北师大版高中数学必修二《空间图形的基本关系与公理》同步测试题

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北师大版高中数学必修二课后训练1.4空间图形的基本关系与公理第1课时.docx

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课后训练1.下列叙述中错误的是().A.若P∈α,P∈β且α∩β=l,则P∈lB.三点A,B,C只能确定一个平面C.若直线a∩b=A,则直线a与b能够确定一个平面D.若A∈l,B∈l且A∈α,B∈α,则lα2.下列说法正确的个数有().(1)三角形、梯形一定是平面图形;(2)若四边形的两条对角线相交于一点,则该四边形是平面图形;(3)三条平行线最多可确定三个平面;(4)平面α和β相交,它们只有有限个公共点;(5)若A,B,C,D四个点既在平面α内,又在平面β内,则这两平面重合.A.2 B.3 C.4 D.53.在空间四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA上分别取E,F,G,H四点,如果EF 与HG交于点M,则().A.M一定在直线AC上B.M一定在直线BD上C.M可能在直线AC上,也可能在BD上D.M不在AC上,也不在BD上4.如图,平面α∩平面β=l,点A∈α,点B∈α,且点C∈β,点C l.又AB∩l=R,设A,B,C三点确定的平面为γ,则β∩γ是().A.直线AC B.直线BCC.直线CR D.以上均错5.平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,既与AB共面也与CC1共面的棱的条数为().A.3 B.4 C.5 D.66.若三个平面两两相交,且三条交线互相平行,则这三个平面把空间分成().A.5部分B.6部分C.7部分D.8部分7.四条线段顺次首尾相接,最多可以确定平面的个数是__________.8.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,下列叙述正确的是________.(填序号)(1)直线AC1平面CC1B1B;(2)设正方形ABCD与A1B1C1D1的中心分别为O,O1,则平面AA1C1C∩平面BB1D1D=OO1;(3)点A,O,C只能确定一个平面;(4)由点A,C1,B1确定的平面是ADC1B1;(5)由点A,C1,B1确定的平面和由点A,C1,D确定的平面是同一平面.9.如图,已知平面α,β,且α∩β=l.设梯形ABCD中,AD∥BC,且ABα,CDβ,求证:AB,CD,l共点(相交于一点).10.如图,已知有公共边AB的两个全等的正方形ABCD和ABEF不在同一平面内,M,N分别是对角线AC,BF上的点.求证:A,C,M,N四点共面,并作出它们所确定的平面与平面CBE的交线.参考答案1答案:B2答案:B解析:只有(1)(2)(3)正确.两平面相交有无数个交点,所以(4)错;对于(5),若四个点共线,则过四点有无数个平面,所以平面α与平面β就不一定重合.3答案:A解析:因为E,F,G,H是空间四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA上的四点,EF与HG交于点M,所以M为平面ABC与平面ACD的公共点.而两个平面的交线为AC,所以M一定在直线AC上,故选A.4答案:C解析:∵C∈平面ABC,AB平面ABC,而R∈AB,∴R∈平面ABC.而C∈β,lβ,R∈l,∴R∈β,∴点C,点R为两平面ABC与β的公共点,∴β∩γ=CR.5答案:C解析:如图,与AB共面也与CC1共面的棱有CD,BC,BB1,AA1,C1D1,共5条.6答案:C解析:如三棱柱的三个侧面,将其延伸可知将空间分为了7部分.7答案:4解析:与不共面的四点可确定的平面个数相同.不妨设四个点为A,B,C,D,则由A,B,C确定一个平面.A,B,D;B,C,D;A,C,D分别可确定一个平面,共计4个.8答案:(2)(4)(5)9答案:证明:∵梯形ABCD中,AD∥BC,∴AB,CD是梯形ABCD的两腰,∴AB,CD必相交于一点.设AB∩CD=M,又ABα,CDβ,∴M∈α,M∈β,∴M在α与β的交线上.又∵α∩β=l,∴M∈l,即AB,CD,l共点.10答案:解:连接AN,CN.由题意可知AC∩AN=A,∴直线AC与直线AN确定平面ACN.又M∈AC,∴M∈平面ACN,即A,C,M,N四点共面,该平面即为平面ACN.要确定两个平面的交线,可以先确定交线上的两个点,然后连接即可得到.延长AN交BE的延长线于点G.∵G∈BE,BE平面CBE,∴G∈平面CBE.又G∈AN,AN平面ACN,∴G∈平面ACN,即G为平面ACN和平面CBE的公共点.又C∈平面CBE,C∈平面ACN,∴CG为两个平面的交线.。

2017-2018学年高中数学北师大版必修2同步练习:1.4空间图形的基本关系与公理(含答案)

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第一章§4一、选择题1.已知点A,直线a,平面α:①A∈a,a⃘α⇒A∉α②A∈a,a∈α⇒A∈α③A∉a,aα⇒A∉α④A∈a,aα⇒Aα以上命题表述正确的个数是()A.0B.1C.2D.3[答案] A[解析]①中若a与α相交,且交点为A,则不正确;②中“a∈α”符号不对;③中A 可以在α内,也可以在α外,故不正确;④符号“Aα”错.2.在空间中,下列命题成立的有________个()①两组对边都平行的四边形是平行四边形②两组对边分别相等的四边形是平行四边形③顺次连接空间四边形各边中点所得的一定是平行四边形④对角线互相平分的四边形是平行四边形A.1 B.2C.3 D.4[答案] C[解析]②错误.3.在空间中,可以确定一个平面的条件是()A.两两相交的三条直线B.三条直线,其中一条直线与另外两条直线分别相交C.三个点D.三条直线,它们两两相交,但不交于同一点[答案] D[解析]A中两两相交的三条直线,它们可能交于同一个点,也可能不交于同一个点,若交于同一个点,则三条直线不一定在同一个平面内,故排除A;B中的另外两条直线可能共面,也可能不共面,当另外两条直线不共面时,则三条直线不能确定一个平面,故排除B;对于C来说,三个点的位置可能不在同一条直线上,也可能在同一条直线上,只有前者才能确定一个平面,因此,排除C;只有条件D中的三条直线,它们两两相交且不交于同一点,因而其三个交点不在同一条直线上,由公理1知其可以确定一个平面.4.如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱BB1和BC的中点分别是E,F,各棱所在的直线与直线EF互为异面直线的条数是()A.4 B.6C.8 D.10[答案] C[解析]AB,AD,AA1,A1B1,A1D1,D1D,D1C1,DC与直线EF都是异面直线.5.如图,M是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱DD1的中点,给出下列四个命题:①过M点有且只有一条直线与直线AB,B1C1都相交;②过M点有且只有一条直线与直线AB,B1C1都垂直;③过M点有且只有一个平面与直线AB,B1C1都相交;④过M点有且只有一个平面与直线AB,B1C1都平行.其中真命题是()A.②③④B.①③④C.①②④D.①②③[答案] C[解析]①若还能作一条线,则两相交线确定一平面,从而证明AB,B1C1共面与它们异面矛盾,从而假设不正确,①正确,②④也是同样的方法证明.将过点M的平面CDD1C1绕直线DD1旋转任意非零的角度,所得的平面与直线AB,B1C1都相交,故③错误.故选C.6.已知α、β为平面,A、B、M、N为点,a为直线,下列推理错误的是()A.A∈a,A∈β,B∈a,B∈β⇒aβB.M∈α,M∈β,N∈α,N∈β⇒α∩β=MNC.A∈α,A∈β⇒α∩β=AD.A、B、M∈α,A、B、M∈β,且A、B、M不共线⇒α、β重合[答案] C[解析]∵A∈α,A∈β.∴A∈α∩β由公理3知α∩β为经过A的一条直线而不是A.故α∩β=A写法错误.二、填空题7.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,与直线CC1平行的棱的条数是________.[答案] 3[解析]与CC1平行的棱有AA1,BB1,DD1.8.空间有四个点,如果其中任意三个点不共线,则经过其中三个点的平面有________个.[答案]1或4[解析]四点共面时,为一个平面;四点不共面时,可作4个平面.三、解答题9.已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为D1C1、C1B1的中点,AC∩BD=P,A1C1∩EF=Q.求证:(1)D、B、F、E四点共面;(2)若A1C交平面DBFE于R点,则P、Q、R三点共线.[解析]如图(1)∵EF是△D1B1C1的中位线,∴EF∥B1D1.在正方体AC1中,B1D1∥BD,∴EF∥BD.∴EF、BD确定一个平面,即D、B、F、E四点共面.(2)正方体AC1中,设A1ACC1确定的平面为α,又设平面BDEF为β.∵Q∈A1C1,∴Q∈α,又Q∈EF,∴Q∈β,则Q是α与β的公共点,同理,P点也是α与β的公共点,∴α∩β=PQ.又A1C∩β=R,∴R∈A1C,∴R∈α,且R∈β,故R∈PQ.所以P、Q、R三点共线.一、选择题1.若P是两条异面直线l、m外的任意一点,则()A.过点P有且仅有一条直线与l、m都平行B.过点P有且仅有一条直线与l、m都垂直C.过点P有且仅有一条直线与l、m都相交D.过点P有且仅有一条直线与l、m都异面[答案] B[解析]对于A,若正确,则l∥m,这与已知矛盾,由此排除A.对于B,由于l和m有且只有一条公垂线a,而过P有且只有一条直线与直线a平行,故B正确.2.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别为AA1,AB,BB1,B1C1的中点,则异面直线EF与GH所成的角等于()A.45°B.60°C.90°D.120°[答案] B[解析]取A1B1的中点M,连接GM,HM.∵在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,H,G分别为A1B1,B1C1,B1B的中点,∴△GMH为正三角形,EF∥MG.于是∠MGH为异面直线EF与GH所成的角,即为60°角.二、填空题3.如图表示一个正方体表面的一种展开图,图中的四条线段AB、CD、EF和GH在原正方体中相互异面的有________对.[答案] 3[解析]将展开图恢复成正方体后,得到AB与CD,EF与GH,AB与GH三对异面直线.4.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别为棱C1D1,C1C的中点,有以下四个结论:①直线AM与CC1是相交直线;②直线AM与BN是平行直线;③直线BN与MB1是异面直线;④直线AM与DD1是异面直线.其中正确的结论为________(注:把你认为正确的结论的序号都填上).[答案]③④三、解答题5.如图所示,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,P为棱BB1的中点,画出由A1,C1,P 三点所确定的平面α与长方体表面的交线.[解析]因为点P既在平面α内又在平面AB1内,所以点P在平面α与平面AB1的交线上.同理,点A1在平面α与平面AB1的交线上.因此,P A1就是平面α与平面AB1的交线.同理可得:交线A1C1与交线PC1.所以由A1,C1,P三点所确定的平面α与长方体表面的交线如图所示.6.如图所示,在四边形ABCD中,已知AB∥CD,直线AB,BC,AD,DC分别与平面α相交于点E,G,H,F.求证:E,F,G,H四点必定共线.[解析] ∵AB ∥CD ,∴AB ,CD 确定一个平面β.又∵AB ∩α=E ,AB β,∴E ∈α,E ∈β,即E 为平面α与平面β的一个公共点.同理可证,F ,G ,H 为平面α与平面β的公共点.∵两个平面有公共点,它们有且只有一条通过公共点的公共直线,∴E ,F ,G ,H 四点必定共线.7.如图,两个三角形ABC 和A ′B ′C ′的对应顶点的连线AA ′、BB ′、CC ′交于同一点O ,且OA OA ′=BO OB ′=CO OC ′=23.(1)求证:A ′B ′∥AB ,A ′C ′∥AC ,B ′C ′∥BC ;(2)求S △ABCS △A ′B ′C ′的值. [解析] (1)证明:∵AA ′与BB ′交于点O ,且AO OA ′=BO OB ′=23,∴AB ∥A ′B ′. 同理AC ∥A ′C ′,BC ∥B ′C ′.(2)∵A ′B ′∥AB ,AC ∥A ′C ′且AB 和A ′B ′、AC 和A ′C ′方向相反, ∴∠BAC =∠B ′A ′C ′.∴同理∠ABC =∠A ′B ′C ′.∴△ABC ∽△A ′B ′C ′,且AB A ′B ′=AO OA ′=23. ∴S △ABCS △A ′B ′C ′=(23)2=49.。

高一数学必修二同步习题:空间图形的基本关系与公理检测

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空间图形的基本关系与公理检测一、选择题1.在空间中,下列命题不正确的是()A.若两个平面有一个公共点,则他们有无数多个公共点B.若已知四个点不共面,则其中任意三点不共线C.若点A既在平面α内又在平面β内,则α与β相交于直线l且A在l上D.任意两条直线不能确定一个平面2.空间有五个点,没有四个点在同一个平面内,这样的五个点最多能确定的平面的个数是()A.3B.4 C.5D.103.用符号表示语句“直线a、b相交于平面内一点M”,正确的表示方法是()A.B.C.D.4.三条直线两两相交,由这三条直线所确定平面的个数是()A.1B.2 C.3D.1或35.两两相交的三个平面,最多能将空间划分n部分,则n的值为()A.6B.7 C.8D.96.已知二直线a,b都和第三条直线c垂直并相交,则直线a,b的位置关系是()A.平行B.相交C.异面D.平行、相交、异面7.已知a,b是异面直线,直线a上有5个点,直线b上有8个点,则由这13个点能确定平面的个数是()A.5B.8 C.13D.2208.已知a,b是异面直线,且直线c//a,那么直线c与直线b()A.一定是异面直线B.一定是相交直线C.不可能是相交直线D.不可能是平行直线9.已知异面直线a与b成80°的角,P为空间一定点,则过点P与a,b所成的角都是50°的直线有且仅有()A.1条B.2条C.3条D.4条10.过一点与已知直线垂直的直线有()A.一条B.两条C.无数条D.一条或无数条二、填空题11.直线与平面公共点的个数可能为_________.12.设是两个相交平面,直线,直线,那么直线a与b的位置关系是_________.13.在空间四边形ABCD中,对角线AC=BD=2a,M、N分别是边AB、CD的中点,若MN=,则AC和BD所成的角为__________.14.给出下述五个命题:①一条直线和一个点可以确定一个平面;②三个平面两两相交得到三条交线,这三条交线最多只能交于一个点;③两个平面有无数个公共点,那么这两个平面一定重合;④三条两两相交但不交于同一点的直线在同一平面内;⑤与不共线的三个点的距离都相等的点有一个或三个.其中正确的命题的序号是_________.三、解答题15.已知空间四点A,B,C,D不在同一平面内,求证:直线AB和CD既不相交也不平行.16.已知点E、F、G、H分别是空间四边形AB、AD、CD、CB上的点,且直线EF和HG交于点M,求证:点B、D、M在同一直线上.17.已知:如图所示,AD和BC是异面直线,M、N分别是AB、CD的中点.求证:MN<(AD+BC).18.已知:=a,,,,c//a.求证:b、c是异面直线.答案:例1、解析:对于①,在这两个条件下,直线a和c还可以异面,故为假命题.对于②,a、c不一定相交,也可以平行,也可以异面,故也为假命题.对于③,a、c还可以异面,假命题.对于④,a、c可以平行,也可以相交,则不一定异面,还是假命题.故真命题个数为0,选A.例2、证法1:∵a//b,∴a、b确定平面α,∴DAα,B∈α,又Cα,故AD与CB异面.证法2:(反证法)∵a//b,∴a、b确定平面α,DAα,B∈α,又Cα,假设AD、BC共面,则A、B、C、D∈α,与Cα矛盾.故假设不成立.∴AD与CB异面.例3、已知:a//b//c,.求证:直线a,b,c,l共面.分析:先将已知和求证改写成符号语言.证明四线共面,可先由其中的两条直线确定一个平面,然后证明其余的直线均在此平面内.也可先由其中两条直线确定一个平面,另两条直线确定平面,再证平面重合.证明:,∴a、b确定一个平面,设为α.又.又即.同理b、c确定一个平面,.∴平面α与β都过两相交直线b与l.∵两相交直线确定一个平面,∴α与β重合.故l与a、b、c共面.例4、分析:欲证明P,Q,R三点在一条直线上,只需证明P,Q,R三点是两个平面的公共点,由公理2知,P,Q,R三点一定在两个平面的交线上.证明:如图,A,B,C三点确定的为平面ABC,直线AB在平面ABC内,直线与平面α的交点为P,所以点P在平面ABC内,也在平面α内,也就是P是平面ABC与平面α的公共点,故平面α与平面ABC相交,设其交线为l,则.同理,所以P,Q,R在一条直线上.它们都在平面α与平面ABC的交线l上.点拨:在立体几何中,证明三个点(或更多的点)共线通常所使用的方法都是利用公理2,证明这些点是两个平面的公共点.例5、分析:本题的关键在于依据异面直线所成角的定义构造和异面直线a、b平行的两条相交直线,然后把它们归纳到某一三角形中求解.解:如图所示,连接BC,并取BC的中点O,连接OM、ON.∵OM、ON分别是△ABC和△BCD的中位线,∴OM//AB,ON//CD,即OM//a,ON//b.∴OM、ON所成的锐角或直角是异面直线a、b所成的角.又∵AB=6,CD=8,∴OM=3,ON=4.在中,又∵MN=5,∴,.故异面直线a、b所成的角是90°.答案及提示:1-10 DDBDC DCDCC1.根据公理3知若两个平面有一个公共点,则它们相交,故A正确.若其中任意三点共线,那么它与第四个点确定一个平面,四点共面,所以B是正确的,根据公理3,C 是正确的;两条直线是平行或相交直线时,可以确定一个平面,所以应是D.2.空间五点A、B、C、D、E任四点不共面,可确定的平面为:平面ABC、平面ABD、平面ABE、平面ACD、平面ACE、平面ADE、平面BCD、平面BCE、平面BDE、平面CDE,即最多确定10个.3.直线a,b相交于平面内一点M,但直线a,b和平面的关系并不确定,并不保证a,b在平面内.4.三条直线两两相交,当三条直线相交于一点时,最多可确定三个平面;当三条直线相交有三个交点时,可确定一个平面.5.当三个平面两两相交,三条交线交与一点时,可将空间分为8部分.6.直线a,b都和第三条直线c垂直相交,则直线a,b的位置关系可能平行,可能相交,也可能异面.7.因为一条直线和直线外一点可确定一个平面,所以从直线a上任选一点与直线b可确定5个平面;从直线b上任选一点与直线a可确定8个平面.所以共确定13个平面.8.假如c//b,又c//a,a//b,这与a,b是异面直线矛盾,c与b不可能平行.9.过定点P分别作a,b的平行线,则形成两对对顶角,其中一对对顶角的角平分线与成角,所以有3条.10.过一点与已知直线垂直的直线有无数条,包括相交垂直和异面直线.11.0或1或无穷多12.平行、相交或异面13.90°14.②④15.证明:(反证法)如果直线AB和CD相交或平行,这两条直线确定平面,则AB,CD ,∴A,B,C,D,这与已知矛盾.∴AB和CD既不相交,也不平行.16.证明:连接BD,则BD=面ABD面CBD.∵面ABD.又面ABD.①同理可证HG面CBD,M面BCD.②由①和②可得M面ABD面BCD=BD.故点B、D、M在同一直线上.17.证明:设BD的中点为P,连接PM、PN.∵AM=MB,DP=PB,.∵DN=NC,DP=PB,.在中,MN<MP+NP,∴ MN<(AD+BC).18.证明:采用反证法证明.如图所示,假设b,c共面,则b//c或b、c相交,若b//c,又a//c,∴a//b,这与矛盾.若,又,∴,.这与a//c矛盾,由上可知b、c既不平行又不相交.∴b、c是异面直线.。

