一輪優(yōu)化探究文數(shù)蘇教版練習(xí)：第八章 第二節(jié)　空間點(diǎn)、直線(xiàn)、平面之間的位置關(guān)系 Word版含解析

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1、 高考數(shù)學(xué)精品復(fù)習(xí)資料 2019.5 一、填空題 1．若P是兩條異面直線(xiàn)l、m外的任意一點(diǎn)，則說(shuō)法錯(cuò)誤的有________．(填序號(hào)) ①過(guò)點(diǎn)P有且僅有一條直線(xiàn)與l、m都平行； ②過(guò)點(diǎn)P有且僅有一條直線(xiàn)與l、m都垂直； ③過(guò)點(diǎn)P有且僅有一條直線(xiàn)與l、m都相交； ④過(guò)點(diǎn)P有且僅有一條直線(xiàn)與l、m都異面． 解析：對(duì)于①，若過(guò)點(diǎn)P有直線(xiàn)n與l、m都平行， 則l∥m，這與l，m異面矛盾； 對(duì)于②，過(guò)點(diǎn)P與l、m都垂直的直線(xiàn)，即為過(guò)P且與l、m的公垂線(xiàn)段平行的那一條直線(xiàn)； 對(duì)于③，過(guò)點(diǎn)P與l、m都相交的直線(xiàn)有1條或

2、0條； 對(duì)于④，過(guò)點(diǎn)P與l、m都異面的直線(xiàn)可能有無(wú)數(shù)條． 答案：①③④ 2．直線(xiàn)a，b，c兩兩平行，但不共面，經(jīng)過(guò)其中兩條直線(xiàn)的平面的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______． 解析：以三棱柱為例，三條側(cè)棱兩兩平行，但不共面，顯然經(jīng)過(guò)其中的兩條直線(xiàn)的平面有3個(gè)． 答案：3 3．設(shè)a，b，c是空間的三條直線(xiàn)，下面給出四個(gè)命題： ①若a⊥b，b⊥c，則a∥c； ②若a、b是異面直線(xiàn)，b、c是異面直線(xiàn)，則a、c也是異面直線(xiàn)； ③若a和b相交，b和c相交，則a和c也相交； ④若a和b共面，b和c共面，則a和c也共面． 其中真命題的個(gè)數(shù)是________． 解析：若a⊥b，b⊥c， 則a與c可以

3、相交、平行、異面，故①錯(cuò)． 若a、b異面，b、c異面， 則a、c可能異面、相交、平行，故②錯(cuò)． 若a、b相交，b、c相交， 則a、c可以異面、相交、平行，故③錯(cuò)． 同理④錯(cuò)，故真命題的個(gè)數(shù)為0. 答案：0 4．對(duì)于空間三條直線(xiàn)，有下列四個(gè)條件： ①三條直線(xiàn)兩兩相交且不共點(diǎn)； ②三條直線(xiàn)兩兩平行； ③三條直線(xiàn)共點(diǎn)； ④有兩條直線(xiàn)平行，第三條直線(xiàn)和這兩條直線(xiàn)都相交． 其中，使三條直線(xiàn)共面的充分條件有________． 解析：①中兩直線(xiàn)相交確定平面，則第三條直線(xiàn)在這個(gè)平面內(nèi)．②中可能有直線(xiàn)和平面平行．③中直線(xiàn)最多可確定3個(gè)平面．④同①. 答案：①④ 5．對(duì)兩條不相交的空

4、間直線(xiàn)a和b，有下列命題： ①a?α，b?α；②a?α，b∥α；③a⊥α，b⊥α；④a?α，b⊥α.必定存在平面α，使得成立的命題的序號(hào)是________． 解析：因?yàn)閮蓷l不相交的空間直線(xiàn)a和b，所以存在平面α，使得a?α，b∥α. 答案：② 6．若兩條異面直線(xiàn)所成的角為60，則稱(chēng)這對(duì)異面直線(xiàn)為“黃金異面直線(xiàn)對(duì)”，在連結(jié)正方體各頂點(diǎn)的所有直線(xiàn)中，“黃金異面直線(xiàn)對(duì)”共有______對(duì)． 解析：正方體如圖，若要出現(xiàn)所成角為60的異面直線(xiàn)，則直線(xiàn)需為面對(duì)角線(xiàn)，以AC為例，與之構(gòu)成黃金異面直線(xiàn)對(duì)的直線(xiàn)有4條，分別是A′B，BC′，A′D，C′D，正方體的面對(duì)角線(xiàn)有12條，所以所求的黃金異面直

