中,AA1=AB=,AD=1,則異面直線B1C和C1D所成角的余弦值為( )
A. B.
C. D.
A [連接AC,AB1(圖略),由長(zhǎng)方體性質(zhì)可知AB1∥DC1,所以∠AB1C就是異面直線B1C和C1D所成的角.由題知AC==2,AB1==,CB1==2,所以由余弦定理得cos∠AB1C==,故選A.]
5.(20xx·全國(guó)卷Ⅰ)平面α過(guò)正方體AB
4、CD-A1B1C1D1的頂點(diǎn)A,α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABB1A1=n,則m,n所成角的正弦值為( )
A. B.
C. D.
A [設(shè)平面CB1D1∩平面ABCD=m1.
∵平面α∥平面CB1D1,∴m1∥m.
又平面ABCD∥平面A1B1C1D1,
且平面CB1D1∩平面A1B1C1D1=B1D1,∴B1D1∥m1,∴B1D1∥m.
∵平面ABB1A1∥平面DCC1D1,
且平面CB1D1∩平面DCC1D1=CD1,
同理可證CD1∥n.
因此直線m,n所成的角與直線B1D1,CD1所成的角相等,即∠CD1B1為m,n所成的角.
在正
5、方體ABCD-A1B1C1D1中,△CB1D1是正三角形,
故直線B1D1與CD1所成角為60°,其正弦值為.]
二、填空題
6.(20xx·湖北調(diào)考)已知正六棱錐S-ABCDEF的底面邊長(zhǎng)和高均為1,則異面直線SC與DE所成角的大小為_(kāi)_______.
[設(shè)正六邊形ABCDEF的中心為O,連接SO,CO,BO,則由正六邊形的性質(zhì)知OC∥DE,SO⊥平面ABCDEF,所以∠SCO為異面直線SC與DE所成角.又易知△BOC為等邊三角形,所以SO=BC=CO=1,所以∠SCO=.]
7.若平面α,β相交,在α,β內(nèi)各取兩點(diǎn),這四點(diǎn)都不在交線上,這四點(diǎn)能確定________個(gè)平面.
6、
1或4 [如果這四點(diǎn)在同一平面內(nèi),那么確定一個(gè)平面;如果這四點(diǎn)不共面,則任意三點(diǎn)可確定一個(gè)平面,所以可確定四個(gè)平面.]
8.(20xx·鄭州模擬)在圖7-2-7中,G,H,M,N分別是正三棱柱的頂點(diǎn)或所在棱的中點(diǎn),則表示直線GH,MN是異面直線的圖形有________(填上所有正確答案的序號(hào)).
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140227】
(1) (2) (3) (4)
圖7-2-7
(2)(4) [圖(1)中,直線GH∥MN;圖(2)中,G,H,N三點(diǎn)共面,但M?平面GHN,因此直線GH與MN異面;圖(3)中,連接MG(圖略),GM∥HN,因此GH與MN共面;圖(4)
7、中,G,M,N共面,但H?平面GMN,因此GH與MN異面,所以在圖(2)(4)中,GH與MN異面.]
三、解答題
9.如圖7-2-8所示,正方體ABCD-A1B1C1D1中,M,N分別是A1B1,B1C1的中點(diǎn).問(wèn):
圖7-2-8
(1)AM和CN是否是異面直線?說(shuō)明理由;
(2)D1B和CC1是否是異面直線?說(shuō)明理由.
[解] (1)AM,CN不是異面直線.理由:連接MN,A1C1,AC.
因?yàn)镸,N分別是A1B1,B1C1的中點(diǎn),所以MN∥A1C1.
又因?yàn)锳1AC1C,所以A1ACC1為平行四邊形,
所以A1C1∥AC,所以MN∥AC,
所以A,M,N,C在同
8、一平面內(nèi),
故AM和CN不是異面直線.
(2)直線D1B和CC1是異面直線.
理由:因?yàn)锳BCD-A1B1C1D1是正方體,所以B,C,C1,D1不共面.假設(shè)D1B與CC1不是異面直線,
則存在平面α,使D1B平面α,CC1平面α,
所以D1,B,C,C1∈α,
這與B,C,C1,D1不共面矛盾,所以假設(shè)不成立,
即D1B和CC1是異面直線.]
10.如圖7-2-9所示,在三棱錐P-ABC中,PA⊥底面ABC,D是PC的中點(diǎn).已知∠BAC=,AB=2,AC=2,PA=2.求:
圖7-2-9
(1)三棱錐P-ABC的體積;
(2)異面直線BC與AD所成角的余弦值.
[
9、解] (1)S△ABC=×2×2=2,
三棱錐P-ABC的體積為
V=S△ABC·PA=×2×2=.
(2)如圖,取PB的中點(diǎn)E,連接DE,AE,則ED∥BC,所以∠ADE是異面直線BC與AD所成的角(或其補(bǔ)角).
在△ADE中,DE=2,AE=,AD=2,cos∠ADE==.
故異面直線BC與AD所成角的余弦值為.
B組 能力提升
11.(20xx·陜西質(zhì)檢(一))已知P是△ABC所在平面外的一點(diǎn),M,N分別是AB,PC的中點(diǎn).若MN=BC=4,PA=4,則異面直線PA與MN所成角的大小是( )
A.30° B.45°
C.60° D.90°
A [取AC中點(diǎn)為O,
10、連接OM,ON,則易證OM綊BC,ON綊PA,所以∠ONM就是異面直線PA與MN所成的角.由MN=BC=4,PA=4,得OM=BC=2,ON=AP=2,則cos∠ONM==,所以∠ONM=30°,即異面直線PA與MN所成角的大小是30°,故選A.]
12.如圖7-2-10,正方形ACDE與等腰直角三角形ACB所在的平面互相垂直,且AC=BC=2,∠ACB=90°,F(xiàn),G分別是線段AE,BC的中點(diǎn),則AD與GF所成的角的余弦值為_(kāi)_______.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140228】
圖7-2-10
[取DE的中點(diǎn)H,連接HF,GH.
由題設(shè),HFAD,
所以∠GFH為異面直線A
11、D與GF所成的角(或其補(bǔ)角).
在△GHF中,可求HF=,
GF=GH=,
∴cos∠GFH==.]
13.如圖7-2-11,在四棱錐O-ABCD中,底面ABCD是邊長(zhǎng)為2的正方形,OA⊥底面ABCD,OA=2,M為OA的中點(diǎn).
圖7-2-11
(1)求四棱錐O-ABCD的體積;
(2)求異面直線OC與MD所成角的正切值.
[解] (1)由已知可求得正方形ABCD的面積S=4,
∴四棱錐O-ABCD的體積V=×4×2=.
(2)如圖,連接AC,設(shè)線段AC的中點(diǎn)為E,連接ME,DE.
又M為OA中點(diǎn),∴ME∥OC,
則∠EMD(或其補(bǔ)角)為異面直線OC與MD所成的角,由已知可得
DE=,EM=,MD=,∵()2+()2=()2,
∴△DEM為直角三角形,
∴tan∠EMD===.
∴異面直線OC與MD所成角的正切值為.