2018-2019学年新北师大版必修2高中数学《空间图形的基本关系与公理第2课时》同步练习-精编试题

2018-2019学年新北师大版必修2高中数学《空间图形的基本关系与公理第2课时》同步练习-精编试题

高中数学1.4空间图形的基本关系与公理第2课时课后训练北师大版必修21.若∠AOB=∠A′O′B′,OA∥O′A′且OA与O′A′的方向相同,则OB与O′B′( ).A.一定平行且方向相同B.一定平行且方向相反C.一定不平行D.不一定平行2.已知直线a,b,c,下列说法正确的是( ).A.a∥b,b∥c,则a∥cB.a与b异面,b与c异面,则a与c异面C.a与b相交,b与c相交,则a与c相交D.a与b所成的角与b与c所成的角相等,则a∥c3.一条直线与两条平行线中的一条为异面直线,则它与另一条( ).A.相交B.异面C.相交或异面D.平行4.已知空间四边形ABCD中,M,N分别为AB,CD的中点,则下列判断正确的是( ).A.MN≥12(AC+BD)B.MN≤12(AC+BD)C.MN=12(AC+BD)D.MN<12(AC+BD)5.已知在四面体ABCD中,E,F分别是AC,BD的中点,若AB =2,CD=4,EF⊥AB,则EF和CD所成的角是( ).A.90°B.45°C.60°D.30°6.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,A1C1∩D1B1=O,E,F分别是B1O和C1O的中点,则在长方体各棱中与EF平行的有__________条.(第6题图)7.如图正方体ABCD-A1B1C1D1中,BD和B1D1分别是正方形ABCD 和A1B1C1D1的对角线,(1)∠DBC的两边与∠______的两边分别平行且方向相同;(2)∠DBC的两边与∠______的两边分别平行且方向相反.(第7题图)8.如图,在正方体AC1中,AA1与B1D所成角的余弦值是________.9.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为棱AA1,CC1的中点.求证:(1)D1E∥BF;(2)∠B1BF=∠D1EA1.10.如图,P是△ABC所在平面外一点,M,N分别是△PAB和△PBC的重心,AC=9.(1)求MN的长;(2)若点P,B的位置变化,会影响M,N的位置和MN的长度吗?参考答案1答案:D 解析:由于两角不一定在同一个平面内,或两角所在的平面不一定平行.2答案:A 解析:A是公理4的内容.如图正方体中,AB,A1B1都与CC1异面,但AB与A1B1不异面,B错,AB,A1B1都与BB1相交,但AB与A1B1不相交,C错;AB,BC都与DD1成90°角,但AB与BC不平行,D错.3答案:C 解析:如图所示的长方体ABCD-A1B1C1D1中,直线AA1与直线B1C1是异面直线,与B1C1平行的直线有A1D1,AD,BC,显然直线AA1与A1D1相交,与BC异面.4答案:D 解析:如图,取BC的中点H,据题意有MH=1AC,2BD,HN∥BD.在△MNH中,由两边之和大于第三边知,MH∥AC,HN=12(AC+BD).MN<MH+HN=125答案:D 解析:如图,作FG∥CD交BC于G,连接EG,则EG ∥AB,故∠EFG(或其补角)为EF和CD所成的角.∵EF⊥AB,∴EF⊥EG.又∵AB=2,CD=4,∴EG=1,FG=2..∴∠EFG=30°.∴sin∠EFG=126答案:4 解析:与EF平行的棱为B1C1,BC,AD,A1D1.7答案:(1)D1B1C1(2)A1D1B1解析:∵B1B∥A1A,8答案:3∴∠BB1D(或其补角)就是异面直线AA1与B1D所成的角,连接BD.在Rt△B1BD中,设棱长为1,则B1Dcos ∠BB 1D=11BB B D∴AA 1与B 1D9答案:证明:(1)取BB 1的中点M ,连接EM ,C 1M.在矩形ABB 1A 1中,易得EM =A 1B 1,EM ∥A 1B 1.∵A 1B 1=C 1D 1,且A 1B 1∥C 1D 1,∴EM =C 1D 1,且EM ∥C 1D 1. ∴四边形EMC 1D 1为平行四边形.∴D 1E ∥C 1M.在矩形BCC 1B 1中,易得MB =C 1F ,且MB ∥C 1F. ∴BF ∥C 1M ,∴D 1E ∥BF.(2)由(1)知,ED 1∥BF ,BB 1∥EA 1,又∠B 1BF 与∠D 1EA 1的对应边方向相同,∴∠B 1BF =∠D 1EA 1.10答案:解:(1)如图,连接PM 并延长交BA 于E ,连接PN 并延长交CB 于F ,连接EF.∵M ,N 分别是△ABP 和△BPC 的重心,故E ,F 分别是AB ,BC 的中点,∴EF =12AC ,且EF ∥AC. 又23PM PN PE PF ==, ∴MN =23EF ,且MN ∥EF. ∴MN =2113323AC AC ⨯==.(2)由(1)知MN 的长与B ,P 的位置无关,恒是定值.但若P ,B 位置发生变化,M ,N 的位置也会改变.。

2020_2021学年高中数学第一章4空间图形的基本关系与公理同步刷题课件北师大版必修2.pptx

2020_2021学年高中数学第一章4空间图形的基本关系与公理同步刷题课件北师大版必修2.pptx
题型2 点共线、线共点问题
9.如图,A,B,C,D为不共面的四点,E,F,G,H分别在线段AB,BC,CD,DA上.如果EF∩GH=Q, 那么点Q在直线__A__C____上.
解析 连接AC.若EF∩GH=Q,则点Q∈平面ABC,且点Q∈平面ACD.∵平面ABC∩平面ACD=AC, ∴点Q∈AC.
4.1 空间图形基本关系的认识+ 4.2 空间图形的公理 刷基础
解析 如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补,所以①为假命题; 如果一个角的两边和另一个角的两边分别垂直,那么这两个角的大小关系是不确定的,所以 ③为假命题,②④是真命题.
4.1 空间图形基本关系的认识+ 4.2 空间图形的公理 刷基础
题型5 异面直线所成的角
15.[福建南平2019高一期末]在正方体ABCD-A1B1C1D1中,异面直线AD1与BD所成的角为( C ) A.30° B.45° C.60° D.90°
4.1 空间图形基本关系的认识+ 4.2 空间图形的公理 刷基础
题型4 平行公理与等角定理的应用
13.若两个三角形不在同一平面内,它们的边两两对应平行,那么这两个三角形( B )
A.全等
B.相似
C.仅有一个角相等 D.无法确定
解析 由等角定理知,这两个三角形的三个角分别对应相等,所以这两个三角形相似.
A.直线AC B.直线BC C.直线CR D.以上均不正确
解析 由题意知,∵AB∩l=R,平面α∩平面β=l,∴R∈l,l β,∴R∈β,又过Α,Β,C三 点的平面为γ,即C∈γ,∴C,R是平面β和γ的公共点,∴β∩γ=CR.故选C.
4.1 空间图形基本关系的认识+ 4.2 空间图形的公理 刷基础
解析 ∵EF 平面ABC,GH 平面ACD,∴点M∈平面ABC,点M∈平面ACD,∴点M在平面ABC与平面ACD 的交线AC上,∴点M一定在直线AC上.

北师大版高中数学必修2同步检测题四空间图形基本关系的认识与公理

北师大版高中数学必修2同步检测题四空间图形基本关系的认识与公理

课时跟踪检测(四)空间图形基本关系的认识与公理1~3一、基本能力达标1.如果直线a平面α,直线b平面α,M∈a,N∈b,M∈l,N∈l,则( )A.lαB.lαC.l∩α=M D.l∩α=N解析:选A ∵M∈a,aα,∴M∈α,同理,N∈α,又M∈l,N∈l,故lα.2.下列命题中正确命题的个数是( )①三角形是平面图形;②梯形是平面图形;③四边相等的四边形是平面图形;④圆是平面图形A.1个B.2个C.3个D.4个解析:选C 根据公理1可知①②④正确,③错误.故选C.3.直线a,b,c两两平行,但不共面,经过其中2条直线的平面共有( )A.1个B.2个C.3个D.0或有无数多个解析:选C 直线a,b确定一个平面,直线b,c确定一个平面,直线a,c确定一个平面,共3个平面,故选C.4.如果两个平面有一个公共点,那么这两个平面( )A.没有其他公共点B.仅有这一个公共点C.仅有两个公共点D.有无数个公共点解析:选D 根据公理3可知,两个平面若有一个公共点,则这两个平面有且只有一个经过该点的公共直线.故选D.5.空间中四点可确定的平面有( )A.1个B.3个C.4个D.1个或4个或无数个解析:选D 当这四点共线时,可确定无数个平面;当这四点不共线且共面时,可确定一个平面;当这四点不共面时,其中任三点可确定一个平面,此时可确定4个平面.6.已知平面α与平面β、平面γ都相交,则这三个平面可能的交线有________条.解析:当β与γ相交时,若α过β与γ的交线,有1条交线;若α不过β与γ的交线,有3条交线;当β与γ平行时,有2条交线.答案:1或2或37.下列命题:①若直线a与平面α有公共点,则称aα;②若M∈α,M∈β,α∩β=l,则M∈l;③三条平行直线共面;④若点A,B,C,D共面,点A,B,C,E共面,则点A,B,C,D,E共面.其中正确的命题是________.(填写所有正确命题的序号)解析:①错误.若直线a与平面α有公共点,则a与α相交或aα;②正确.由公理3知该命题正确;③错误.三条平行直线不一定共面,例如三棱柱的三条侧棱;④如图,两个相交平面有三个公共点A,B,C,但A,B,C,D,E不共面.答案:②8.已知A∈α,B∉α,若A∈l,B∈l,那么直线l与平面α有________个公共点.解析:若l与α有两个不同的公共点,则由公理一知lα,又B∈l,所以B∈α与B ∉α矛盾,所以l与α有且仅有一个公共点A.答案:19.将下列符号语言转化为图形语言.(1)aα,b∩α=A,A∉a.(2)α∩β=c,aα,bβ,a∥c,b∩c=P.解:(1)(2)10.求证:三棱台A1B1C1­ABC三条侧棱延长后相交于一点.证明:延长AA1,BB1,设AA1∩BB1=P,又BB1平面BCC1B1,∴P∈平面BCC1B1,∵AA1平面ACC1A1,∴P∈平面ACC1A1,∴P为平面BCC1B1和平面ACC1A1的公共点,又∵平面BCC1B1∩平面ACC1A1=CC1,∴P∈CC1,即AA1,BB1,CC1延长后交于一点P.二、综合能力提升1.如图是正方体或四面体,P,Q,R,S分别是所在棱的中点,这四个点不共面的一个图是( )解析:选D 在A图中:分别连接PS,QR,则PS∥QR,∴P,Q,R,S共面.在B图中:过P,Q,R,S可作一正六边形,如图,故P,Q,R,S四点共面.在C图中:分别连接PQ,RS,则PQ∥RS,∴P,Q,R,S共面.在D图中:PS与RQ为异面直线,∴P,Q,R,S四点不共面.故选D.2.下列推理错误的是( )A.A∈l,A∈α,B∈l,B∈α⇒lαB.A∈α,A∈β,B∈α,B∈β⇒α∩β=ABC.lα,A∈l⇒A∉αD.A,B,C∈α,A,B,C∈β,且A,B,C不共线⇒α与β重合解析:选C 当lα,A∈l时,也有可能A∈α,如l∩α=A,故C错.3.空间四点A,B,C,D共面而不共线,那么这四点中( )A.必有三点共线B.可能三点共线C.至少有三点共线D.不可能有三点共线解析:选B 如图(1)(2)所示,A、C、D均不正确,只有B正确.4.在空间四边形ABCD中,在AB,BC,CD,DA上分别取E,F,G,H四点,如果GH,EF 交于一点P,则( )A.P一定在直线BD上B.P一定在直线AC上C.P在直线AC或BD上D.P既不在直线BD上,也不在AC上解析:选B 由题意知GH⊂平面ADC.因为GH,EF交于一点P,所以P∈平面ADC.同理,P∈平面ABC.因为平面ABC∩平面ADC=AC,由公理3可知点P一定在直线AC上.5.给出下列说法:①如果一条线段的中点在一个平面内,那么它的两个端点也在这个平面内;②两组对边分别相等的四边形是平行四边形;③两组对边分别平行的四边形是平行四边形;④若一个四边形有三条边在同一个平面内,则第四条边也在这个平面内;⑤点A在平面α外,点A和平面α内的任意一条直线都不共面.其中所有正确说法的序号是________.解析:①中线段可以与平面相交;②中的四边形可以是空间四边形;③中平行的对边能确定平面,所以是平行四边形;④中由四边形的三条边在同一个平面内,可知第四条边的两个端点也在这个平面内,所以第四条边在这个平面内;⑤中点A和平面α内的任意一条直线都能确定一个平面.答案:③④6.空间两两相交的三条直线,可以确定的平面数是________.解析:若三条直线两两相交共有三个交点,则确定1个平面;若三条直线两两相交且交于同一点时,可能确定3个平面.答案:1或37.如图,在正方体ABCD­A1B1C1D1中,E,F分别为D1C1,C1B1的中点,AC ∩BD =P ,A 1C 1∩EF =Q .求证:(1)D ,B ,F ,E 四点共面;(2)若A 1C 交平面DBFE 于R 点,则P ,Q ,R 三点共线. 证明:(1)∵EF 是△D 1B 1C 1的中位线,∴EF ∥B 1D 1. 在正方体AC 1中,B 1D 1∥BD ,∴EF ∥BD .∴EF ,BD 确定一个平面,即D ,B ,F ,E 四点共面.(2)在正方体AC 1中,设平面A 1ACC 1确定的平面为α,平面BDEF 为β. ∵Q ∈A 1C 1,∴Q ∈α.又Q ∈EF ,∴Q ∈β.则Q 是α与β的公共点,同理P 是α与β的公共点, ∴α∩β=PQ .又A 1C ∩β=R ,∴R ∈A 1C . ∴R ∈α,且R ∈β,则R ∈PQ . 故P ,Q ,R 三点共线. 探究应用题8.如图,在三棱柱ABC ­A 1B 1C 1中,B 1P =2PA 1,C 1Q =2QA 1.求证:直线AA 1,BP ,CQ 相交于一点.证明:如图,连接PQ . 由B 1P =2PA 1,C 1Q =2QA 1, 得PQ ∥B 1C 1,且PQ =13B 1C 1.又BC 綊 B 1C 1,∴四边形BCQP 为梯形, ∴直线BP ,CQ 相交,设交点为R , 则R ∈BP ,R ∈CQ .又BP 平面AA 1B 1B ,CQ 平面AA 1C 1C , ∴R ∈平面AA 1B 1B ,且R ∈平面AA 1C 1C , ∴R 在平面AA 1B 1B 与平面AA 1C 1C 的交线上, 即R ∈AA 1,∴直线AA 1,BP ,CQ 相交于一点.。

