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1、2022年高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第七章 第3節(jié) 空間點、直線、平面之間的位置關(guān)系練習(xí)
一、選擇題
1. 下列命題正確的個數(shù)為( )
①經(jīng)過三點確定一個平面;
②梯形可以確定一個平面;
③兩兩相交的三條直線最多可以確定三個平面;
④如果兩個平面有三個公共點,則這兩個平面重合.
A.0 B.1
C.2 D.3
[解析] 經(jīng)過不共線的三點可以確定一個平面,∴①不正確;
兩條平行線可以確定一個平面,∴②正確;
兩兩相交的三條直線可以確定一個或三個平面,
∴③正確;
命題④中沒有說清三個點是否共線,∴④不正確.
[答案] C
2.(xx·臺州模擬)以
2、下四個命題中:
①不共面的四點中,其中任意三點不共線;
②若點A、B、C、D共面,點A、B、C、E共面,則點A、B、C、D、E共面;
③若直線a、b共面,直線a、c共面,則直線b、c共面;
④依次首尾相接的四條線段必共面.
正確命題的個數(shù)是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
[解析]?、僦酗@然是正確的;②中若A、B、C三點共線則A、B、C、D、E五點不一定共面.③構(gòu)造長方體或正方體,如圖顯然b、c異面故不正確.④中空間四邊形中四條線段不共面,故只有①正確.
[答案] B
3.設(shè)P表示一個點,a、b表示兩條直線,α、β表示兩個平面,給出下列四個命題,其中正確的命
3、題是( )
①P∈a,P∈α?aα;
②a∩b=P,bβ?aβ;
③a∥b,aα,P∈b,P∈α?bα;
④α∩β=b,P∈α,P∈β?P∈b.
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
[解析] 當(dāng)a∩α=P時,P∈a,P∈α,但aα,∴①錯;a∩β=P時,②錯;
如圖,∵a∥b,P∈b,∴P?a,
∴由直線a與點P確定唯一平面α,
又a∥b,由a與b確定唯一平面β,但β經(jīng)過直線a與點P,
∴β與α重合,∴bα,故③正確;
兩個平面的公共點必在其交線上,故④正確.
[答案] D
4.(xx·東城模擬)設(shè)A,B,C,D是空間四個不同的點,在下
4、列命題中,不正確的是( )
A.若AC與BD共面,則AD與BC共面
B.若AC與BD是異面直線,則AD與BC是異面直線
C.若AB=AC,DB=DC,則AD=BC
D.若AB=AC,DB=DC,則AD⊥BC
[解析] A中,若AC與BD共面,則A,B,C,D四點共面,則AD與BC共面;B中,若AC與BD是異面直線,則A,B,C,D四點不共面,則AD與BC是異面直線;C中,若AB=AC,DB=DC,AD不一定等于BC;D中,若AB=AC,DB=DC,可以證明AD⊥BC.
[答案] C
5.如圖,α∩β=l,A、B∈α,C∈β,且C∈l,直線AB∩l=M,過A,B,C三點的平面記
5、作γ,則γ與β的交線必通過( )
A.點A B.點B
C.點C但不過點M D.點C和點M
[解析] ∵ABγ,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的交線上.
同理可知,點C也在γ與β的交線上.
[答案] D
6.如圖是一正方體的表面展開圖,MN和PB是兩條面對角線,則在正方體中,直線MN與直線PB的位置關(guān)系為( )
A.相交 B.平行
C.異面 D.重合
[解析] 將表面展開圖折起還原為正方體,如圖,故MN與PB異面.
[答案] C
7.已知空間中有三條線段AB、BC和CD,且∠A
6、BC=∠BCD,那么直線AB與CD的位置關(guān)系是( )
A.AB∥CD
B.AB與CD異面
C.AB與CD相交
D.AB∥CD或AB與CD異面或AB與CD相交
[解析] 若三條線段共面,如果AB、BC、CD構(gòu)成等腰三角形,則直線AB與CD相交,否則直線AB與CD平行;若不共面,則直線AB與CD是異面直線,故選D.
[答案] D
8.以下四個命題中,正確命題的個數(shù)是( )
①有三個角是直角的四邊形一定是矩形;
②不共面的四點可以確定四個面;
③空間四點不共面的充要條件是其中任意三點不共線;
④若點A、B、C∈平面M,且點A、B、C∈平面N,則平面M與平面N重合.
