《新編高考數(shù)學(xué)廣東專用文科復(fù)習(xí)配套課時(shí)訓(xùn)練:第七篇 立體幾何 第3節(jié) 空間點(diǎn)、直線、平面的位置關(guān)系含答案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新編高考數(shù)學(xué)廣東專用文科復(fù)習(xí)配套課時(shí)訓(xùn)練:第七篇 立體幾何 第3節(jié) 空間點(diǎn)、直線、平面的位置關(guān)系含答案(11頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第3節(jié) 空間點(diǎn)、直線、平面的位置關(guān)系
課時(shí)訓(xùn)練 練題感 提知能
【選題明細(xì)表】
知識(shí)點(diǎn)、方法
題號(hào)
平面的基本性質(zhì)
2、5、6、11
線、面位置關(guān)系
1、4、6、8
共點(diǎn)、共面問題
3、9、10、12、16
異面直線所成的角
7、13、14、15
A組
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 )
(A)充分非必要條件 (B)必要非充分條件
(C)充分必要條件 (D)既非充分又非必要條件
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
2、異面”是“這兩直線沒有公共點(diǎn)”的充分不必要條件,故選A.
2.有以下命題:
①若平面α與平面β相交,則它們只有有限個(gè)公共點(diǎn);②經(jīng)過一條直線和這條直線外的一點(diǎn),有且只有一個(gè)平面;③經(jīng)過兩條相交直線有且只有一個(gè)平面;④兩兩相交且不共點(diǎn)的三條直線確定一個(gè)平面.
其中,真命題的個(gè)數(shù)是( B )
(A)4 (B)3 (C)2 (D)1
解析:將四個(gè)命題一一驗(yàn)證知,只有①不正確,故選B.
3.以下四個(gè)命題中,正確命題的個(gè)數(shù)是( B )
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a、b共面,直線a、c共面,則
3、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.
4.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( D )
(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),均有兩條直線和一個(gè)平面相交成等角的情況出現(xiàn)
4、,故選D.
5.如圖所示,平面α∩平面β=l,A∈α,B∈α,AB∩l=D,C∈β,C?l,則平面ABC與平面β的交線是( C )
(A)直線AC
(B)直線AB
(C)直線CD
(D)直線BC
解析:∵D∈l,l?β,∴D∈β,
又∵D∈AB,AB?平面ABC,
∴D∈平面ABC,
即D在平面ABC與平面β的交線上,
又∵C∈平面ABC,C∈β,
∴C在平面β與平面ABC的交線上.
從而有平面ABC∩平面β=CD.故選C.
6.已知A、B是兩個(gè)不同的點(diǎn),m、n是兩條不重合的直線,α、β是兩個(gè)不重合的平面,則①m?α,A∈m?A∈α;②m∩n=A,A∈α,B∈
5、m?B∈α;③m?α,n?β,m∥n?α∥β;④m?α,m⊥β?α⊥β.其中真命題為( C )
(A)①③ (B)②③ (C)①④ (D)②④
解析:根據(jù)平面的性質(zhì),可知①正確,②中不能確定B∈α,③中α與β可能平行、也可能相交,④中根據(jù)面面垂直判定定理可知正確,故①④為真命題.故選C.
7.(20xx唐山統(tǒng)考)四棱錐PABCD的所有側(cè)棱長(zhǎng)都為5,底面ABCD是邊長(zhǎng)為2的正方形,則CD與PA所成角的余弦值為( B )
(A)255 (B)55 (C)45 (D)35
解析: 如圖在四棱錐PABCD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
6、PM.
在Rt△PAM中,PA=5,AM=1,
所以cos∠PAB=15=55.
故選B.
二、填空題
8.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),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
7、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
9.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);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
10.下列如圖所示的是正方體
8、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PQRS,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
11. 如圖所示,
在三棱錐ABCD中,E,F,G,H分別是棱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滿足條件 時(shí),四邊
9、形EFGH是正方形.?
解析:易知EH∥BD∥FG,
且EH=12BD=FG,
同理EF∥AC∥HG,
且EF=12AC=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
12. 如圖所示,
在四面體ABCD中作截面PQR,若PQ、CB的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)M,RQ、DB的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)N,RP、DC的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)K,求證: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
10、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.
13.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
11、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°.
B組
14.將正方形ABCD沿對(duì)角線BD折起,使平面ABD⊥平面CBD,E是CD的中點(diǎn),則異面直線AE與BC所成角的正切值為( A )
(A)2 (B)22 (C)2 (D)12
解析:如圖所示正方形ABCD及折疊后圖形,
取BD中點(diǎn)O,連接OE、AO,
則OE∥B
12、C,則∠AEO就是異面直線BC與AE所成的角(或其補(bǔ)角),
設(shè)正方形邊長(zhǎng)為2,
則OE=1,AO=2,
由平面ABD⊥平面CBD,平面ABD∩平面CBD=BD,AO⊥DB,
知AO⊥平面BDC,
則AO⊥EO.
在Rt△AOE中,tan∠AEO=21=2.
故選A.
15. 如圖所示,
ABCDA1B1C1D1是長(zhǎng)方體,AA1=a,∠BAB1=∠B1A1C1=30°,則AB與A1C1所成的角為 ,AA1與B1C所成的角為 .?
解析:∵AB∥A1B1,
∴∠B1A1C1是AB與A1C1所成的角,
∴AB與A1C1所成的角為30°.
∵AA1∥BB1,
13、∴∠BB1C是AA1與B1C所成的角,
由已知條件可以得出BB1=a,
AB1=A1C1=2a,
AB=3a,
∴B1C1=BC=a,
∴四邊形BB1C1C是正方形,
∴∠BB1C=45°.
答案:30° 45°
16. 如圖所示 ,
在四面體ABCD中,E、G分別為BC、AB的中點(diǎn),F在CD上,H在AD上,且有DF∶FC=DH∶HA=2∶3.求證:EF、GH、BD交于一點(diǎn).
證明:連接GE,FH.
因?yàn)镋、G分別為BC、AB的中點(diǎn),
所以GE∥AC,且GE=12AC,
又因?yàn)镈F∶FC=DH∶HA=2∶3,
所以FH∥AC,且FH=25AC.
所以FH∥GE,且GE≠FH.
所以E、F、H、G四點(diǎn)共面,
且四邊形EFHG是一個(gè)梯形.
設(shè)GH和EF交于一點(diǎn)O.
因?yàn)镺在平面ABD內(nèi),
又在平面BCD內(nèi),
所以O(shè)在這兩個(gè)平面的交線上.
因?yàn)檫@兩個(gè)平面的交線是BD,且交線只有這一條,
所以點(diǎn)O在直線BD上.
這就證明了GH和EF的交點(diǎn)也在BD上,
所以EF、GH、BD交于一點(diǎn).