最新北师大版高中数学必修2全册同步课时练习

最新北师大版高中数学必修2全册同步课时练习

北师大版高中数学必修2全册课时练习第一章《立体几何初步》简单旋转体1.给出以下说法:①圆台的上底面缩小为一点时(下底面不变),圆台就变成了圆锥;②球面就是球;③过空间四点总能作一个球.其中正确说法的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.3答案 B解析根据圆锥和圆台的形状之间的联系可知①正确;球面是曲面,球是球体的简称,是实心的几何体,故②不正确;当空间四点在同一条直线上时,过这四点不能作球,故③不正确.2.如图阴影部分,绕中间轴旋转一周,形成的几何体形状为( )A.一个球体B.一个球体中间挖去一个圆柱C.一个圆柱D.一个球体中间挖去一个棱柱答案 B解析按旋转体的定义得到几何体B.3.有下列三个命题:①圆柱是将矩形旋转一周所得的几何体;②圆台的任意两条母线的延长线,可能相交也可能不相交;③圆锥的轴截面是等腰三角形.其中错误命题的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.3答案 C解析①将矩形的一边作为旋转轴旋转一周得到的几何体是圆柱.②圆台的两条母线的延长线必相交,故①②错误,③是正确的.4.如图所示的几何体由一个圆柱挖去一个以圆柱的上底面为底面,下底面圆心为顶点的圆锥而得到的.现用一个竖直的平面去截这个几何体,则所截得的图形可能是( )A.(1)(2) B.(1)(3) C.(1)(4) D.(1)(5)答案 D解析轴截面为(1),平行于圆锥轴截面的截面是(5).5.下列命题中,错误的是( )A.圆柱的轴截面是过母线的截面中面积最大的一个B.圆锥的轴截面是所有过顶点的截面中面积最大的一个C.圆台的所有平行于底面的截面都是圆面D.圆锥所有的轴截面都是全等的等腰三角形答案 B解析当圆锥的截面顶角大于90°时,面积不是最大.6.圆锥被平行于底面的平面所截,若截面面积与底面面积之比为1∶2,则此圆锥的高被分成的两段之比为( )A.1∶2 B.1∶4C.1∶(2+1) D.1∶(2-1)答案 D解析根据相似性,若截面面积与底面面积之比为1∶2,则对应小圆锥与原圆锥高之比为1∶2,那么圆锥的高被截面分成的两段之比为1∶(2-1).7.一个正方体内有一个内切球,作正方体的对角面,所得截面图形是下图中的( )答案 B解析由组合体的结构特征知,球只与正方体的六个面相切,而与两侧棱相离,故正确答案为B.8.将等边三角形绕它的一条中线旋转180°,形成的几何体是________.答案圆锥解析 由旋转体的概念可知,得到的几何体是圆锥.9.圆台两底面半径分别是2 cm 和5 cm ,母线长是310 cm ,则它的轴截面的面积是________.答案 63 cm 2解析 画出轴截面,如图,过A 作AM ⊥BC 于M ,则BM =5-2=3(cm),AM =AB 2-BM 2=9(cm),∴S 四边形ABCD =+2=63(cm 2).10.如图所示的四个几何体中,哪些是圆柱与圆锥,哪些不是,并指出圆柱与圆锥的结构名称.解 ②是圆锥,圆面AOB 是圆锥的底面,SO 是圆锥的高,SA ,SB 是圆锥的母线. ③是圆柱,圆面A ′O ′B ′和圆面AOB 分别为上、下底面,O ′O 为圆柱的高,A ′A 与B ′B 为圆柱的母线.①不是圆柱,④不是圆锥.简单多面体1.五棱柱中,不同在任何侧面且不同在任何底面的两顶点的连线称为它的对角线,那么一个五棱柱对角线的条数共有( )A .20B .15C .12D .10 答案 D解析 如图,在五棱柱ABCDE -A 1B 1C 1D 1E 1中,从顶点A 出发的对角线有两条:AC 1,AD 1,同理从B ,C ,D ,E 点出发的对角线均有两条,共2×5=10(条).2.有两个面平行的多面体不可能是( )A.棱柱 B.棱锥C.棱台 D.长方体答案 B解析棱锥的各面都相交,故有两个面平行的多面体不可能是棱锥.3.如图,将装有水的长方体水槽固定底面一边后倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体是( )A.棱柱B.棱台C.棱柱与棱锥的组合体D.不能确定答案 A解析形成的几何体前后两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,符合棱柱的定义.4.若棱台上、下底面的对应边之比为1∶2,则上、下底面的面积之比是( )A.1∶2 B.1∶4C.2∶1 D.4∶1答案 B解析由棱台的结构特征知,棱台上、下底面是相似多边形,面积比为对应边之比的平方,故选B.5.某同学制作了一个对面图案相同的正方体礼品盒(如下图1),则这个正方体礼品盒的表面展开图应该为( )答案 A 解析 两个不能相邻,B 、D 错误;两个不能相邻,C 错误,故选A.也可通过制作模型来判断.6.如下图所示,在三棱台A ′B ′C ′-ABC 中,截去三棱锥A ′-ABC 后,剩余部分是( )A .三棱锥B .四棱锥C .三棱柱D .三棱台 答案 B解析 剩余部分是四棱锥A ′-BB ′C ′C .7.若一个正棱锥有6个顶点,所有侧棱长的和为20 cm ,则每条侧棱的长为________cm. 答案 4解析 依题意,正棱锥有6个顶点,则该正棱锥为正五棱锥,所以每条侧棱长为205=4 cm.8.在下面的四个平面图形中,属于侧棱都相等的四面体的展开图的是________(填序号).答案①②解析③④中的图不能组成四面体,只有①②行.9.一个正方体内接于一个球,过球心作一截面,则截面的可能图形有________.答案①②③解析当截面平行于正方体的一个侧面时得③,当截面过正方体的对角线时得②,当截面不平行于任何侧面也不过对角线时得①,但无论如何都不能截出④.10.已知长方体ABCD-A1B1C1D1(如下图所示).(1)这个长方体是棱柱吗?如果是,是几棱柱?为什么?(2)用截面BCFE把这个长方体分成两部分后,各部分形成的几何体还是棱柱吗?如果是,是几棱柱?如果不是,请说明理由.解(1)是棱柱,并且是四棱柱.因为以长方体相对的两个面作底面,这两个面都是四边形且平行,其余各面都是矩形,当然是平行四边形,并且四条侧棱互相平行.(2)截面BCFE上方部分是棱柱,且是三棱柱BEB1-CFC1,其中△BEB1和△CFC1是底面.截面BCFE下方部分也是棱柱,且是四棱柱ABEA1-DCFD1,其中四边形ABEA1和四边形DCFD1是底面.2 直观图1.关于斜二测画法的叙述,其中正确的个数为( ) (1)两条相交直线的直观图可能是平行直线; (2)两条互相垂直的直线的直观图仍然垂直; (3)正方形的直观图可能是梯形; (4)平行四边形的直观图是平行四边形; (5)相等线段的直观图仍然相等. A .1 B .2 C .3 D .4 答案 A解析 由于斜二测画法保共点性,所以(1)错;保平行性,所以(3)错,(4)对;原来垂直的两线段,在直观图中夹角为45°,所以(2)错;与y 轴平行的线段长度变为原来的一半,所以(5)错.2.如下图建立坐标系,得到的正三角形ABC 的直观图不是全等三角形的一组是( )答案 C解析 在A 、B 、D 中,三角形ABC 的直观图的底面边长和高均相等,它们是全等的,只有C 不全等.3.已知正三角形ABC 的边长为a ,那么△ABC 的平面直观图△A ′B ′C ′的面积为( ) A.34a 2 B.38a 2 C.68a 2 D.616a 2 答案 D解析 先根据题意,画出直观图,然后根据直观图△A ′B ′C ′的边长及夹角求解.图(2)所示为实际图形的直观图,由(2)可知,A ′B ′=AB =a ,O ′C ′=12OC =34a ,在图(2)中作C ′D ′⊥A ′B ′于D ′,则C ′D ′=22O ′C ′=68a . ∴S △A ′B ′C ′=12A ′B ′·C ′D ′=12×a ×68a =616a 2.4.如下图,用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为一个正方形,则原来图形的形状是( )答案 A解析 直观图边长为1,对角线为2,则原图形中对应的对角线为2 2.故选A.5.如图所示是水平放置的正方形ABCO ,在平面直角坐标系xOy 中,点B 的坐标为(4,4),则由斜二测画法画出的正方形的直观图中,顶点B ′到x ′轴的距离为( )A. 2B.22C .2 2D .2 答案 A解析 由斜二测画法规则画出直观图如图所示,作B′E⊥x′轴于点E,在Rt△B′C′E中,B′C′=2,∠B′C′E=45°,B′E=B′C′sin45°=2×22= 2.6.如下图,矩形O′A′B′C′是水平放置的一个平面图形的直观图,其中O′A′=6 cm,O′C′=2 cm,则原图形是( )A.正方形B.矩形C.菱形D.一般的平行四边形答案 C解析如图,在原图形OABC中,OD=2O′D′=2×22=4 2 cm,CD=C′D′=2 cm.∴OC=OD2+CD2=22+22=6 cm,∴OA=OC,故四边形OABC是菱形.7.如图,正方形O′A′B′C′的边长为1 cm,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图的周长是( )A.8 cm B.6 cmC.2(1+3) cm D.2(1+2) cm答案 A解析根据直观图的画法,原几何图形如图所示,四边形OABC为平行四边形,OB=22,OA=1,AB=3,从而原图周长为8 cm.8.若一个三角形,采用斜二测画法作出其直观图,则其直观图的面积是原三角形面积的________倍.答案24解析 从这个三角形的一边所在的直线为x 轴建立坐标系,则在直观图中,该边边长不变,高变为原来的24倍. 9.如图所示,四边形ABCD 是一平面图形的水平放置的斜二测直观图.在斜二测直观图中,ABCD 是一直角梯形,AB ∥CD ,AD ⊥CD ,且BC 与y ′轴平行.若AB =6,CD =4,AD =2,则这个平面图形的实际面积是________.答案 20 2解析 由斜二测直观图作图规则知,该平面图形是梯形,且AB 与CD 的长度不变,仍为6和4,高为42,故面积为20 2.10.已知直角梯形ABCD 中,AD =22,AB =3,CD =1,用斜二测画法画出其直观图如图所示,求直观图中的梯形A ′B ′C ′D ′的周长.解 由斜二测画法可知,A ′D ′=12AD =2,A ′B ′=AB =3,C ′D ′=CD =1.在直观图中,如图,过D ′作D ′E ′⊥A ′B ′于E ′, 过C ′作C ′F ′⊥A ′B ′于F ′.∵∠D ′A ′E ′=45°,∴C′F′=D′E′=A′E′=2×sin45°=2×22=1,∴F′B′=3-1-1=1,∴B′C′=12+12=2,故梯形A′B′C′D′的周长为4+2 2.三视图1.以下说法错误的是( )A.三视图相同的几何体只有球B.直立圆锥的主视图与左视图都是等腰三角形,俯视图是圆和圆心C.直立圆柱的主视图与左视图都是矩形,俯视图是圆D.长方体的三视图都是矩形,正方体的三视图都是正方形(有一面正对观察者)答案 A解析选项A中错在“只有”这两个字上,例如正方体的三视图可以都为正方形;根据圆锥、圆柱、长方体、正方体的几何特征易知B、C、D均正确.故选A.2.下列选项是正六棱柱的三视图,其中画法正确的是( )答案 A解析主视图的矩形中应有两条实线,左视图应为两个全等的矩形且中间为实线.故选A.3.如图所示,下列几何体各自的三视图(阴影面为主视面)中,有且仅有两个视图相同的是( )A.①② B.①③ C.①④ D.②④答案 D解析在各自的三视图中,①正方体的三个视图都相同;②圆锥有两个视图相同;③三棱台的三个视图都不同;④正四棱锥有两个视图相同.4.请根据图中三视图,想象物体的形状,用小正方块搭出这个物体,并数一数有多少个小正方块( )A.7 B.6 C.8或10 D.9或10答案 D解析物体的立体图如图所示,由9个或10个小正方块搭成.5.已知三棱锥的俯视图与左视图如下图所示,俯视图是边长为2的正三角形,左视图是有一条直角边为2的直角三角形,则该三棱锥的主视图可能为( )答案 C解析由题设条件知,该三棱锥的直观图可能如图所示,其底面ABC为正三角形,侧棱PC垂直于底面,在主视图中,PA的投影是虚线.故选C.6.若一个正三棱柱(底面为正三角形,侧面为矩形的棱柱)的三视图如下图所示,则这个正三棱柱的侧棱长和底面边长分别为( )A.2,2 3 B.22, 2C.4,2 D.2,4答案 D解析从三视图可以看出,底面三角形的高为23,侧棱长为2,∴底面边长为4.7.某几何体的主视图与左视图均为边长为1的正方形,则下面四个图形中,可能是该几何体俯视图的个数为( )A.1 B.2 C.3 D.4答案 C解析俯视图从左到右依次记为:如果几何体为棱长为1的正方体,则俯视图如图①;如果几何体为圆柱,它的底面直径为1,高为1,则俯视图如图④;如果几何体为从棱长为1的正方体中挖去直径为2,高为1的圆柱的14,则俯视图如图②;以图③为俯视图的几何体的正视图不是正方形.故选C.8.如图所示,正三棱柱ABC -A 1B 1C 1的主视图是边长为4的正方形,则此正三棱柱的左视图的面积为________.答案 8 3解析 由主视图可知三棱柱的高为4,底面边长为4,所以底面正三角形的高为23,所以左视图的面积为4×23=8 3.9.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别是AA 1、D 1C 1的中点,G 是正方形BCC 1B 1的中心,则空间四边形AEFG 在该正方体各面上的正投影不可能是下图中的________.答案 (2)解析 四边形在面ABCD 与面A 1B 1C 1D 1的投影为(1);在面AA 1B 1B 与面DD 1C 1C 的投影为(3);在面ADD 1A 1与面BCC 1B 1的投影为(4).10.如图,物体的三视图有无错误?如果有,请指出并改正.解主视图正确,左视图和俯视图错误,正确的画法如图所示.空间图形基本关系的认识空间图形的公理(一)1.如果空间四点A,B,C,D不共面,那么下列判断中正确的是( )A.A,B,C,D四点中必有三点共线B.A,B,C,D四点中不存在三点共线C.直线AB与CD相交D.直线AB与CD平行答案 B解析若A,B,C,D四点中有三点共线,则A,B,C,D四点共面;若AB与CD相交(或平行),则AB与CD共面,即得A,B,C,D四点共面.故选B.2.若点A∈平面α,点B∈平面α,点C∈直线AB,则( )A.C∈αB.C∉αC.AB⊆/αD.AB∩α=C答案 A解析因为点A∈平面α,点B∈平面α,所以ABα.又点C∈直线AB,所以C∈α.3.如图所示,用符号语言可表示为( )A.α∩β=m,nα,m∩n=AB.α∩β=m,n∈α,m∩n=AC.α∩β=m,nα,A m,A nD.α∩β=m,n∈α,A∈m,A∈n答案 A解析很明显,α与β交于m,n在α内,m与n交于A,故选A.4.如图,平面α∩平面β=l,点A∈α,点B∈α,且点C∈β,点C∉l.又AB∩l=R,设A,B,C三点确定的平面为γ,则β∩γ是( )A.直线AC B.直线BCC.直线CR D.直线AR答案 C解析∵C∈平面ABC,AB平面ABC,而R∈AB,∴R∈平面ABC,而C∈β,lβ,R ∈l,∴R∈β,∴点C,点R为两平面ABC与β的公共点,∴β∩γ=CR.5.在四面体ABCD的棱AB,BC,CD,DA上分别取E,F,G,H四点,如果EF与HG交于点M,则( )A.M一定在直线AC上B.M一定在直线BD上C.M可能在AC上,也可能在BD上D.M不在AC上,也不在BD上答案 A解析因为E,F,G,H分别是四面体ABCD的棱AB,BC,CD,DA上的点,EF与HG交于点M,所以点M为平面ABC与平面ACD的公共点,而两个平面的交线为AC,所以M一定在直线AC上.6.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为棱AA1,CC1的中点,则在空间中与三条直线A1D1、EF、CD都相交的直线( )A.不存在B.有且只有两条C.有且只有三条D.有无数条答案 D解析如下图:在直线CD上任取一点H,则直线A1D1与点H确定一平面A1D1HG.显然EF与平面A1D1HG有公共点O且A1D1∥HG.又O∉HG.连接HO并延长,则一定与直线A1D1相交.由于点H有无数个,所以与A1D1、EF、CD都相交的直线有无数条.7.如图,在这个正方体中,①BM与ED平行;②CN与BM是异面直线;③CN与BE是异面直线;④DN与BM是异面直线.以上四个命题中,正确命题的序号是________.答案②④解析观察图形可知①③错误,②④正确.8.有下面几个说法:①如果一条线段的中点在一个平面内,那么它的两个端点也在这个平面内;②两组对边分别相等的四边形是平行四边形;③两组对边分别平行的四边形是平行四边形;④四边形有三条边在同一平面内,则第四条边也在这个平面内;⑤点A在平面α外,点A和平面α内的任意一条直线都不共面.