空間點(diǎn)直線平面之間的位置關(guān)系_第1頁(yè)
空間點(diǎn)直線平面之間的位置關(guān)系_第2頁(yè)
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空間點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系[A級(jí) 基礎(chǔ)題——基穩(wěn)才能樓高 ]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.2C.3 D.4解析:選 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)平面的性質(zhì)可知④是真命題.綜上,真命題的個(gè)數(shù)為 2.2.已知異面直線 a,b分別在平面 α,β內(nèi),且α∩β=c,那么直線 c一定( )A.與a,b都相交B.只能與 a,b中的一條相交C.至少與 a,b中的一條相交D.與a,b都平行解析:選C如果c與,都平行,那么由平行線的傳遞性知,平行,與異面矛盾.故abab選C.3.已知A,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和不相交,則甲是乙成立的()BDA.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解析:選A若,,,D四點(diǎn)不共面,則直線和不共面,所以和不相ABCACBDACBD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.4.(2019·銀川一中模擬 )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=43,則異面直線PA與MN所成角的大小是()A.30°B.45°C.60°D.90°解析:選A如圖,取AC的中點(diǎn),連接,,由已知條件可得DDNDMDN=2 3,DM=2.在△MND中,∠DNM為異面直線 PA與MN所成的角,則16+12-4 3cos∠DNM= = ,∴∠DNM=30°.2×4×23 21[B級(jí) 保分題——準(zhǔn)做快做達(dá)標(biāo) ]1.下列說法錯(cuò)誤的是 ( )A.兩兩相交且不過同一點(diǎn)的三條直線必在同一平面內(nèi)B.過直線外一點(diǎn)有且只有一個(gè)平面與已知直線垂直C.如果共點(diǎn)的三條直線兩兩垂直,那么它們中每?jī)蓷l直線確定的平面也兩兩垂直D.如果兩條直線和一個(gè)平面所成的角相等,則這兩條直線一定平行解析:選 D 兩兩相交且不過同一點(diǎn)的三條直線必在同一平面內(nèi), A正確,排除 A;過直線外一點(diǎn)有且只有一個(gè)平面與已知直線垂直, B正確,排除 B;如果共點(diǎn)的三條直線兩兩垂直,那么它們中每?jī)蓷l直線確定的平面也兩兩垂直, C正確,排除 C;如果兩條直線和一個(gè)平面所成的角相等,那么這兩條直線不一定平行, D錯(cuò)誤,選D.2.(2019·長(zhǎng)春質(zhì)檢 )平面α,β的公共點(diǎn)多于兩個(gè),則①α,β平行;②α,β至少有三個(gè)公共點(diǎn);③α,β至少有一條公共直線;④α,β至多有一條公共直線.以上四個(gè)判斷中不成立的個(gè)數(shù)為 ( )A.0 B.1C.2 D.3解析:選 C 由條件知,當(dāng)平面 α,β的公共點(diǎn)多于兩個(gè)時(shí),若所有公共點(diǎn)共線,則α,β相交;若公共點(diǎn)不共線,則 α,β重合.故①一定不成立;②成立;③成立;④不成立.3.(2019·云南大理模擬 )給出下列命題,其中正確的兩個(gè)命題是 ( )①直線上有兩點(diǎn)到平面的距離相等,則此直線與平面平行;②夾在兩個(gè)平行平面間的兩條異面線段的中點(diǎn)連線平行于這兩個(gè)平面;③直線m⊥平面α,直線n⊥直線m,則n∥α;④a,b是異面直線,則存在唯一的平面 α,使它與a,b都平行且與 a,b的距離相等.A.①與② B.②與③C.③與④ D.②與④解析:選D 直線上有兩點(diǎn)到平面的距離相等,則此直線可能與平面平行,也可能和平面相交;直線 m⊥平面α,直線m⊥直線n,則直線n可能平行于平面 α,也可能在平面 α內(nèi),因此①③為假命題.4.