《2021屆高考數(shù)學(xué)一輪 知識(shí)點(diǎn)各個(gè)擊破 第七章 第三節(jié) 空間點(diǎn)、直線(xiàn)、平面之間的位置關(guān)系追蹤訓(xùn)練 文(含解析)新人教A版》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2021屆高考數(shù)學(xué)一輪 知識(shí)點(diǎn)各個(gè)擊破 第七章 第三節(jié) 空間點(diǎn)、直線(xiàn)、平面之間的位置關(guān)系追蹤訓(xùn)練 文(含解析)新人教A版(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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第七章 第三節(jié) 空間點(diǎn)、直線(xiàn)、平面之間的位置關(guān)系
一、選擇題
1.已知三個(gè)命題:①若點(diǎn)P不在平面α內(nèi),A、B、C三點(diǎn)都在平面α內(nèi), 則P、A、B、C四點(diǎn)不在同一平面內(nèi);②兩兩相交的三條直線(xiàn)在同一平面內(nèi);③兩組對(duì)邊分別相等的四邊形是平行四邊形.其中正確命題的個(gè)數(shù)是 ( )
A.0 B.1
C.2 D.3
2.如圖,α∩β=l,A、B∈α,C∈β,且C?l,直線(xiàn)AB∩l=M,過(guò)A、B、C三點(diǎn)的平面記作γ,則γ與β的交線(xiàn)必通過(guò) ( )
A.點(diǎn)
2、A B.點(diǎn)B
C.點(diǎn)C但不過(guò)點(diǎn)M D.點(diǎn)C和點(diǎn)M
3.如圖,在四面體ABCD中,若截面PQMN是正方形,則在下列命題中,錯(cuò)誤的為 ( )
A.AC⊥BD
B.AC∥截面PQMN
C.AC=BD
D.異面直線(xiàn)PM與BD所成的角為45°
4.在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E、F分別為棱AA1、CC1的中點(diǎn),則在空間中與三條直線(xiàn)A1D1、EF、CD都相交的直線(xiàn) ( )
A.不存在 B.有且
3、只有兩條
C.有且只有三條 D.有無(wú)數(shù)條
5.如圖,M是正方體ABCD-A1B1C1D1的棱DD1的中點(diǎn),給出下列四個(gè)命題:
①過(guò)M點(diǎn)有且只有一條直線(xiàn)與直線(xiàn)AB,B1C1都相交;
②過(guò)M點(diǎn)有且只有一條直線(xiàn)與直線(xiàn)AB,B1C1都垂直;
③過(guò)M點(diǎn)有且只有一個(gè)平面與直線(xiàn)AB,B1C1都相交;
④過(guò)M點(diǎn)有且只有一個(gè)平面與直線(xiàn)AB,B1C1都平行.
其中真命題是 ( )
A.②③④ B.①③④
C.①②④ D.①②③
6.將正方形ABCD沿對(duì)角線(xiàn)BD折起,使平面ABD⊥平面CBD,E是CD的中點(diǎn),則
4、異面直線(xiàn)AE、BC所成角的正切值為 ( )
A. B.
C.2 D.
二、填空題
7.如圖,G、H、M、N分別是三棱柱的頂點(diǎn)或所在棱的中點(diǎn),則表示直線(xiàn)GH與MN是異面直線(xiàn)的圖形有________.
8.下列命題中正確的是________.
①若△ABC在平面α外,它的三條邊所在的直線(xiàn)分別交平面α于P、Q、R,則P、Q、R三點(diǎn)共線(xiàn);
②若三條直線(xiàn)a、b、c互相平行且分別交直線(xiàn)l于A、B、C三點(diǎn),則這四條直線(xiàn)共面;
③空間中不共面的五個(gè)點(diǎn)一定能確定10個(gè)平面;
④若a不平行于平面α,且a?α,則
5、α內(nèi)的所有直線(xiàn)與a異面.
9.已知正方體ABCD-A1B1C1D1中,E為C1D1的中點(diǎn),則異面直線(xiàn)AE與BC所成角的余弦值為_(kāi)_______.
三、解答題
10.如圖所示,已知E、F分別是正方體ABCD-A1B1C1D1的棱AA1和棱CC1的中點(diǎn).試判斷四邊形EBFD1的形狀.
11.如圖,已知:E、F、G、H分別是正方體ABCD-A1B1C1D1的棱AB、BC、CC1、C1D1的中點(diǎn),證明:FE、HG、DC三線(xiàn)共點(diǎn).
12.如圖所示,O1是正方體ABCD-A1B1C1D1的上底面A1B1C1D1的中心,M是對(duì)角線(xiàn)A1C和截面B1D1A的交點(diǎn).
求證:
6、O1、M、A三點(diǎn)共線(xiàn).
詳解答案
一、選擇題
1.解析:當(dāng)A、B、C三點(diǎn)都在平面α內(nèi),且三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),P、A、B、C四點(diǎn)在同一個(gè)平面內(nèi),故①錯(cuò)誤;三棱錐的三條側(cè)棱所在的直線(xiàn)兩兩相交,但三條直線(xiàn)不在同一平面內(nèi),故②錯(cuò)誤;兩組對(duì)邊分別相等的四邊形也可能是空間四邊形,故③錯(cuò)誤.
答案:A
2. 解析:∵AB?γ,M∈AB,
∴M∈γ.
又α∩β=l,M∈l,
∴M∈β.
根據(jù)公理3可知,M在γ與β的交線(xiàn)上.