其中正确的序号是________(把你认为正确的序号都填上).答案③④解析①中线段可与平面α相交;②中的四边形可以是空间四边形;③中平行的对边能确定平面,所以是平行四边形;④中三边在同一平面内,可推知第四条边的两个端点也在这个平面内,所以第四条边在这个平面内;⑤中点A与α内的任意直线都能确定一个平面.9.已知α,β为两个不同的平面,A,B,M,N为四个不同的点,a为直线,下列推理错误的是________(填序号).①A ∈a ,B ∈a ,A ∈β,B ∈β⇒a β; ②M ∈α,M ∈β,N ∈α,N ∈β⇒α∩β=MN ; ③A ∈α,A ∈β⇒α∩β=A . 答案 ③解析 ∵A ∈α,A ∈β,∴A ∈α∩β,由公理3知α∩β为经过点A 的一条直线而不是一个点A ,故③错误.故填③.10.如下图,四面体ABCD 中,E 、G 分别为BC 、AB 的中点,F 在CD 上,H 在AD 上,且有DF ∶FC =2∶3,DH ∶HA =2∶3.求证:EF 、GH 、BD 交于一点.证明 如图所示,连接GE 、HF ,∵E 、G 分别为BC 、AB 的中点, ∴GE ∥AC ,GE =12AC .又∵DF ∶FC =2∶3,DH ∶HA =2∶3, ∴HF ∥AC ,HF =25AC ,∴GE ∥HF ,GE >HF . ∴G 、E 、F 、H 四点共面. ∴EF 与GH 相交,设交点为O .则O ∈平面ABD ∩平面BCD ,而平面ABD ∩平面BCD =BD , ∴O ∈BD .即EF 、GH 、BD 交于一点.空间图形的公理(二)1.若直线a∥b,b∩c=A,则a与c的位置关系是( )A.异面 B.相交C.平行 D.异面或相交答案 D解析a与c不可能平行,若a∥c,又因为a∥b,所以b∥c,这与b∩c=A矛盾,而a与c异面、相交都有可能.2.如图所示,在三棱锥P-ABC的六条棱所在的直线中,异面直线共有( )A.2对 B.3对C.4对 D.6对答案 B解析据异面直线的定义可知共有3对.AP与BC,CP与AB,BP与AC.3.如图所示,在长方体木块ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是B1O和C1O的中点,则长方体的各棱中与EF平行的有( )A.3条 B.4条 C.5条 D.6条答案 B解析由于E、F分别是B1O、C1O的中点,故EF∥B1C1,因为和棱B1C1平行的棱还有3条:AD、BC、A1D1,所以共有4条.4.异面直线a,b,有aα,bβ且α∩β=c,则直线c与a,b的关系是( ) A.c与a,b都相交B.c与a,b都不相交C.c至多与a,b中的一条相交D.c至少与a,b中的一条相交答案 D解析若c与a、b都不相交,∵c与a在α内,∴a∥c.又c 与b 都在β内,∴b ∥c .由基本性质4,可知a ∥b ,与已知条件矛盾. 如图,只有以下三种情况.故直线c 至少与a ,b 中的一条相交.5.已知E ,F ,G ,H 分别为空间四边形ABCD 的各边AB ,BC ,CD ,DA 的中点,若对角线BD =2,AC =4,则EG 2+HF 2的值是(平行四边形的对角线的平方和等于四条边的平方和)( )A .5B .10C .12D .不能确定 答案 B解析 如图所示,由三角形中位线的性质可得EH 綊12BD ,FG 綊12BD ,再根据公理4可得四边形EFGH 是平行四边形,那么所求的是平行四边形的对角线的平方和,所以EG 2+HF 2=2×(12+22)=10.6.如图所示的是正三棱锥的展开图(D ,E 分别为PB ,PA 的中点),则在正三棱锥中,下列说法正确的是( )A .直线DE 与直线AF 相交成60°角B .直线DE 与直线AC 相交 C .直线DE 与直线AB 异面D .直线AF 与直线BC 平行 答案 A解析 将题中的展开图还原成正三棱锥,如图所示,点F 与点P 重合,易知在△PDE 中,PD =PE =DE ,△PDE 是等边三角形,故∠PED =60°,即直线DE 与AF 相交成60°角,A 项正确.由图易知其余选项均错误.7.如图所示,在三棱锥A -BCD 中,M ,N 分别为AB ,CD 的中点,则下列结论正确的是( )A .MN ≥12(AC +BD )B .MN ≤12(AC +BD )C .MN =12(AC +BD )D .MN <12(AC +BD )答案 D解析 如图所示,取BC 的中点E ,连接ME ,NE ,则ME =12AC ,NE =12BD ,所以ME +NE =12(AC +BD ).在△MNE 中,有ME +NE >MN ,所以MN <12(AC +BD ).8.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,BD 和B 1D 1是正方形ABCD 和A 1B 1C 1D 1的对角线,(1)∠DBC 的两边与________的两边分别平行且方向相同; (2)∠DBC 的两边与________的两边分别平行且方向相反. 答案 (1)∠D 1B 1C 1 (2)∠B 1D 1A 1解析 (1)B 1D 1∥BD ,B 1C 1∥BC 并且方向相同,所以∠DBC 的两边与∠D 1B 1C 1的两边分别平行且方向相同;(2)B 1D 1∥BD ,D 1A 1∥BC 且方向相反,所以∠DBC 的两边与∠B 1D 1A 1的两边分别平行且方向相反.9.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M ,N 分别是棱C 1D 1,C 1C 的中点.有以下四个结论:①直线AM 与CC 1是相交直线 ②直线AM 与BN 是平行直线 ③直线BN 与MB 1是异面直线 ④直线AM 与DD 1是异面直线其中正确的结论为________(注:把你认为正确结论的序号都填上). 答案 ③④解析 由异面直线的定义知③④正确.10.如图,设E ,F ,G ,H 依次是空间四边形ABCD 的边AB ,BC ,CD ,DA 上的点,且AEAB=AH AD =λ,CF CB =CGCD=μ.(1)当λ=μ时,求证:四边形EFGH 是平行四边形;(2)当λ≠μ时,求证:①四边形EFGH 是梯形;②三条直线EF ,HG ,AC 交于一点. 证明 在△ABD 中,AE AB =AH AD=λ, 故EH 綊λBD .同理FG 綊μBD . 由公理4得EH ∥FG ,又可得FG =μλEH .(1)若λ=μ,则FG =EH ,故EFGH 是平行四边形. (2)①若λ≠μ,则EH ≠FG ,故EFGH 是梯形.②若λ≠μ,则EH ≠FG ,则在平面EFGH 中EF 、HG 不平行,必然相交. 不妨设λ>μ,EF ∩HG =O ,如图所示. 由O ∈EF ,EF 平面ABC ,得O ∈平面ABC . 同理有O ∈HG 平面ACD .而平面ABC ∩平面ACD =AC ,所以O ∈AC , 即EF 、HG 、AC 交于点O .平行关系的判定1.已知两条相交直线a ,b ,a ∥α,则b 与平面α的位置关系是( ) A .b ∥α B .b 与α相交 C .b α D .b ∥α或b 与α相交答案 D解析 ∵a ,b 相交,∴a ,b 确定一个平面β,如果β∥α,则b ∥α,如果β不平行于α,则b 与α相交.2.不同直线m 、n 和不同平面α、β,给出下列命题:其中错误的有( )A.0个 B.1个 C.2个 D.3个答案 D解析由面面平行与线面平行的定义知:①是正确的.对于②,n可能在平面β内.对于③,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,如图,AA1平面ADD1A1,CC1平面CDD1C1,而AA1∥C1C,从而A1A与CC1可确定一个平面AA1C1C.即AA1,C1C可以共面.对于④,m可能在平面β内.故②③④错,选D.3.如图,在四面体ABCD中,若M,N,P分别为线段AB,BC,CD的中点,则直线BD 与平面MNP的位置关系为( )A.平行B.可能相交C.相交或BD平面MNP D.以上都不对答案 A解析因为N,P分别为BC,CD的中点.∴NP∥BD.又NP平面MNP,BD⊆/平面MNP,∴BD∥平面MNP.4.平面α与△ABC的两边AB,AC分别交于点D,E,且AD∶DB=AE∶EC,如图所示,则BC与α的位置关系是( )A .平行B .相交C .异面D .BC α 答案 A解析 在△ABC 中,AD DB =AEEC,∴DE ∥BC . ∵DE α,BC ⊆/ α,∴BC ∥平面α.5.直线l ∥平面α,直线m ∥平面α,直线l 与m 相交于点P ,且l 与m 确定的平面为β,则α与β的位置关系是( )A .相交B .平行C .异面D .不确定 答案 B解析 因为l ∩m =P ,所以过l 与m 确定一个平面β.又因l ∥α,m ∥α,l ∩m =P ,所以β∥α.6.一条直线l 上有相异三个点A 、B 、C 到平面α的距离相等,那么直线l 与平面α的位置关系是( )A .l ∥αB .l ⊥αC .l 与α相交但不垂直D .l ∥α或l α答案 D解析 l ∥α时,直线l 上任意点到α的距离都相等,l α时,直线l 上所有的点到α的距离都是0;l ⊥α时,直线l 上有两个点到α的距离相等;l 与α斜交时,也只能有两点到α的距离相等.7.已知不重合的直线a ,b 和平面α.给出下列命题: ①若a ∥α,b α,则a ∥b ; ②若a ∥α,b ∥α,则a ∥b ; ③若a ∥b ,b α,则a ∥α; ④若a ∥b ,a ∥α,则b ∥α或b α. 其中正确的是________(填序号). 答案 ④解析 ①若a ∥α,b α,则a ,b 平行或异面; ②若a ∥α,b ∥α,则a ,b 平行或相交或异面;③若a ∥b ,b α,则a ∥α或a α. ④正确.8.对于平面α与平面β,有下列条件:①α,β都平行于平面γ;②α内不共线的三点到β的距离相等;③l ,m 为两条平行直线,且l ∥α,m ∥β;④l ,m 是异面直线,且l ∥α,m ∥α,l ∥β,m ∥β.则可判定平面α与平面β平行的条件是________(填序号).答案 ①④解析 由面面平行的传递性可知①能得出α∥β.对于④,l ,m 是异面直线,则分别在α,β内作l ′∥l ,m ′∥m 及l ″∥l ,m ″∥m ,则l ′与m ′,l ″与m ″都分别相交,故α∥β.对于②③,平面α与平面β可能相交.9.在四面体ABCD 中,M ,N 分别是△ACD ,△BCD 的重心,则四面体的四个面中与MN 平行的是________.答案 平面ABC 、平面ABD解析 如图,连接AM 并延长交CD 于点E ,连接BN 并延长交CD 于点F .由重心的定义及性质可知,E ,F 重合为一点,设为E ,且该点为CD 的中点,由EM MA =EN NB =12,得MN ∥AB , 因此,MN ∥平面ABC 且MN ∥平面ABD .10.如图所示,在三棱锥S -ABC 中,D ,E ,F 分别是棱AC ,BC ,SC 的中点,求证:平面DEF ∥平面SAB .证明 因为D ,E 分别是棱AC ,BC 的中点,所以DE 是△ABC 的中位线,DE ∥AB . 因为DE ⊆/ 平面SAB ,AB 平面SAB ,所以DE ∥平面SAB , 同理可证:DF ∥平面SAB ,又因为DE ∩DF =D ,DE 平面DEF ,DF 平面DEF ,所以平面DEF∥平面SAB.平行关系的性质1.a∥α,b∥β,α∥β,则a与b位置关系是( )A.平行 B.异面C.相交 D.平行或异面或相交答案 D解析如图(1),(2),(3)所示,a与b的关系分别是平行、异面或相交.2.三棱锥S-ABC中,E、F分别是SB、SC上的点,且EF∥平面ABC,则( ) A.EF与BC相交 B.EF与BC平行C.EF与BC异面 D.以上均有可能答案 B解析由线面平行的性质定理可知EF∥BC.3.如图,四棱锥P-ABCD中,M,N分别为AC,PC上的点,且MN∥平面PAD,则( )A.MN∥PDB.MN∥PAC.MN∥ADD.以上均有可能答案 B解析∵MN∥平面PAD,MN平面PAC,平面PAD∩平面PAC=PA,∴MN∥PA.4.下列说法正确的个数是( )①两个平面平行,夹在两个平面间的平行线段相等;②两个平面平行,夹在两个平面间的相等线段平行;③如果一条直线和两个平行平面中的一个平行,那么它和另一个也平行;④平行于同一条直线的两个平面平行.A.1 B.2 C.3 D.4答案 A解析只有①正确.②中的两线段还可能相交或异面;③中的直线可能在另一个平面内;④中的两个平面可能相交.5.平面α截一个三棱锥,如果截面是梯形,那么平面α必定和这个三棱锥的( ) A.一个侧面平行 B.底面平行C.仅一条棱平行 D.某两条相对的棱都平行答案 C解析当平面α∥平面ABC时,如下图(1)所示,截面是三角形,不是梯形,所以A、B 不正确;当平面α∥SA时,如上图(2)所示,此时截面是四边形DEFG.又SA平面SAB,平面SAB∩α=DG,所以SA∥DG.同理,SA∥EF,所以EF∥DG.同理,当平面α∥BC时,GF∥DE,但是截面是梯形,则四边形DEFG中仅有一组对边平行,所以平面α仅与一条棱平行.所以D不正确,C正确.6.下列说法正确的是( )A.平行于同一条直线的两个平面平行B.平行于同一个平面的两个平面平行C.一个平面内有三个不共线的点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行D.若三直线a,b,c两两平行,则在过直线a的平面中,有且只有一个平面与b,c 均平行答案 B解析平行于同一条直线的两个平面可以平行也可以相交,所以A错;B显然正确;C 中没有指明这三个点在平面的同侧还是异侧,不正确;D不正确,因为过直线a的平面中,只要b ,c 不在其平面内,则与b ,c 均平行.7.设m 、n 是平面α外的两条直线,给出三个论断:①m ∥n ;②m ∥α;③n ∥α.以其中的两个为条件,余下的一个为结论,构成三个命题,写出你认为正确的一个命题:________.(用序号表示)答案 ①②⇒③(或①③⇒②) 解析 ①②⇒③设过m 的平面β与α交于l .∵m ∥α,∴m ∥l ,∵m ∥n ,∴n ∥l ,∵n ⊆/ α,l α,∴n ∥α.8.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =2,点E 为AD 的中点,点F 在CD 上.若EF ∥平面AB 1C ,则线段EF 的长度等于________.答案2解析 因为直线EF ∥平面AB 1C ,EF 平面ABCD ,且平面AB 1C ∩平面ABCD =AC ,所以EF ∥AC ,又因为E 是DA 的中点,所以F 是DC 的中点,由中位线定理可得:EF =12AC ,又因为在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =2,所以AC =22,所以EF = 2.9.在棱长为a 的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M ,N 分别是棱A 1B 1,B 1C 1的中点,P 是棱AD 上一点,AP =a3,过P ,M ,N 的平面与棱CD 交于Q ,则PQ =________.答案22a3解析 ∵MN ∥平面AC ,PQ =平面PMN ∩平面ABCD , ∴MN ∥PQ ,易知DP =DQ =2a3,故PQ =PD 2+DQ 2=2DP =22a 3.10.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点N 在BD 上,点M 在B 1C 上,且CM =DN .求证:MN ∥平面AA 1B 1B .证明 如图,作MP ∥BB 1交BC 于点P ,连接NP ,∵MP ∥BB 1,∴CM MB 1=CP PB. ∵BD =B 1C ,DN =CM , ∴B 1M =BN ,∴CM MB 1=DN NB ,∴CP PB =DN NB, ∴NP ∥CD ∥AB .∵NP ⊆/ 平面AA 1B 1B ,AB 平面AA 1B 1B , ∴NP ∥平面AA 1B 1B .∵MP ∥BB 1,MP ⊆/ 平面AA 1B 1B ,BB 1平面AA 1B 1B , ∴MP ∥平面AA 1B 1B .又∵MP 平面MNP ,NP 平面MNP ,MP ∩NP =P , ∴平面MNP ∥平面AA 1B 1B .∵MN 平面MNP ,∴MN ∥平面AA 1B 1B .平面与平面垂直的判定1.下列说法中正确的是( )A .平面α和β分别过两条互相垂直的直线,则α⊥βB .若平面α内的一条直线垂直于平面β内的两条平行直线,则α⊥βC .若平面α内的一条直线垂直于平面β内的两条相交直线,则α⊥β。