(2019·成都模擬 )在直三棱柱 ABC-A1B1C1中,平面 α與棱AB,AC,A1C1,A1B1分別交于點(diǎn)E,F(xiàn),G,H,且直線AA1∥平面α.有下列三個(gè)命題:2①四邊形EFGH是平行四邊形;②平面α∥平面BCC1B1;③平面α⊥平面BCFE.其中正確的命題有 ( )A.①② B.②③C.①③ D.①②③解析:選 C 由題意畫出草圖如圖所示,因?yàn)?AA1∥平面α,平面α∩平面 AA1B1B=EH,所以 AA1∥EH.同理 AA1∥GF,所以 EH∥GF.又ABC-A1B1C1是直三棱柱,易知 EH=GF=AA1,所以四邊形 EFGH是平行四邊形,故①正確;若平面α∥平面BCC1B1,由平面α∩平面A1B1C1=GH,平面BCC1B1∩平面A1B1C1=B1C1,知GH∥B1C1,而GH∥B1C1不一定成立,故②錯(cuò)誤;由 AA1⊥平面BCFE,結(jié)合AA1∥EH知EH⊥平面BCFE,又EH?平面α,所以平面α⊥平面BCFE,故③正確.綜上可知,故選 C.5.(2019·廣州模擬 )如圖是一個(gè)幾何體的平面展開圖, 其中四邊形ABCD為正方形,E,F(xiàn)分別為PA,PD的中點(diǎn),在此幾何體中,給出下面四個(gè)結(jié)論:①直線BE與直線CF異面;②直線BE與直線AF異面;③直線EF∥平面PBC;④平面BCE⊥平面PAD.其中正確結(jié)論的個(gè)數(shù)是 ( )A.1 B.2C.3 D.4解析:選B 畫出該幾何體,如圖所示,①因?yàn)?E,F(xiàn)分別是PA,PD的中點(diǎn),所以 EF∥AD,所以EF∥BC,直線BE與直線CF是共面直線,故①不正確;②直線 BE與直線AF滿足異面直線的定義,故②正確;③由E,F(xiàn)分別是PA,PD的中點(diǎn),可知 EF∥AD,所以EF∥BC,因?yàn)镋F?平面PBC,BC?平面PBC,所以直線EF∥平面PBC,故③正確;④因?yàn)锽E與PA的關(guān)系不能確定,所以不能判定平面BCE⊥平面PAD,故④不正確.所以正確結(jié)論的個(gè)數(shù)是2.6.(2019·常德期末)一個(gè)正方體的展開圖如圖所示,A,B,C,D為原正方體的頂點(diǎn),則在原來的正方體中()A.AB∥CD B.AB與CD相交C.AB⊥CD D.AB與CD所成的角為 60°3解析:選D 如圖,把展開圖中的各正方形按圖①所示的方式分別作為正方體的前、 后、左、右、上、下面還原,得到圖②所示的直觀圖,可得選項(xiàng) A、B、C不正確.圖②中, DE∥AB,∠CDE為AB與CD所成的角,△CDE為等邊三角形,∴∠ CDE=60°.∴正確選項(xiàng)為 D.7.(2019·成都檢測(cè) )在我國(guó)古代數(shù)學(xué)名著 《九章算術(shù)》中,將四個(gè)面都為直角三角形的四面體稱為鱉臑.如圖,在鱉臑 ABCD中,AB⊥平面BCD,且AB=BC=CD,則異面直線 AC與BD所成角的余弦值為()11A.2B.-233C.2D.-2解析:選A如圖,分別取,,,的中點(diǎn),,,,ABADBCBDEFGO連接EF,EG,OG,F(xiàn)O,F(xiàn)G,則EF∥BD,EG∥AC,所以∠FEG為異面直線AC與BD所成的角.易知FO∥AB,因?yàn)锳B⊥平面BCD,所以FO⊥OG,設(shè)AB=2a,則EG=EF=2a,F(xiàn)G=a2+a2=2a,所以∠FEG=60°,1所以異面直線 AC與BD所成角的余弦值為 2,故選A.8.(2019·福州質(zhì)檢)在三棱柱-111中,,F(xiàn)分別為棱1,1的中點(diǎn),則在空ABCABCEAACC間中與直線AB,EF,BC都相交的直線()11A.不存在B.有且只有兩條C.有且只有三條D.有無數(shù)條解析:選D在EF上任意取一點(diǎn)M,直線AB與M確定一個(gè)平面,11這個(gè)平面與 BC有且僅有1個(gè)交點(diǎn)N,當(dāng)M的位置不同時(shí)確定不同的平面,從而與 BC有不同的交點(diǎn) N,而直線MN與A1B1,EF,BC分別有交點(diǎn)P,M,N,如圖,故有無數(shù)條直線與直線A1B1,EF,BC都相交.