同理可知,點(diǎn)C也在γ與β的交線(xiàn)上.
答案:D
3. 解析:依題意得MN∥PQ,MN∥平面ABC,又MN?平面ACD,且平面ACD∩平面ABC
7、=AC,因此有MN∥AC,AC∥平面MNPQ.同理,BD∥PN.又截面MNPQ是正方形,因此有AC⊥BD,直線(xiàn)PM與BD所成的角是45°.
答案:C
4.解析:在EF上任取一點(diǎn)M.直線(xiàn)CD與點(diǎn)M確定的平面與直線(xiàn)A1D1交于點(diǎn)N,則直線(xiàn)MN與三條直線(xiàn)都相交,由點(diǎn)M的任意性可知這樣的直線(xiàn)有無(wú)數(shù)條.
答案:D
5.解析:由于兩相交直線(xiàn)可確定一個(gè)平面,設(shè)l過(guò)M點(diǎn),與AB、B1C1均相交,則l與AB可確定平面α,l與B1C1可確定平面β,又AB與B1C1為異面直線(xiàn),
∴l(xiāng)為平面α與平面β的交線(xiàn),如圖所示.
GE即為l,故①正確.
由于DD1過(guò)點(diǎn)M,DD1⊥AB,DD
8、1⊥B1C1,BB1為AB、B1C1的公垂線(xiàn),DD1∥BB1,故②正確.
顯然④正確.
過(guò)M點(diǎn)有無(wú)數(shù)個(gè)平面與AB、B1C1都相交,故③錯(cuò)誤.
答案:C
6.解析:如圖
連接OE,則OE∥BC,∠AEO就是異面直線(xiàn)BC與AE所成的角(或補(bǔ)角),設(shè)正方形邊長(zhǎng)為2,則OE=1,AO=,在Rt△AOE中,tan∠AEO==.
答案:A
二、填空題
7.解析:①③中,GM∥HN,所以G、M、N、H四點(diǎn)共面,從而GH與MN共面;
②④中,根據(jù)異面直線(xiàn)的判定定理,易知GH與MN異面.
答案:②④
8.解析:在①中,因?yàn)镻、Q、R三點(diǎn)既在平面ABC上,又在平面α上,所以這三點(diǎn)必在平面
9、ABC與平面α的交線(xiàn)上,即P、Q、R三點(diǎn)共線(xiàn),所以①正確;
在②中,因?yàn)閍∥b,所以a與b確定一個(gè)平面α,而l上有A、B兩點(diǎn)在該平面上,所以l?α,即a、b、l三線(xiàn)共面于α;同理a、c、l三線(xiàn)也共面,不妨設(shè)為β,而α、β有兩條公共的直線(xiàn)a、l,所以α與β重合,即這些直線(xiàn)共面,所以②正確;
在③中,不妨設(shè)其中有四點(diǎn)共面,則它們最多只能確定7個(gè)平面,所以③錯(cuò);
在④中,由題設(shè)知,a和α相交,設(shè)a∩α=P,如圖,在α內(nèi)過(guò)點(diǎn)P的直線(xiàn)l與a共面,所以④錯(cuò).
答案:①②
9.解析:在正方體ABCD-A1B1C1D1中,AD∥BC,所以AE與BC所成的角即為AD與AE所成的角,即是∠EAD.連接D
10、E,在Rt△ADE中,設(shè)AD=a,則DE=a,tan∠EAD==,cos∠EAD=,所以異面直線(xiàn)AE與BC所成角的余弦值為.
答案:
三、解答題
10.解:如圖,取BB1的中點(diǎn)M,連接A1M、MF.
∵M(jìn)、F分別是BB1、CC1的中點(diǎn),
∴MF綊B1C1.
在正方體ABCD-A1B1C1D1中,有A1D1綊B1C1,
∴MF綊A1D1.
∴四邊形A1MFD1是平行四邊形,
∴A1M綊D1F.
又E、M分別是AA1、BB1的中點(diǎn),
∴A1E綊BM,
∴四邊形A1EBM為平行四邊形.∴EB綊A1M.
∴EB綊D1F.
∴四邊形EBFD1是平行四邊形.
又Rt△EAB≌
11、Rt△FCB,
∴BE=BF,∴四邊形EBFD1為菱形.
11. 證明:連結(jié)C1B,HE,F(xiàn)G,由題意知HC1綊EB,∴四邊形HC1BE是平行四邊形.∴HE∥C1B.
又C1G=GC=CF=BF,
故GF綊C1B,
∴GF∥HE,且GF≠HE,
∴HG與EF相交.
設(shè)交點(diǎn)為K,
則K∈HG,
HG?平面D1C1CD,
∴K∈平面D1C1CD.
∵K∈EF,EF?平面ABCD,∴K∈平面ABCD.
∵平面D1C1CD∩平面ABCD=DC,
∴K∈DC,∴FE、HG、DC三線(xiàn)共點(diǎn).
12.證明:∵A1C1∩B1D1=O1,B1D1?平面B1D1A,A1C1?平面AA1C1C.
∴O1∈平面B1D1A,O1∈平面AA1C1C.
∵A1C∩平面B1D1A=M,A1C?平面AA1C1C,
∴M∈平面B1D1A,M∈平面AA1C1C,
又∵A∈平面B1D1A,A∈平面AA1C1C,
∴O1、M、A在兩個(gè)平面B1D1A和平面AA1C1C的交線(xiàn)上,由公理3可知O1、M、A三點(diǎn)共線(xiàn).
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