高中数学北师大版必修2 1.4 基础练习 《空间图形基本关系的认识》(数学北师大必修二)

高中数学北师大版必修2 1.4 基础练习 《空间图形基本关系的认识》(数学北师大必修二)

《空间图形基本关系的认识》基础练习本课时编写:崇文门中学 高巍巍一、选择题1.异面直线是指( )A.空间中两条不相交的直线B.分别位于两个不同平面内的两条直线C.平面内的一条直线与平面外的一条直线D.不同在任何一个平面内的两条直线2.若点N 在直线a 上,直线a 在平面α内,则点N ,直线a 与平面α之间的关系记作( )A .N a α∈∈B .N a α∈⊂C .N a α⊂⊂D . N a α⊂∈3.如果直线a 与b 没有公共点,那么直线a 与b 的位置关系是( )A .平行B .相交C .异面D .平行或异面4.已知直线a ∥α,直线b ⊂α,则a 与b 的位置关系为( )A .平行B .相交C .异面D .平行或异面5.直线a 和b 是两条异面直线,点A 、C 在直线a 上,点B 、D 在直线b 上,那么直线AB 和CD 一定是( )A .平行直线B .相交直线C .异面直线D .以上都有可能6.平面l =βα ,直线α⊂m ,直线β⊂n ,则n m ,的位置关系是( )A .异面B .平行C .相交D .无法确定二、填空题7.空间中,两条直线的位置关系有________________________.8.下列命题正确的有_________.① 可以画一个长为3,宽为2的平面;② 一条直线把它所在的平面分成两部分,这个平面把整个空间分为两部分; ③a b 、为异面直线,b 、c 为异面直线,则a 、c 为异面直线.三、简答题9.根据下列符号表示的语句,说明点、线、面之间的位置关系,并画出相应的图形:(1) A B αα∈∉,;(2) l α⊂,m A α=I ,A l ∉;(3)P l ∈, P α∉,Q l ∈, Q α∈.10.如图,已知正方体''''D C B A ABCD -.⑴ 哪些棱所在直线与直线'BB 平行?⑵ 哪些棱所在直线与直线'BA 是异面直线?⑶ 哪些棱所在直线与直线'BB 是异面直线?⑷ 哪个平面与平面''ABB A 平行?⑸ 哪个平面与平面''ABB A 相交?解析和答案。

北师大 数学必修2立体几何初步 第4节 空间图形的基本关系与公理

北师大 数学必修2立体几何初步 第4节 空间图形的基本关系与公理

§4 空间图形的基本关系与公理【5分钟训练】 1. 在任何一个平面内的两条直线叫异面直线.答案:不同在2.如果一条直线上的 在一个平面内,那么这条直线上所有点都在这个平面内.用符号语言可表示为 .答案:两点,设,A B a ∈, ,A B α∈a ⇒⊂≠α 3.经过不在同一条直线上的三点, 一个平面.答案:有且只有4.如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有 . 答案:一条通过这个点的公共直线5.空间中,如果两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角 .答案:相等或互补6.点A 在平面α、β的交线l 上,用符号语言可以表述为 .答案:,l A l αβ=∈【10分钟训练】1.下列推理错误的是( )A. ,,,A a A B a B a ββ∈∈∈∈⇒⊂≠β B. ,,,M M N N MN αβαβαβ∈∈∈∈⇒= 直线C. ,l A l A αα⊄∈⇒∉D. A 、B 、C ,α∈ A 、B 、C β∈且A 、B 、C 不共线α⇒与β重合答案:C解析: l α⊄表示直线l 在平面α外,有两种位置关系,即直线l 与平面α相交或直线l 与平面α平行,而点A 可以为直线l 与平面α的交点.故C 错误.2.空间有四个点,每三个点都可以确定一个平面,则这四个点可以确定的平面数为( )A .0B .4C .0或2D .1或4答案:D解析: 每三点都确定平面,即任三点不共线,但仍可有四点在同一个平面或四点不共面,∴这四个点确定平面的个数为1或4,故应选D.3.空间四点A 、B 、C 、D 共面而不共线,则( )A .四点中必有三点共线B .四点中必有三点不共线C .AB 、BC 、CD 、DA 中必有两条互相平行D .AB 、BC 、CD 、DA 中不可能有平行线答案:B解析: A 、B 、C 、D 共面而不共线,这四点可能有三点共线,也可能任意三点不共线,A 错误,如果四点中没有三点不共线,则四点共线,矛盾,B 正确,AB 、BC 、CD 、DA 中可以有平行线也可以没有平行线,C 、D 错误,故应选B.4.如图所示,ABCD —A 1B 1C 1D 1是长方体,O 是B 1D 1的中点,直线A 1C 交平面AB 1D 1于点M ,则下列结论错误..的是 ( ) A. A 、M 、O 三点共线B. A 、M 、O 、A 1四点共面C. A 、O 、C 、M 四点共面图1 图 2 D. B 、B 1、O 、M 四点共面答案:D5.已知如右图所示正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1,E 、F 、G 、H 分别为AB 、AD 、C 1B 1、C 1D 1的中点,试判断下列直线是否平行.(1)AD 1与BC 1;(2)EF 与GH ;(3)DE 与HB 1.解析: (1)平行.∵AB //=D 1C 1, ∵ABC 1D 1是平行四边形,∴AD 1∥BC 1(2)平行. 因为EF ∥BD ∥B 1D 1∥GH(3)平行. 取CD 中点为S ,连BS ,可证DE ∥BS ∥HB 1.6.用符号表示下列语句,并画出图形.(1)三个平面α、β、γ相交于一点P ,且平面α与平面β交于P A ,平面α与平面γ交于PB ,平面β与平面γ交于P C.(2)平面ABD 与平面BDC 相交于BD ,平面ABC 与平面ADC 交于A C.解析: (1)符号语言表示:α∩β∩γ=P ,α∩β=P A ,α∩γ=PB ,β∩γ=PC 用图形表示:(如图1所示)(2)符号语言表示:平面ABD ∩平面BDC =BD平面ABC ∩平面ADC =AC ,图形表示:(如图2所示)7. 如图所示,在长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,求证:(1)∠ABC =∠A 1B 1C 1;(2)∠A 1D 1A =∠B 1C 1B.解: (1)在长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,由长方体的性质可得:AB ∥A 1B 1,BC ∥B 1C 1且∠ABC 与∠A 1B 1C 1的两边方向相同,由定理可得∠ABC =∠A 1B 1C 1(2)由长方体A 1B 1C 1D 1—ABCD 的性质可知A 1D 1∥B 1C 1,D 1C 1//=AB ∴四边形ABC 1D 1为平行四边形.∴AD 1∥BC 1且A 1D 1∥B 1C 1 且∠A 1D 1A 与∠B 1C 1B 的两边方向相同∴∠A 1D 1A =∠B 1C 1B8.已知如图所示, 点E 、F 、G 、H 分别是空间四边形ABCD 各边AB ,AD ,CB ,CD 上的点,且直线EF 和HG 交于点P ,求证:点B ,D ,P 在同一条直线上.证明: ∵E ,F 是AB ,AD 上点,∴EF ⊂≠平面ABD ,同理GH ⊂≠面BCD. ∵EF ∩GH =P,∴P ∈EF,P ∈GH ,∴P ∈面ABD ,P ∈面BCD.∵面ABD ∩面BCD=BD ,∴P ∈BD 即B,D,P 三点共线.【30分钟训练】1.经过同一直线上的3个点的平面( )A.有且只有一个B.有且只有3个C.有无数个D.不存在答案:C2. (07·河南模)已知m 、n 为异面直线,m ⊂≠平面α,n ⊂平面β,α∩β=l ,则l( ) A .与m 、n 都相交 B .与m 、n 中至少一条相交C .与m 、n 都不相交D .至多与m 、n 中的一条相交答案:B3.已知直线a 与平面α、β,α∩β=l ,a ⊄α,a ⊄β,a 在α、β内的射影分别为b 、c ,则b 和c 的位置关系为( )A .相交或平行B .相交或异面C .平行或异面D .相交平行或异面 答案:D解析:当直线a ∥ 时,b ∥c ,当a ⊥ 时,b,c 相交,当 与a 不平行,不相交,不垂直时b 与C 为异面直线.4. a 、b 、c 是空间三条直线,其中a 与b 、c 都相交,那么由这三条直线可以确定的平面个数为( )A. 1B. 1或3C. 2或3D. 1或2或3答案:D解析: b 与c 相交时,确定一个平面,b 、c 为异面直线时,确定两个平面,a 、b 、c 相交于一点,可确定三个平面. 故应选D.5.已知正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,P,Q,R 分别是AB,AD,B 1C 1的中点,那么正方体的过P,Q,R 的截面图形是( )A.三角形B.四边形C.五边形D.六边形答案:D提示:作出过这三点的截面可得一正六边形截面.6.一个平面把空间分成 部分,两个平面把空间分成 或 部分,三个平面把空间分成 或 或 或 部分.答案:2,3或4,4或6或7或8提示: 一个平面把空间分成2部分,两个平面平行时把空间分成3个部分相交时把空间分成4个部分,三个平面两两平行时可把空间分成4部分,若两个平行,另一个与之均相交,可将空间分成6个部分,作三条两两相且不共点的直线,视其视作平面的截面图,可以将空间分成7部分,另外两个平面相交时,第三个平面与它的交线相交,可以将空间分成8个部分.7.“已知α∩β=l ,若点P ∈α且点P ∈β,则P ∈l .”用文字语言应叙述为_____________. 答案:已知平面α与平面β相交于直线l ,如果点P 既在平面α内又在平面β内,那么点P 在直线l 上8. 一条直线和这条直线外不共线的三点,可以确定多少个平面?并说明理由解: 设直线 及 外不共线的三点A ,B ,C ,由公理2,A,B,C 可以确定一个平面α,若 在α内,这时只能确定一个平面α,若 不在α内,(1)若A,B,C 中有两点与 共面,不妨设点A ,B 与 共面β,则C ∉β,否则α,β重合,点C 与 可确定一个平面γ,这时可确定三个平面.(2)若A,B,C 中无任何两点与 共面,这样A,B,C 三点分别可与 确定一个平面,连同α,这时共有4个平面.综上所述,一直线与直线外不共线三点,确定的平面的个数可以是1个,3个,4个.9.如图所示,设A 是△BCD 所在平面外一点,M 、N 分别是△ABC 和△ACD 的重心,求证MN ∥BD.证明:设AM 交BC 于E ,AN 交CD 于F ,∵M 、N 为△ ABC 和△BCD 重心, ∴32==AF AN AE AM ,∴MN ∥EF , 由重心条件可得:E 、F 分别为BC 、CD 的中点,∴EF ∥BD,∴MN ∥BD.10.正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,判断下列命题是否正确,并请说明理由.(1)直线AC 1在平面CC 1B 1B 内;(2)设正方形ABCD 与A 1B 1C 1D 1的中心分别为O 、O 1,则平面AA 1C 1C 与平面BB 1D 1D 的交线为OO 1;(3)由点A 、O 、C 可以确定一个平面;(4)由A 、C 1、B 1确定的平面是ADC 1B 1;(5)若直线l 是平面AC 内的直线,直线m 是平面D 1C 上的直线,若l 与m 相交,则交点一定在直线CD 上;(6)由A 、C 1、B 1确定的平面与由A 、C 1、D 确定的平面是同一平面.解: (1)错误.若AC 1⊂≠平面CC 1B 1B ,又BC ⊂≠平面CC 1B 1B ,∴AB ⊂≠平面CC 1B 1B ,与AB 平面CC 1B 1B 矛盾.(2)正确.O 、O 1是两平面的两个公共点.(3)错误.因为A 、O 、C 共线.(4)正确.A 、C 1、B 1不共线,∴确定平面α,又AB 1C 1D 为平行四边形,AC 1、B 1D 相交于O 3点,而O 3∈α,B 1∈α,∴B 1O 3⊂≠α而D ∈B 1O 3,∴D ⊂≠α. (5)正确.若l 与m 相交,则交点是两平面的公共点,而直线CD 为两平面的交线.所以交点一定在直线CD 上.(6)正确.同(4).11. 如图所示,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点E 、F 分别是接AA 1、CC 1的中点,求证:点D 1、E 1、F 1、B 共面.提示:证明空间若干个点共面,通常先由其中三点确定一个平面,再证明其它的点也在这个平面内.本题先连结D 1E 并延长交DA 延长线于G ,连结D 1F 并延长交DC 延长线于H ,可证GH 是D 1、E 、F 三点确定的平面和平面AC 的交线,然后再用平面几何知识证点B 在GH 上.12.如图所示,E 、F 、G 、H 分别是空间四边形ABCD 各边上的点,且有AE ∶EB =AH ∶HD =m ,CF ∶FB =CG ∶GD =n .(1)证明:E 、F 、G 、H 四点共面;(2)m ,n 满足什么条件时EFGH 是平行四边形;(3)在(2)的条件下,若AC ⊥BD ,试证明EG =FH .解: (1)∵AE ∶EB =AH ∶HD ,∴EH ∥B D. CF ∶FB =CG ∶GD , ∴FG ∥BD , ∴EH ∥FG , ∴E 、F 、G 、H 四点共面.(2)当且仅当EH //=FG 时,四边形EFGH 为平行四边形. ∵1+=+=m m EB AE AE BD EH , ∴EH =.1BD m m +同理FG =1+n n BD ,由EH =FG 得m =n . 故当m =n 时,四边形EFGH 为平行四边形. (3)当m =n 时,AE ∶EB =CF ∶FB , ∴EF ∥A C. 又∵AC ⊥BD ,∴∠FEH 是AC 与BD 所成的角, ∴∠FEH =90°,从而EFGH 为矩形, ∴EG =FH .13. 如图所示,长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,底面为边长为a 的正方形,棱AA 1为2a ,M ,N 分别是CD 和AD 的中点,(1)求证:M 、N 、A 1、C 1四点共面且MNA 1C 1是等腰梯形,(2)求梯形MNA 1C 1的面积.解: (1)连结AC ,∵M 、N 分别是CD ,AD 的中点, ∴MN AC∵ABCD —A 1B 1C 1D 1为长方体 ,∴ACC 1A 1为矩形,ACA 1C 1∴MN 21A ′C ′,于是M ,N ,A 1,C 1共面且MNA 1C 1为等腰梯形. 在△A 1AN 和△C 1CM 中,∠A 1AN =∠C 1CM =90°,A 1A =C 1C =2a ,AN =CM∴△A 1AN ≌△C 1CM ,∴A 1N =C 1M∴MNA 1C 1为等腰梯形.(2)由长方体的性质,可得,22,211a MN a C A == a M C N A 21711==,∴梯形的高,4h a =2111)2MNAC S ==所以梯形的面积14.正方体的棱长为4 cm ,M 、N 分别是A 1B 1和CC 1的中点,(1)画出过点D ,M ,N 的平面与平面BB 1C 1C 及平面AA 1B 1B 的两条交线,(2)设过D 、M 、N 三点的平面与B 1C 1交于P ,求PM +PN 的值.解: (1)连结DN 并延长交D 1C 1的延长线于E 点,连结ME 交B 1C 1于P 点,交D 1A 1延长线于Q ,连结DQ 交AA 1于R ,连结RM ,PN ,则DRMPN 为所求作的截面.(2)∵N 为CC 1的中点 ∴310,38432,211=∴=⨯==PN P C N C同理可求3132=PM , ∴313210+=+PN PM .。