如圖所示,在空間四邊形ABCD中,點(diǎn)E,H分別是邊AB,AD的中CF CG2點(diǎn),點(diǎn)F,G分別是邊BC,CD上的點(diǎn),且 = =,則下列說法中正確CBCD3的是________(填序號(hào)).EF與GH平行;4EF與GH異面;EF與GH的交點(diǎn)M可能在直線AC上,也可能不在直線AC上;④EF與GH的交點(diǎn)M一定在直線AC上.解析:連接EH,F(xiàn)G(圖略),依題意,可得EH∥BD,F(xiàn)G∥BD,故EH∥FG,所以E,F(xiàn),G,1 2H共面.因?yàn)镋H=2BD,F(xiàn)G=3BD,故EH≠FG,所以EFGH是梯形,EF與GH必相交,設(shè)交點(diǎn)為M.因?yàn)辄c(diǎn)M在EF上,故點(diǎn)M在平面ACB上.同理,點(diǎn)M在平面ACD上,所以點(diǎn)M是平面ACB與平面ACD的交點(diǎn),又AC是這兩個(gè)平面的交線,所以點(diǎn)M一定在直線AC上.答案:④10.(2019·南京模擬)已知α,β為兩個(gè)不同的平面,m,n為兩條不同的直線,則下列命題中正確的是________(填上所有正確命題的序號(hào)).①若α∥β,m?α,則m∥β;②若m∥α,n?α,則m∥n;③若α⊥β,α∩β=n,m⊥n,則m⊥β;④若n⊥α,n⊥β,m⊥α,則m⊥β.解析:由α∥β,m?α,可得m∥β,所以①正確;由m∥α,n?α,可得m,n平行或異面,所以②不正確;由α⊥β,α∩β=n,m⊥n,可得m與β相交或m?β,所以③不正確;由n⊥α,n⊥β,可得α∥β,又m⊥α,所以m⊥β,所以④正確.綜上,正確命題的序號(hào)是①④ .答案:①④11.(2019·廣東百校聯(lián)盟聯(lián)考 )如圖,E是正方體 ABCD-A1B1C1D1的棱C1D1上的一點(diǎn),且BD1∥平面B1CE,則異面直線BD1與CE所成角的余弦值為________.解析:不妨設(shè)正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為2,連接BC1,設(shè)B1C∩BC1=O,連接EO,如圖所示,在△BC1D1中,當(dāng)點(diǎn)E為C1D1的中點(diǎn)時(shí),BD1∥OE,則BD1∥平面B1CE,據(jù)此可得∠OEC為直線BD1與CE所成的角.在△中,邊長(zhǎng)=5,=2,=3,由余弦定理可得cos∠OECECOCOEOEC=3+5-215.即異面直線BD1與CE所成角的余弦值為1523×5=55.15答案:512.(2019·廣西南寧二中、柳州高中聯(lián)考 )如圖,在直角梯形 ABCD中,BC⊥DC,AE⊥DC,M,N分別是AD,BE的中點(diǎn),將三角形 ADE沿AE折起,下列說法正確的是 ________(填上所有正確的序號(hào) ).5①不論D折至何位置(不在平面內(nèi))都有MN∥平面DEC;②不論D折至何位置都有 MN⊥AE;③不論D折至何位置(不在平面ABC內(nèi))都有MN∥AB.解析:如圖,①易證 ABCE為矩形,連接 AC,則N在AC上,連接CD,BD,易證在△ACD中,MN為中位線,MN∥DC,又MN?平面DEC,∴MN∥平面DEC.①正確.②由已知,AE⊥ED,AE⊥EC,ED∩EC=E,AE⊥平面CED,又CD?平面CED,AE⊥CD,∴MN⊥AE,②正確.MN與AB異面.假若MN∥AB,則MN與AB確定平面MNBA,從而BE?平面MNBA,AD?平面MNBA,與BE和AD是異面直線矛盾.③錯(cuò)誤.答案:①②在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AC=1,∠BAC=90°,且異面直線A1B與B1C1所成的角等于60°,設(shè)AA1=a.(1)求a的值;求三棱錐B1-A1BC的體積.解:(1)∵BC∥BC,∴∠ABC就是異面直線AB與BC所成的角,即∠ABC=60°.又11111111⊥平面,=,則1=1,∴△1為等邊三角形,由==1,∠=90°AAABCABACABACABCABACBAC?BC=2,∴AB=2?2aa1113211111111=1.6如圖所示,A是△BCD所在平面外的一點(diǎn),E,F(xiàn)分別是BC,AD的中點(diǎn).求證:直線EF與BD是異面直線;若AC⊥

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