5、線(xiàn)對(duì)共有＝24對(duì)(每一對(duì)被計(jì)算兩次，所以要除以2)． 答案：24 7.如圖所示，正方體ABCDA1B1C1D1中，給出下列五個(gè)命題： ①直線(xiàn)AC1在平面CC1B1B內(nèi)； ②設(shè)正方形ABCD與A1B1C1D1的中心分別為O、O1，則平面AA1C1C與平面BB1D1D的交線(xiàn)為OO1； ③由點(diǎn)A、O、C可以確定一個(gè)平面； ④由A、C1、B1確定的平面是平面ADC1B1； ⑤若直線(xiàn)l是平面AC內(nèi)的直線(xiàn)，直線(xiàn)m是平面D1C上的直線(xiàn)，若l與m相交，則交點(diǎn)一定在直線(xiàn)CD上． 其中真命題的序號(hào)是________(把所有真命題的序號(hào)都填上)． 解析：①錯(cuò)誤．若AC1?平面CC1B1B，又B

6、C1?平面CC1B1B，∴AB?平面CC1B1B，與AB?平面CC1B1B矛盾； ②正確．O、O1是兩平面的兩個(gè)公共點(diǎn)； ③錯(cuò)誤．∵A、O、C共線(xiàn)； ④正確．A、C1、B1不共線(xiàn)，∴確定平面α，又AB1C1D為平行四邊形，AC1、B1D相交于O2點(diǎn)，而O2∈α，B1∈α， ∴B1O2?α，而D∈B1O2，∴D∈α； ⑤正確．若l與m相交，則交點(diǎn)是兩平面的公共點(diǎn)，而直線(xiàn)CD為兩平面的交線(xiàn)，∴交點(diǎn)一定在直線(xiàn)CD上． 答案：②④⑤ 8.如圖所示為棱長(zhǎng)是1的正方體的表面展開(kāi)圖，在原正方體中，給出下列三個(gè)命題： ①點(diǎn)M到AB的距離為； ②三棱錐CDNE的體積是； ③AB與EF所成的角

7、是. 其中正確命題的序號(hào)是________． 解析：依題意可作出正方體的直觀(guān)圖，顯然M到AB的距離為MC＝， ∴①正確， 而VCDNE＝111＝， ∴②正確， AB與EF所成角為AB與MC所成的角，即為. 答案：①②③ 9．在圖中，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(xiàn)GH、MN是異面直線(xiàn)的圖形有________．(填上所有正確答案的序號(hào)) 解析：圖①中，直線(xiàn)GH∥MN； 圖②中，G、H、N三點(diǎn)共面，但M?面GHN， 因此直線(xiàn)GH與MN異面； 圖③中，連結(jié)MG，則GM∥HN， 因此GH與MN共面； 圖④中，G、M、N共面，但H?平面

8、GMN， 所以GH與MN異面． 所以圖②、④中GH與MN異面． 答案：②④ 二、解答題 10．正方體ABCDA1B1C1D1中： (1)求AC與A1D所成角的大小； (2)若E、F分別為AB、AD的中點(diǎn)，求A1C1與EF所成角的大?。? 解析：(1)如圖，連結(jié)AB1、B1C，由ABCDA1B1C1D1是正方體，易知A1D∥B1C， 從而B(niǎo)1C與AC所成的銳角或直角就是AC與A1D所成的角． ∵AB1＝AC＝B1C， ∴∠B1CA＝60. 即A1D與AC所成角為60. (2)如圖，連結(jié)AC、BD，在正方形ABCD中，AC⊥BD， AC∥A1C1 ∵E、F為AB、AD的

9、中點(diǎn)， ∴EF∥BD， ∴EF⊥AC， ∴EF⊥A1C1， 即A1C1與EF所成的角為90. 11．如圖所示，正方體ABCDA1B1C1D1中，對(duì)角線(xiàn)A1C與平面BC1D交于點(diǎn)O，AC、BD交于點(diǎn)M，求證：點(diǎn)C1、O、M共線(xiàn)． 證明：A1A∥C1C，則A1A與C1C可確定平面A1C. ? 與平面BC1D的交線(xiàn)上． AC∩BD＝M?M∈平面BC1D. 又M∈平面A1C，所以平面BC1D∩平面A1C＝C1M， 所以O(shè)∈C1M，即C1、O、M三點(diǎn)共線(xiàn)． 12.如圖所示，空間四邊形ABCD中，E、F、G分別在AB、BC、CD上，且滿(mǎn)足AE∶EB＝CF∶FB＝2∶1，CG∶G

10、D＝3∶1，過(guò)E、F、G的平面交AD于H，連結(jié)EH. (1)求AH∶HD； (2)求證：EH、FG、BD三線(xiàn)共點(diǎn)． 解析：(1)∵＝＝2， ∴EF∥AC. ∴EF∥平面ACD.而EF?平面EFGH， 且平面EFGH∩平面ACD＝GH， ∴EF∥GH. 而EF∥AC， ∴AC∥GH. ∴＝＝3， 即AH∶HD＝3∶1. (2)證明：∵EF∥GH， 且＝，＝， ∴EF≠GH.∴四邊形EFGH為梯形． 令EH∩FG＝P，則P∈EH， 而EH?平面ABD， P∈FG，F(xiàn)G?平面BCD， 又平面ABD∩平面BCD＝BD， ∴P∈BD. ∴EH、FG、BD三線(xiàn)共點(diǎn)．