北师大版必修2练习1.4.2 空间图形的公理 Word版含解析

北师大版必修2练习1.4.2 空间图形的公理 Word版含解析

.空间图形的公理时间:分钟满分:分班级姓名分数一、选择题(每小题分,共×=分).下列说法正确的个数为( )①有三个公共点的两平面必重合;②平面α和平面β只有一个公共点;③三点确定一个平面.....答案:解析:①当这三个公共点共线时,两平面可以相交,但不重合,故①错误;②由公理,知两个平面若有一个公共点,则必有无数个公共点,故②错误;③不在同一直线上的三点才能确定一个平面,③错误.故选..已知α,β表示两个不同的平面,表示直线,,表示两个不同的点.给出下列命题:①若∈,∈α,∈,∈α,则α;②若∈α,∈β,∈α,∈β,则α∩β=;③若α,∈,则∉α.其中正确命题的个数为( )....答案:解析:由公理可知①正确;由公理可知②正确;当点为直线与平面α的交点时,③错误..若∠=∠,且∥,射线,的方向相同,则下列结论中正确的是( ).∥,且射线,的方向相同.∥.与不平行.与不一定平行答案:解析:如图,在图中∥,在图中,与不平行..设α为两条异面直线所成的角,则α满足( ).°<α<°.°<α≤°.°≤α≤°.°<α<°答案:解析:异面直线所成的角为锐角或直角,故选..如图,在四面体-中,,分别是△和△的重心,则直线与的位置关系是( ).相交.平行.异面.以上都有可能答案:解析:连接,并延长,分别与,交于点,,连接,则,分别为,的中点,由重心的性质,知=,∴∥.又,分别为,的中点,∴∥,再由平行公理可得∥,故选..给出下列四个命题:①不共面的四点中任意三点不共线;②若点,,,共面,点,,,共面,则,,,,共面;③若直线,共面,直线,共面,则直线,共面;④依次首尾相接的四条线段必共面.其中正确命题的个数为( )....答案:解析:①假设其中有三点共线,则该直线和直线外的另一点确定一个平面,这与四点不共面矛盾,故不共面的四点中任意三点不共线,所以①正确.②当,,共线时,结论可能不成立,所以②不正确;利用正方体模型,易知③不正确;由空间四边形,知④不正确.二、填空题(每小题分,共×=分).不共面的四点可以确定个平面.答案:解析:任何三点都可以确定一个平面,从而可以确定个平面..已知正方体-′′′′中:()′与′所成的角为;()与′所成的角为.答案:()°()°解析:连结′,则′∥′,连结′′,则∠′′就是′与′所成的角.由△′′为正三角形.∴∠′′=°,由∥,∴与′所成的角就是∠′.易知∠′=°..用一个平面去截一个正方体,截面可能是.①三角形;②四边形;③五边形;④六边形.答案:①②③④解析:。

高中数学北师大版必修2 1.4 基础练习 《空间图形的公理》(数学北师大必修二)

高中数学北师大版必修2 1.4 基础练习 《空间图形的公理》(数学北师大必修二)

《空间图形的公理》基础练习本课时编写:崇文门中学高巍巍一、选择题1.在下列命题中,不是公理的是()A.经过两条相交直线有且只有一个平面B.平行于同一直线的两条直线互相平行C.如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内D.如果两个不重合的平面有一个公共点,那么他们有且只有一条过该点的公共直线2.空间四边形的对角线互相垂直且相等,顺次连接这个四边形各边中点,所组成的四边形是().A.梯形B.矩形C.平行四边形D.正方形3.空间四点A,B,C,D共面而不共线,那么这四点中()A.必有三点共线B.必有三点不共线C.至少有三点共线D.不可能有三点共线4. 下列命题中:①若A∈α,B∈α,C∈AB,则C∈α;②若α∩β=l,b⊂α,c⊂β,b∩c=A,则A∈l;③若A、B、C∈α,A、B、C∈β且A、B、C不共线,则α与β重合;④任意三点不共线的四点必共面.其中真命题的个数是().A .0B .1C .2D .35. 已知AB ∥PQ ,BC ∥QR ,30ABC ︒∠=,则PQR ∠=( )A .30︒B . 150︒C .30︒或150︒D .不确定6.正方体1AC 中,E 、F 分别是面1111A B C D 和11AA D D 的中心,则EF 和CD 所成的角是( )A .60°B . 45°C .30°D .90°二、填空题7. 空间两两相交的四条直线能确定_____个平面.8. 在空间四边形ABCD 中,点,,,E F G H 分别在,,,AB BC CD DA 上,若直线EH 与FG 相交于点P ,则点P 与直线BD 的关系是 .9. 若直线l 上有两个点在平面α内,则下列说法正确的序号为________.①直线l 上至少有一个点在平面α外;②直线l 上有无穷多个点在平面α外;③直线l 上所有点都在平面α内;④直线l 上至多有两个点在平面α内.10. 已知正方体ABCD A B C D ''''-中:(1)BC '与CD '所成的角为________;(2)AD 与BC '所成的角为________.三、简答题11.画一个正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1,再画出平面ACD 1与平面BDC 1的交线,并且说明理由.12.如图,已知长方体ABCD —A 'B 'C 'D 中,AB AD ==AA '=2,(1)哪些棱所在直线与直线BA '是异面直线?(2)直线BC 与直线A 'C '所成角是多少度?13.如右图所示,△ABC 和△'''A B C 的对应顶点的连线AA',BB',CC'交于同一点D ,且。

北师大版必修2高中数学14《第1课时 空间图形基本关系的认识空间图形的公理》课时训练

北师大版必修2高中数学14《第1课时 空间图形基本关系的认识空间图形的公理》课时训练

【课堂新坐标】(教师用书)2013—2014学年高中数学 1、4 第1课时空间图形基本关系的认识、空间图形的公理(公理1,2,3)课时训练北师大版必修2一、选择题1.(2013·日照高一检测)下列叙述中错误的是()A。

若P∈α∩β且α∩β=l,则P∈lB.三点A,B,C只能确定一个平面C.若直线a∩b=A,则直线a与b能够确定一个平面D.若A∈l,B∈l且A∈α,B∈α,则lα【解析】不共线的三点才能确定平面,所以B错。

【答案】B2.(2013·桂林高一检测)下列说法正确的是( )A.平面α和平面β只有一个公共点B.两两相交的三条直线必共面C.不共面的四点中,任何三点不共线D。

有三个公共点的两平面必重合【解析】四点中,若三点共线,则四点便成了一条直线和直线外一点,则共面,所以与四点不共面矛盾,所以C正确.【答案】C3.已知a,b是异面直线,直线c∥a,则c与b()A.一定是异面直线B。

一定是相交直线C.不可能是平行直线D。

不可能是相交直线【解析】若a,b异面,c∥a,则c与b相交或异面,则C正确。

【答案】C图1-4-64.(2013·烟台高一检测)如图1-4-6,平面α∩平面β=l,点A∈α,点B∈α,且点C∈β,点C∉l、又AB∩l=R,设A,B,C三点确定的平面为γ,则β∩γ是( )A.直线ACB.直线BCC。

直线CR D。

直线AR【解析】∵C∈平面ABC,AB平面ABC,而R∈AB,∴R∈平面ABC、而C∈β,lβ,R ∈l,∴R∈β,∴点C,点R为两平面ABC与β的公共点,∴β∩γ=CR、【答案】C5.在四面体ABCD的棱AB,BC,CD,DA上分别取E,F,G,H四点,如果EF与HG交于点M,则()A。

M一定在直线AC上B.M一定在直线BD上C。

M可能在AC上,也可能在BD上D。

M不在AC上,也不在BD上【解析】因为E,F,G,H分别是四面体ABCD的棱AB,BC,CD,DA上的点,EF与HG交于点M,所以点M为平面ABC与平面ACD的公共点,而两个平面的交线为AC,所以M一定在直线AC上。

2018-2019学年最新北师大版必修2高中数学《空间图形的公理(公理4,定理)》同步练习-精编试题

2018-2019学年最新北师大版必修2高中数学《空间图形的公理(公理4,定理)》同步练习-精编试题

高中数学1.4第2课时空间图形的公理(公理4,定理)课时训练北师大版必修2一、选择题1.(2013·杭州高一检测)一条直线与两条平行线中的一条为异面直线,则它与另一条( )A.相交B.异面C.相交或异面D.平行【解析】可能相交,如图,A1B1∥C1D1,DD1与A1B1异面,而DD1与C1D1相交;可能异面,E、F为B1C1、BC的中点,则EF与A1B1、EF与C1D1都是异面直线,不可能平行,故选C.【答案】 C2.若∠AOB=∠A1O1B1且OA∥O1A1,OA与O1A1的方向相同,则下列结论中正确的是( )A.OB∥O1B1且方向相同B.OB∥O1B1C.OB与O1B1不平行D.OB与O1B1不一定平行【解析】OB与O1B1不一定平行,反例如图.【答案】 D3.已知一对等角,若一个角的一边和另一个角的一边平行,则它的另一边( )A.一定平行B.一定不平行C.一定相交D.不一定平行【解析】如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,∠D1A1B1=∠DAB,AD∥A1D1,AB∥A1B1,但∠D1A1B1=∠B1C1C.A1D1∥B1C1,A1B1与CC1不平行,故选D.【答案】 D图1-4-184.如图1-4-18,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G、H分别为AA1、AB、BB1、B1C1的中点,则异面直线EF与GH所成的角等于( )A.45°B.60°C.90°D.120°【解析】取A1B1中点I,连接IG、IH,则EF綊IG.易知IG、IH、HG相等,则△HGI为等边三角形,则IG与GH所成的角为60°,即EF与GH所成的角为60°.【答案】 B5.下列命题中,正确的结论有( )①如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等;②如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等;③如果一个角的两边和另一个角的两边分别垂直,那么这两个角相等或互补;④如果两条直线同平行于第三条直线,那么这两条直线互相平行A.1个B.2个C.3个D.4个【解析】①错,符合条件的两角相等或互补;②符合等角定理;③错,可能不相等也不互补;④是公理4.故②④正确.【答案】 B二、填空题图1-4-196.(2013·济南高一检测)如图1-4-19,在三棱锥P—ABC的六条棱所在的直线中,异面直线共有________对.【解析】据异面直线的定义可知共3对,AP与BC,CP与AB,BP与AC.【答案】 37.若a,b是异面直线,b,c是异面直线,则直线a与直线c 的位置关系是________.【解析】如图,可借助长方体理解,令a=CC1,b=A1B1,则BC,AD,DD1均满足题目条件,故直线a和直线c的位置关系是平行、相交或异面.【答案】平行、相交或异面8.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,面对角线中与AD1成60°的有________条.【解析】与AD1成60°的面对角线有A1C1,B1D1,AC,BD,AB1,A1B,D1C,DC1共8条.【答案】8三、解答题9.长方体ABCD—A1B1C1D1中,E,F分别为棱AA1,CC1的中点.图1-4-20(1)求证:D1E∥BF;(2)求证:∠B1BF=∠D1EA1.【证明】(1)取BB1的中点M,连接EM,C1M.在矩形ABB1A1中,易得EM綊A1B1,∵A1B1綊C1D1,∴EM綊C1D1,∴四边形EMC1D1为平行四边形,∴D1E∥C1M.在矩形BCC1B1中,易得MB綊C1F,∴BF∥C1M,∴D1E∥BF.(2)∵ED1∥BF,BB1∥EA1,又∠B1BF与∠D1EA1的对应边方向相同,∴∠B1BF=∠D1EA1.10.在直三棱柱ABC—A1B1C1中,∠ABC=90°,AB=BC=AA1=2,点D是A1C1的中点,求异面直线AD与BC1所成角的大小.【解】如图,取AC中点E,连接C1E,BE,∵C1D綊AE,∴四边形AEC1D为平行四边形,∴C1E∥AD,∴∠BC1E即为异面直线AD和BC1所成角.在Rt△ABC中,AC=AB2+BC2=22,∴BE=EC=2,在Rt△C1CE中,EC 1=CC 21+EC 2=6, 又∵BC 1=22,∴△BC 1E 中,BC 21=BE 2+EC 21,∴∠BEC 1=90°,∴sin ∠BC 1E =BE BC 1=222=12,∴∠BC 1E =30°.11.长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 是边长为2的正方形,高AA 1为1,M 、N 分别是边C 1D 1与A 1D 1的中点.(1)求证:四边形MNAC 是等腰梯形; (2)求梯形MNAC 的面积.【解】 (1)证明:连接A 1C 1,则MN 是△A 1C 1D 1的中位线,如图所示,则有MN 綊12A 1C 1,又A 1C 1綊AC ,∴MN 綊12AC.∴M 、N 、A 、C 共面, 且四边形MNAC 为梯形. ∵Rt △AA 1N ≌Rt △CC 1M , ∴AN =CM.∴四边形MNAC 为等腰梯形.(2)由题意,得AN 2=A 1A 2+A 1N 2=1+1=2.AC =22,MN =2, ∴梯形MNAC 的高为 h =AN 2-[12AC -MN ]2=62,∴S 梯形ACMN =12(AC +MN)h =332.。

北师大版数学高一必修2检测1.4第一课时空间图形基本关系的认识及公理1、2、3

北师大版数学高一必修2检测1.4第一课时空间图形基本关系的认识及公理1、2、3

(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(每小题5分,共20分)1.下列说法正确的是()A.三点确定一个平面B.四边形一定是平面图形C.梯形一定是平面图形D.平面α和平面β有不在同一条直线上的三个交点解析:不共线的三点可以确定一个平面,排除A;四边形可以是空间四边形,排除B;根据公理3可以知道D不正确,故选C.答案: C2.在下列命题中,不是公理的是()A.平行于同一个平面的两个平面相互平行B.过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面C.如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在此平面内D.如果两个不重合的平面有一个公共点,那么他们有且只有一条过该点的公共直线解析:公理是不用证明的,定理是要求证明的.选项A是面面平行的性质定理,是由公理推证出来的,而公理是不需要证明的.答案: A3.两个不重合的平面可把空间分成()A.3部分B.4部分C.3或4部分D.2或3部分解析:当两个平面平行时把空间分成3部分;当两个平面相交时把空间分成4部分.答案: C4.有下列说法:①梯形的四个顶点在同一平面内;②三条平行直线必共面;③有三个公共点的两个平面必重合;④平面外的一条直线和平面没有公共点.其中,正确的个数是()A.0个B.1个C.2个D.3个解析:梯形是一个平面图形,所以其四个顶点在同一个平面内,则①正确;两条平行直线确定1个平面,三条平行直线确定1个或3个平面,则②错;三个公共点可以同在两个相交平面的公共直线上,则③错;平面外的直线可能和平面相交,故④错.答案: B二、填空题(每小题5分,共10分)5.如果三个平面把空间分成六部分,那么这三个平面的位置关系是________.解析:由于三个平面把空间分成六部分,那么结合空间中面面的位置关系可知要么是三个平面相交于同一直线,要么是一个平面与另两个平行平面相交.答案:三个平面相交于同一条直线或一个平面与另两个平行平面相交6.如图,在这个正方体中:①BM与ED平行;②CN与BM是异面直线;③CN与BE是异面直线;④DN与BM是异面直线.以上四个命题中,正确命题的序号是________.解析:观察图形,可知①③错误,②④正确.答案:②④三、解答题(每小题10分,共20分)7.已知a,b,c是三条直线,如果a与b是异面直线,b与c是异面直线,那么a与c有怎样的位置关系?并画图说明.解析:直线a与直线c的位置关系可以是平行、相交、异面,如图(1)(2)(3).8.如图所示,△ABC与△A1B1C1不在同一个平面内,如果三条直线AA1,BB1,CC1两两相交,求证:三条直线AA1,BB1,CC1交于一点.证明:设BB1与CC1,CC1与AA1,AA1与BB1分别确定平面α,β,γ,AA1与BB1的交点为P,因为P∈AA1,P∈BB1,AA1平面β,BB1平面α,所以P∈平面α,P∈平面β,即P∈α∩β.又α∩β=CC1,所以P∈CC1,所以三条直线AA1,BB1,CC1交于一点P.尖子生题库☆☆☆9.(10分)如图,已知平面α∩β=l,点A∈α,点B∈α,点C∈β,且A∉l,B∉l,C∉l,直线AB与l不平行,那么平面ABC与平面β的交线与l有什么关系?证明你的结论.解析:平面ABC与β的交线与l相交.证明:∵AB与l不平行,且ABα,lα,∴AB与l一定相交.设AB∩l=P,则P∈AB,P∈l.又∵AB平面ABC,lβ,∴P∈平面ABC,P∈β,∴点P是平面ABC与β的一个公共点.又点C也是平面ABC与β的一个公共点,且P,C是不同的两点.∴直线PC就是平面ABC与β的交线,即平面ABC∩β=PC,∵PC∩l=P,∴平面ABC与β的交线与l相交.。

2016秋数学北师大版必修2练习:1.4 空间图形的基本关系与公理(1-2课时)(一) 含解析

2016秋数学北师大版必修2练习:1.4 空间图形的基本关系与公理(1-2课时)(一) 含解析

[A基础达标]1.若直线aα,直线bα,M∈l,N∈l,且M∈a,N∈b,则( ) A.lαB.lαC.l∩α=M D.l∩α=N解析:选A。

由M∈a,N∈b,aα,bα知M∈α,N∈α,由公理2知lα。

故选A。

2.三个平面可把空间分成( )A.4部分B.4或6部分C.4或6或8部分D.4或6或7或8部分解析:选D.由平面的无限延展性可知:图(1)中的三个平面把空间分成4部分;图(2)中的三个平面把空间分成6部分;图(3)中的三个平面把空间分成7部分;图(4)中的三个平面把空间分成8部分.3.空间四点A,B,C,D共面但不共线,那么这四点中( )A.必有三点共线B.必有三点不共线C.至少有三点共线D.不可能有三点共线解析:选B.若AB∥CD,则AB,CD共面,但A,B,C,D任何三点都不共线,故排除A,C;若直线l与直线外一点A在同一平面内,且B,C,D三点在直线l上,所以排除D.故选B.4.平行六面体ABCD。

A1B1C1D1中,既与AB共面也与CC1共面的棱的条数为()A.3 B.4C.5 D.6解析:选C.如图,与AB共面也与CC1共面的棱有CD,BC,BB1,AA1,C1D1,共5条.5.给出以下三个命题:①若直线a平面α,直线b平面β,则“a与b相交”与“α与β相交”等价;②若α∩β=l,直线a平面α,直线b平面β,且a∩b=P,则P∈l;③若n条直线中任意两条共面,则它们共面.其中正确的是()A.①②B.②③C.③D.②解析:选D.对于①,逆推“α与β相交"推不出“a与b相交”,也可能a∥b,a与b异面;对于②,正确;对于③,反例:正方体的侧棱任意两条都共面,但这4条侧棱却不共面,故③错.所以正确的是②。

6.文字语言叙述“平面内有一条直线a,则这条直线上一点A 必在这个平面内α”用符号表述是________.解析:点与线或面之间的关系是元素与集合之间的关系,用“∈”表示,线与面之间的关系是集合与集合之间的关系,用“”表示.故应表示为错误!⇒A∈α。

2019—2020年最新北师大版必修2高中数学《空间图形基本关系的认识 空间图形的公理》(试卷).doc

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高中数学1.4.14.2空间图形基本关系的认识空间图形的公理课时提能演练北师大版必修2"一、选择题(每小题4分,共16分)1.(2012·榆林高一检测)下列叙述中错误的是()(A)A∈l,A∈α,B∈l,B∈α⇒lα(B)梯形一定是平面图形(C)空间中三点能确定一个平面(D)A∈α,A∈β,B∈α,B∈β⇒α∩β=AB2.(2012·上饶高一检测)两条异面直线指的是()(A)在空间内不相交的两条直线(B)分别位于两个不同平面内的两条直线(C)某平面内的一条直线和这个平面外的一条直线(D)不在同一平面内的两条直线3.如图所示,平面α∩β=l,点A,B∈α,点C∈β且C l,AB∩l=R,设过A,B,C三点的平面为γ,则β∩γ是()(A)直线AC(B)直线BC(C)直线CR(D)以上均不正确4.已知α,β,γ是平面,a,b,c是直线,α∩β=a,β∩γ=b,γ∩α=c,若a∩b=P,则()(A)P∈c(B)P∉c(C)c∩a=∅(D)c∩β=∅二、填空题(每小题4分,共8分)5.四条线段顺次首尾相连,它们最多确定的平面个数为___________.6.(易错题)空间三条直线,如果其中一条直线和其他两条直线都相交,那么这三条直线能确定的平面个数是_____________.三、解答题(每小题8分,共16分)7.(2012·杭州高一检测)已知E,F,G,H分别是空间四边形ABCD 各边AB,AD,BC,CD上的点,且直线EF和HG交于点P,如图.求证:点B,D,P在同一条直线上.8.如图,三个平面α,β,γ两两相交于三条直线,即α∩β=c,β∩γ=a,γ∩α=b,若直线a和b不平行.求证:a,b,c三条直线必过同一点.【挑战能力】(10分)如图,定线段AB所在的直线与定平面α相交,交点为O,P为定直线外一点,P α,直线AP,BP与平面α分别相交于A′,B′,试问,如果P点任意移动,直线A′B′是否恒过一定点,请说明理由.答案解析1.【解析】选C.由公理1知A正确,由公理3知D正确,由公理2的推论知B正确,只有不共线的三个点才能确定一个平面,故C错误.2.【解析】选D.由异面直线的定义易知.3.【解析】选C.C∈β,C∈γ,∴C在β与γ的交线上,又R∈AB,AB平面γ,∴R∈γ,又R∈β,∴R在β与γ的交线上,故CR为β与γ的交线.4.【解题指南】根据题目条件推断P∈α,P∈γ,进而由公理3推出P在α与γ的交线上.【解析】选A.∵a∩b=P,∴P∈a且P∈b.又∵aα,bγ,∴P∈α且P∈γ.又∵α∩γ=c,∴P∈c.5.【解析】每相邻的两条都可以确定1个平面,因为有四个顶点,因此最多可以确定4个平面.答案:46.【解析】如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,①AA1∩AB=A,AA1∩A1B1=A1,直线AB,A1B1与AA1可以确定一个平面(平面ABB1A1).②AA1∩AB=A,AA1∩A1D1=A1,直线AB,AA1与A1D1可以确定两个平面(平面ABB1A1和平面ADD1A1).③三条直线AB,AD,AA1交于一点A,它们可以确定三个平面(平面ABCD,平面ABB1A1和平面ADD1A1).答案:1或2或3【方法技巧】学好立体几何的好帮手——长方体长方体是立体几何中常见的模型之一,许多点、线和面的关系的例子可以从中寻找,我们的教室就可以抽象成一个长方体,墙角是长方体的顶点,墙面是长方体的面,墙的边就是长方体的棱,学会从长方体中寻找位置关系是学习立体几何必备的数学素养.7.【解题指南】应用公理3进行证明.【证明】∵直线EF∩直线HG=P,∴P∈直线EF,而EF平面ABD,∴P∈平面ABD.同理,P∈平面CBD,即点P是平面ABD和平面CBD的公共点.∴点P在平面ABD与平面CBD的交线上.又平面ABD∩平面CBD=BD,∴B,D,P三点在同一条直线上.8.【解题指南】可先证两条直线相交于一点,再证明该交点也在另外一条直线上.【证明】∵α∩γ=b,β∩γ=a,∴aγ,bγ.由于直线a和b不平行,∴a、b必相交.设a∩b=P,则P∈a,P∈b.∵aβ,bα,∴P∈β,P∈α.又α∩β=c,∴P∈c,即交线c经过点P.∴a,b,c三条直线必过同一点.【挑战能力】【解析】随着P点移动,直线A′B′恒过定点O,O为直线AB与平面α的交点.理由如下:直线AB和直线外一点P可确定平面β,因为AP∩α=A′,BP∩α=B′,所以α∩β=A′B′,而AB∩α=O,所以O一定在交线A′B′上,即直线A′B′恒过定点O.。

高中数学空间图形的基本关系与公理 同步练习(一)北师大版必修二

高中数学空间图形的基本关系与公理 同步练习(一)北师大版必修二

空间图形的基本关系与公理 同步练习(一)
空间图形基本关系的认识
一、选择题
1.经过用一直线上的3个点的平面( )
A .有且只有一个
B .有且只有3个
C .有无数个
D .不存在
2.如图,下列判断错误的是( )
A 、A a =αI
B 、B a =βI
C 、a =βαI
D 、b =βαI
3.①若a 与b 平行,b 与c 平行,则a 与c 平行
②若a 与b 相交,b 与c 相交,则a 与c 相交
③若a 与b 异面,b 与c 异面,则a 与c 异面
以上命题正确的是( )
A 、①②③ B、①③
C 、① D、②③
4.已知a A ∈,a B ∈,则
(1)若α∈A ,α∈B ,则≠⊂αa
(2)若≠⊂αa ,则α∈A ,α∈B
(3)若α∈A ,α∉B ,则A a =αI
以上命题中,正确的个数是( )
A 、3
B 、2
C 、1
D 、0
二、填空题
5.点A 在平面βα、的交线l 上,用符号由于眼可以表树为________.
6.空间五点,无三点共线,无四点共面,可以确定________个平面.
三、解答题
7.分别按照下列条件画出图形。

(1)αβα⊥a ,//。

(2)三个平面交于同一条直线。

(3)三个平面两两相交且三条交线共点。

(4)异面直线a ,b 分别在两平行平面βα,内。

参考答案
7.略.。

高三数学一轮总复习 82空间图形的基本关系与公理同步练习 北师大版

高三数学一轮总复习 82空间图形的基本关系与公理同步练习 北师大版

8-2空间图形的基本关系与公理基础巩固一、选择题1.(文)已知平面外一点P和平面内不共线三点A、B、C,A′、B′、C′分别在PA、PB、PC上,若延长A′B′、B′C′、A′C′与平面分别交于D、E、F三点,则D、E、F三点( ) A.成钝角三角形B.成锐角三角形C.成直角三角形D.在一条直线上[答案] D[解析]D、E、F为已知平面与平面A′、B′、C′的公共点,由公理3知,D、E、F 共线.(理)若空间中有四个点,则“这四个点中有三点在同一条直线上”是“这四个点在同一个平面上”的( )A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充分必要条件D.既非充分又非必要条件[答案] A[解析]若有三点共线于l,当第四点在l上时共面,当第四点不在l上时,l与该点确定一个平面α,这四点共面于α;若四点共面,则未必有三点共线.2.(2011·四川理,3)l1,l2,l3是空间三条不同的直线,则下列命题正确的是( ) A.l1⊥l2,l2⊥l3⇒l1∥l3B.l1⊥l2,l2∥l3⇒l1⊥l3C.l1∥l2∥l3⇒l1,l2,l3共面D.l1,l2,l3共点⇒l1,l2,l3共面[答案] B[解析]本题主要考查空间直线的位置关系,A l1与l2可能异面,相交,则A不对;B 正确;C可形成3个平面;D l1、l2、l3共点可形成3个平面,故选B.3.若直线l不平行于平面α,且lα,则( )A.α内的所有直线与l异面B.α内不存在与l平行的直线C.α内存在唯一的直线与l平行D.α内的直线与l都相交[答案] B[解析]本题考查了线面、线线关系问题.由题意可得,l与α相交,则α内不存在与l平行的直线;(反证法)假若∃mα,则m∥l,又∵lα,∴l∥α这与l不平行平面α相矛盾.故假设错误.4.已知m、n为异面直线,m平面α,n平面β,α∩β=l,则l( )A.与m、n都相交B.与m、n中至少一条相交C.与m、n都不相交D.与m、n中的一条直线相交[答案] B[解析]若m、n都不与l相交,∵mα,nβ,∴m∥l、n∥l,∴m∥n∥l,这与m、n为异面直线矛盾,故l与m、n中至少一条相交.5.(文)已知a,b是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,下列命题中:①若α∩β=a,β∩γ=b,且a∥b,则α∥γ;②若a,b相交,且都在α,β外,a∥α,a∥β,b∥α,b∥β,则α∥β;③若α⊥β,α∩β=a,bβ,a⊥b,则b⊥α;④若aα,bα,l⊥a,l⊥b,则l⊥α.其中正确命题的序号是( )A.①②③B.①③C.②③D.①②③④[分析] 本题是研究直线与平面的平行与垂直关系的问题,解答时注意选择合适的图形来说明,还要能举出反例.[答案] C[解析]①错误,三个平面可以两两相交且交线互相平行;④错误,a,b相交时结论才成立.(理)如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,O是底面ABCD的中心,E、F分别是CC1,AD的中点,那么异面直线OE与FD1所成角的余弦值等于( )A.105 B.155 C.45 D.23[答案] B[解析] 取C 1D 1的中点G ,连OG ,GE ,易知∠GOE 就是两直线OE 与FD 1所成的角或所成角的补角.在△GOE 中由余弦定理知cos ∠GOE =OG 2+OE 2-EG 22OG ·OE=5+3-22×5×3=155.6.已知α1,α2,α3是三个相互平行的平面,平面α1,α2之间的距离为d 1,平面α2,α3之间的距离为d 2,直线l 与α1,α2,α3分别相交于P 1,P 2,P 3.那么“P 1P 2=P 2P 3”是“d 1=d 2”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件[分析] 本题借助平面的基本性质,考查了逻辑推理及立体几何知识,还考查了空间想象能力以及数形结合思想.[答案] C [解析]如图,α1∥α2∥α3,l 与α1,α2,α3分别交于点P 1,P 2,P 3;作P 3F ⊥α1,且P 3F 与α2交于点E ,则FE =d 1,EP 3=d 2.根据“两平行平面与一平面相交所得的交线平行”得P 1F ∥P 2E ,则P 1P 2P 2P 3=d 1d 2,显然“P 1P 2=P 2P 3”是“d 1=d 2”的充分必要条件.二、填空题 7.下面四个命题:①若直线a ,b 异面,b ,c 异面,则a ,c 异面; ②若直线a ,b 相交,b ,c 相交,则a ,c 相交; ③若a ∥b ,则a ,b 与c 所成的角相等; ④若a ⊥b ,b ⊥c ,则a ∥c . 其中真命题的序号是________. [答案] ③[解析] ①a ,c 可能相交、平行或异面;②a ,c 可能相交、平行或异面;③正确.④a ,c 可能相交,平行或异面.8.(文)对于空间三条直线,有下列四个条件: ①三条直线两两相交且不共点; ②三条直线两两平行; ③三条直线共点;④有两条直线平行,第三条直线和这两条直线都相交. 其中,使三条直线共面的充分条件有________. [答案] ①④[解析]①中两直线相交确定平面,则第三条直线在这个平面内;②中可有线和平面平行;③中直线最多可确定3个平面;④同①.(理)如图,在四面体ABCD中,E、F分别是AC和BD的中点,若CD=2AB=4,EF⊥AB,则EF与CD所成的角是________.[答案] 30°[解析]取AD的中点H.连接FH、HE.则EH∥CD,FH∥AB,∴∠FEH为EF、CD所成角,∴EF⊥FH,EH=2,又FH=1,∴∠FEH=30°.∴EF与CD所成的角为30°.三、解答题9.正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1.求:(1)AB与B1C所成的角;(2)AB 与B 1D 的距离.[解析] (1)∵AB ∥CD ,∴∠B 1CD 为AB 和B 1C 所成的角, ∵DC ⊥平面BB 1C 1C , ∴DC ⊥B 1C , 于是∠B 1CD =90°, ∴AB 与B 1C 所成的角为90°.(2)∵AB ∥CD ,AB 平面B 1DC ,DC 平面B 1DC , ∴AB ∥平面B 1DC ,从而AB 与B 1D 的距离即为AB 与平面B 1DC 的距离, 连接BC 1交BC 于O 点, 易知BO ⊥B 1C ,BO ⊥CD , ∴BO ⊥平面B 1DC ,∴BO 的长为B 到平面B 1DC 的距离, ∵BO =22, ∴AB 与B 1D 的距离为22. 能 力 提 升一、选择题1.如图,M是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱DD1的中点,给出下列四个命题:①过M点有且只有一条直线与直线AB,B1C1都相交;②过M点有且只有一条直线与直线AB,B1C1都垂直;③过M点有且只有一个平面与直线AB,B1C1都相交;④过M点有且只有一个平面与直线AB,B1C1都平行.其中真命题是( )A.②③④ B.①③④C.①②④ D.①②③[答案] C[解析]本题考查了立体几何中点线面之间的位置关系的判定,在解题过程中采用了反证的思想,多做有益假设便于做出判断,如①若还能作一条线,则两相交线确定一平面,从而证明AB,B1C1共面与它们异面矛盾,从而假设不正确,①正确,②④也是同样的方法证明.2.(文)对两条不相交的空间直线a与b,必存在平面α,使得( )A.aα,bαB.aα,b∥αC.a⊥α,b⊥αD.aα,b⊥α[答案] B[解析]a、b异面时,A错,C错;若D正确,则必有a⊥b,故排除A、C、D,选B.(理)一个正方体纸盒展开后如图,在原正方体纸盒中有下列结论:①AB⊥EF;②AB与CM成60°的角;③EF与MN是异面直线;④MN∥CD.其中正确的是( )A .①②B .③④C .②③D .①③[答案] D[解析] 如图,画出折叠后的正方体后,由正方体的性质知①③正确,故选D.二、填空题3.(2012·丰台模拟)已知线段AB 、CD 分别在两条异面直线上,M 、N 分别是线段AB 、CD 的中点,则MN ________12(AC +BD )(填“>”,“<”或“=”).[答案] <[解析] 如图所示,四边形ABCD 是空间四边形,而不是平面四边形,要想求MN 与AB 、CD 的关系,必须将它们转化到平面来考虑.我们可以连接AD ,取AD 的中点为G ,再连接MG 、NG ,在△ABD 中,M 、G 分别是线段AB 、AD 的中点,则MG ∥BD ,且MG =12BD ,同理,在△ADC中,NG ∥AC ,且NG =12AC ,又根据三角形的三边关系知,MN <MG +NG ,即MN <12BD +12AC =12(AC+BD).4.(文)a,b,c是空间中的三条直线,下面给出五个命题:①若a∥b,b∥c,则a∥c;②若a⊥b,b⊥c,则a∥c;③若a与b相交,b与c相交,则a与c相交;④若a平面α,b平面β,则a,b一定是异面直线;⑤若a,b与c成等角,则a∥b.上述命题中正确的命题是________(只填序号).[答案] ①[解析]由公理4知①正确;当a⊥b,b⊥c时,a与c可以相交、平行,也可以异面,故②不正确;当a与b相交,b与c相交,a与c可以相交、平行,也可以异面,故③不正确;aα,bβ,并不能说明a与b“不同在任何一个平面内”,故④不正确;当a,b 与c成等角时,a与b可以相交、平行,也可以异面,故⑤不正确.(理)如图是正四面体的平面展开图,G、H、M、N分别为DE、BE、EF、EC的中点,在这个正四面体中,①GH与EF平行;②BD与MN为异面直线;③GH与MN成60°角;④DE与MN垂直.以上四个命题中,正确命题的序号是________. [答案] ②③④[解析] 还原成正四面体知GH 与EF 为异面直线,BD 与MN 为异面直线,GH 与MN 成60°角,DE ⊥MN .三、解答题5.空间四边形ABCD 中,E 、F 、G 、H 分别为AB 、BC 、CD 、AD 上的点,请回答下列问题:(1)满足什么条件时,四边形EFGH 为平行四边形? (2)满足什么条件时,四边形EFGH 为矩形? (3)满足什么条件时,四边形EFGH 为正方形?[分析] 四边形是平行四边形、矩形、正方形,首先转化为线线平行问题,而证线线平行或用平面几何的方法也可用公理4.[解析] 本题是一个开放性问题.(1)E 、F 、G 、H 为所在边的中点时,四边形EFGH 为平行四边形.证明如下: ∵E 、H 分别是AB 、AD 的中点,∴EH ∥BD ,且EH =12BD .同理,FG ∥BD ,且FG =12BD ,从而EH ∥FG ,且EH =FG ,所以四边形EFGH 为平行四边形. 一般地AE AB =AH AD =CF CB =CGCD时四边形EFGH 为平行四边形.(2)AE AB =AH AD =CF CB =CGCD且BD ⊥AC 时,四边形EFGH 为矩形.(3)当E 、F 、G 、H 为所在边的中点且BD ⊥AC ,AC =BD 时,四边形EFGH 为正方形. [点评] 上述答案并不唯一,如当AE AB =AH AD =CF CB =CG CD 时,四边形EFGH 也为平行四边形.6.(文)(2011·江苏,16)如图,在四棱锥P-ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,AB=AD,∠BAD=60°,E、F分别是AP、AD的中点.求证:(1)直线EF∥平面PCD;(2)平面BEF⊥平面PAD.[解析]证明:(1)在△PAD中,因为E、F分别为AP、AD的中点,所以EF∥PD.又因为EF平面PCD,PD平面PCD.所以直线EF∥平面PCD.(2)连接BD.因为AB=AD,∠BAD=60°,所以△ABD为正三角形.因为F是AD的中点,所以BF⊥AD.因为平面PAD⊥平面ABCD,BF 平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,所以BF⊥平面PAD.又因为BF平面BEF,所以平面BEF⊥平面PAD.(理)已知空间四边形ABCD的对角线AC=10,BD=6,M,N分别是AB,CD的中点,MN=7.求异面直线AC与BD所成的角.[解析]如图,取BC的中点E,连接EM,EN,因为M,N分别是AB,CD中点,所以EM ∥AC ,EN ∥BD .所以∠MEN 就是异面直线AC 与BD 所成的角或所成角的补角.在△MEN 中,由余弦定理得cos ∠MEN =ME 2+NE 2-MN 22ME ·NE =25+9-492×5×3=-12, 又因为异面直线所成角的范围是(0,90°],所以异面直线AC 与BD 所成的角为60°. 7.如图,长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AA 1=AB =2,AD =1,点E 、F 、G 分别是DD 1、AB 、CC 1的中点.求异面直线A 1E 与GF 所成角的大小.[解析] 连接B 1G ,EG ,B 1F ,CF .∵E 、G 是棱DD 1、CC 1的中点,∴A 1B 1綊EG .∴四边形A 1B 1GE 是平行四边形.∴B 1G ∥A 1E .∴∠B 1GF (或其补角)就是异面直线A 1E 与GF 所成的角.在Rt △B 1C 1G 中,B 1C 1=AD =1,C 1G =12AA 1=1, ∴B 1G = 2.在Rt△FBC 中,BC =BF =1,∴FC = 2.在Rt △FCG 中,CF =2,CG =1,∴FG = 3.在Rt △B 1BF 中,BF =1,B 1B =2,∴B 1F =5,在△B 1FG 中,B 1G 2+FG 2=B 1F 2, ∴∠B 1GF =90°.因此,异面直线A 1E 与GF 所成的角为90°.。

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《空间图形的基本关系与公理》同步测试题
例1.下列命题:
①空间不同的三点可以确定一个平面;
②有三个公共点的两个平面必定重合;
③空间中两两相交的三条直线可以确定一个平面;
④平行四边形、梯形等所有的四边形都是平面图形;
⑤两组对边分别相等的四边形是平行四边形;
⑥一条直线和两平行线中的一条相交,必定和另一条也相交。

其中正确的命题是
例2.如图是一个正方体的展开图,如果将它还原为正方体,那么AB 、CD 、EF 、GH 这四条线段所在的直线是异面直线的有__________对,分别是____________________
例3.三个平面两两相交有三条交线,求证:三条交线或平行,或交于一点。

已知:平面c b a =⋂=⋂=⋂λβγαβα,,,求证:a ∥b ∥c 或者a ,b ,c 交于一点P 。

例4.如图,O 1是正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的面A 1B 1C 1D 1的中心,M 是对角线A 1C 和截面B 1D 1A 的交点,求证:O 1、M 、A 三点共线。

例5.如图,在空间四边形ABCD 中,E 、F 分别是AB 、AD 的中点,G 、H 分别是BC 、CD 上的点,且CG =BC/3,CH =DC/3。

求证:E 、F 、G 、H 四点共面;直线FH 、EG 、AC 共点。

同步训练
一、选择题
1.下列命题:
①书桌面是平面;②有一个平面的长是50m ,宽是20m ;
③平面是绝对的平、无厚度,可以无限延展的抽象数学概念.
其中正确命题的个数为( )
A .1个
B .2个
C .3个
D .0个
2.下列图形中,不一定是平面图形的是( )
A .三角形
B .菱形
C .梯形
D .四边相等的四边形
3.下列推理错误的是()
A .ααα⊆⇒∈∈∈∈l
B l B A l A ,,,
B .AB B B A A =⋂⇒∈∈∈∈βαβαβα,,,
C .αα∉⇒∈⊄A l A l ,
D .重合与不共线且βαβα⇒∈∈C B A C B A C B A ,,,,,,,,
4.下列命题中,正确的是()
A .经过两条相交直线,有且只有一个平面.
B .经过一条直线和一点,有且只有一个平面.
C .若平面α与平面β相交,则它们只有有限个公共点.
D .若两个平面有三个公共点,则这两个平面重合.
3.下列命题正确的是()
A .若两条直线和同一个平面所成的角相等,则这两条直线平行
B .若一个平面内有三个点到另一个平面的距离相等,则这两个平面平行
C .若一条直线平行于两个相交平面,则这条直线与这两个平面的交线平行
D .若两个平面都垂直于第三个平面,则这两个平面平行
5.若直线a 不平行于平面α,且a α⊄,则下列结论成立的是()
A .α内的所有直线与a 异面
B .α内不存在与a 平行的直线
C .α内存在唯一的直线与a 平行
D .α内的直线与a 都相交
6.对两条不相交的空间直线a 和b ,则()
A .必定存在平面α,使得a α⊂,b α⊂
B .必定存在平面α,使得a α⊂,//b α
C .必定存在直线c ,使得//a c ,//b c
D .必定存在直线c ,使得//a c ,b c ⊥
7.若a ,b 是异面直线,直线c ∥a ,则c 与b 的位置关系是()
A .相交
B .异面
C .平行
D .异面或相交
8.在空间内,可以确定一个平面的条件是( )
A.两两相交的三条直线
B.三条直线,其中的一条与另两条分别相交
C.三个点
D.三条直线,它们两两相交,但不交于同一点
9.空间中有三条线段AB 、BC 、CD ,且∠ABC =∠BCD ,那么直线AB 与CD 的位置关系是(

A.平行
B.异面
C.相交
D.平行或异面或相交均有可能
10.下列叙述中正确的是( )
A.因为P∈α,Q∈α,所以PQ∈α。

B.因为P∈α,Q∈β,所以α∩β=PQ。

C.因为,C∈AB,D∈AB,因此CD∈α。

D.因为,所以A∈(α∩β)且B∈(α∩β)。

11.已知异面直线a,b分别在平面α,β内且α∩β=c,那么c()
A.至少与a,b中的一条相交;
B.至多与a,b中的一条相交;
C.至少与a,b中的一条平行;
D.与a,b中的一条平行,与另一条相交
12.下列四个命题:
①分别在两个平面内的两条直线是异面直线
②和两条异面直线都垂直的直线有且只有一条
③和两条异面直线都相交的两条直线必异面
④若a与b是异面直线,b与c是异面直线,则a与c也是异面直线
其中是真命题的个数为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
13.以下命题中:①点A,B,C∈直线a,A,B∈平面α,则C∈α;②点A∈直线a,a⊄平面α,则A∈α;③α,β是不同的平面,a⊂α,b⊂β,则a,b异面;④三条直线两两相交,则这三条直线共面;⑤空间有四点不共面,则这四点中无三点共线.真命题的个数为( )
A.0B.1C.2D.3
14.下列命题中,正确命题的个数为( )
①平面的基本性质1可用集合符号叙述为:若A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α,则必
有l∈α;
②四边形的两条对角线必相交于一点;
③用平行四边形表示的平面,以平行四边形的四条边作为平面的边界线;
④平行四边形是平面图形.
A.1个B.2个C.3个D.4个
15.若三条直线两两相交,则由这三条直线所确定的平面的个数是( )
A.1个B.2个C.3个D.1个或3个
16.已知空间四点A、B、C、D确定惟一一个平面,那么这四个点中( )
A.必定只有三点共线 B.必有三点不共线
C.至少有三点共线D.不可能有三点共线
17.有两个三角形不在同一平面内,它们的边两两对应平行,那么这两个三角形( )
A.全等B.相似C.有一个角相等D.全等或相似
18.分别和两条异面直线都相交的两条直线的位置关系是( )
A.异面 B.相交C.平行D.异面或相交
19.如图所示,设E、F、G、H依次是空间四边形ABCD边AB、BC、CD、DA上除端点外的点,
AE AB =
AH
AD
=λ,
CF
CB

CG
CD
=μ,则下列结论中不正确的为( )
A.当λ=μ时,四边形EFGH是平行四边形
B.当λ≠μ时,四边形EFGH是梯形
C.当λ≠μ时,四边形EFGH一定不是平行四边形
D.当λ=μ时,四边形EFGH是梯形
20.a.b、c是三条直线,若a与b异面,b与c异面,则a与c的位置关系( )
A.异面B.平行C.相交D.都有可能
21.在空间中有下列四个命题:①有两组对边相等的四边形是平行四边形;②四边相等的四
边形是菱形;③两组对边分别平行的四边形是平行四边形;④连接空间四边形各边中点的四边形一定是梯形.其中正确命题的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
22.已知a、b是异面直线,直线c平行于直线a,那么c与b( )
A.一定是异面直线B.一定是相交直线
C.不可能是平行直线D.不可能是相交直线
23.下列说法中正确的是( )
A.空间中没有交点的两条直线是平行直线
B.一条直线和两条平行直线中的一条相交,则它和另一条也相交
C.空间四条直线a、b、c、d,如果a∥b,c∥d,且a∥d,那么b∥c
D.分别在两个平面内的直线是平行直线
24.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是棱A1B1的中点,则A1B与D1E所成角的余弦值为( )
A.
5
10
B.
10
10
C.
5
5
D.
10
5
二、填空题
25.空间有四个点,其中无三点共线,可确定__________个平面
26.对于空间中的三条直线,有下列四个条件:①三条直线两两相交且不共点;②三条直线
两两平行;③三条直线共点;④有两条直线平行,第三条直线和这两条直线都相交。

其中,能推出三条直线共面的有。

27.在空间四边形ABCD中,M、N分别是BC、AD的中点,则2MN与AB+CD的大小关系是。

28.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,已知P、Q分别是AA1、CC1的中点,则过点B、P、Q的截面的形状是______.
29.在正方体A1B1C1D1-ABCD中,与AB异面的棱有_______________.
30.在正方体ABCD-EFMN中,①BM与ED平行;②CN与BM是异面直线;③CN与BE是异面直线;④DN与BM是异面直线.以上四个命题中,正确命题的序号是_______.
三、解答题
31.正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是AB、AA1的中点。

求证:CE、D1F、DA三线共点;求证:E、C、D1、F四点共面;
32.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为CC1和AA1的中点,画出平面BED1F和平面ABCD
的交线,并说明理由.
33.如右图所示,在三棱锥A-BCD中,E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中点.
(1)求证:四边形EFGH是平行四边形;
(2)若AC=BD,求证:四边形EFGH是菱形;
(3)当AC与BD满足什么条件时,四边形EFGH是正方形.
34.梯形ABCD中,AB∥CD,E、F分别为BC和AD的中点,将平面CDEF沿EF翻折起来,使CD到C′D′的位置,G、H分别为AD′和BC′的中点,求证:EFGH为平行四边形.。

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