A
7、.0 B.1
C.2 D.3
[解析] 如圖(1),平面α內(nèi)∠ABC為直角,P? α,過P作PD⊥AB,PE⊥BC,則四邊形PDBE有三個直角,故①錯誤;在圖(2)的平面α內(nèi),四邊形ABCD中任意三點不共線,知③錯誤;圖(3)中,M∩N=l,A、B、C都在l上,知④錯誤,只有②正確.
[答案] B
9.(xx·天津和平模擬)已知正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1=2AB,E是AA1的中點,則異面直線D1C與BE所成角的余弦值為( )
A. B.
C. D.
[解析] 如圖連結(jié)A1B.由題意知A1D1綊BC,所以四邊形A1D1CB為平行四邊形
8、,故D1C∥A1B.所以∠A1BE為異面直線D1C與BE所成的角.不妨設(shè)AA1=2AB=2,則A1E=1,BE=,A1B=,在△A1BE中,cos∠A1BE===,故選B.
[答案] B
10.已知空間四邊形ABCD中,M,N分別為AB,CD的中點,則下列判斷:①MN≥(AC+BD);②MN>(AC+BD);③MN=(AC+BD);④MN<(AC+BD).
其中正確的是( )
A.①③ B.②④
C.② D.④
[解析] 如圖,取BC的中點O,連接MO,NO,則OM=AC,ON=BD.
在△MON中,MN<OM+ON=(AC+BD),
∴④正確.
[答案]
9、 D
11.如圖,ABCD-A1B1C1D1是長方體,O是B1D1的中點,直線A1C交平面AB1D1于點M,則下列結(jié)論正確的是( )
A.A,M,O三點共線
B.A,M,O,A1不共面
C.A,M,C,O不共面
D.B,B1,O,M共面
[解析] 連接A1C1,AC,則A1C1∥AC,所以A1,C1,C,A四點共面,所以A1C平面ACC1A1,
因為M∈A1C,所以M∈平面ACC1A1,又M∈平面AB1D1,所以M在平面ACC1A1與平面AB1D1的交線上,同理O在平面ACC1A1與平面AB1D1的交線上,所以A,M,O三點共線.故選A.
[答案] A
12.(xx
10、·惠州模擬)如圖是三棱錐D-ABC的三視圖,點O在三個視圖中都是所在邊的中點,則異面直線DO和AB所成角的余弦值等于( )
A. B.
C. D.
[解析] 由題意得如圖的直觀圖,從A出發(fā)的三條線段AB,AC,AD兩兩垂直且AB=AC=2,AD=1,O是BC中點,取AC中點E,連接DE,DO,OE,則OE=1.又可知AE=1,由于OE∥AB,故∠DOE即為所求兩異面直線所成的角或其補角.在直角三角形DAE中,DE=,由于O是中點,在直角三角形ABC中可以求得 AO=. 在直角三角形DAO中可以求得在三角形DOE中,由余弦定理得cos∠DOE==,故所求余弦值為故選A.
11、
[答案] A
二、填空題
13.正方體ABCD—A1B1C1D1中,P、Q、R分別是AB、AD、B1C1的中點.那么,正方體的過P、Q、R的截面圖形是________邊形.
[解析] 延長PQ或(QP)分別交BC延長線于E,交CD延長線于F,取C1D1中點M,連接RM,連接RE交BB1于S,連接MF交DD1于N,連接NQ,PS,則六邊形PQNMRS即為正方體ABCD—A1B1C1D1的過P、Q、R三點的截面圖形.
[答案] 六
14.(xx·景德鎮(zhèn)質(zhì)檢) 如圖所示,在正方體ABCD - A1B1C1D1中,M,N分別是棱C1D1,C1C的中點,給出以下四個結(jié)論:①直線AM與直線C1
12、C相交;②直線AM與直線BN平行;③直線AM與直線DD1異面;④直線BN與直線MB1異面.其中正確結(jié)論的序號為________.(把你認(rèn)為正確的結(jié)論的序號都填上)
[解析] AM與C1C異面,故①錯;AM與BN異面,故②錯.易知③④正確.
[答案] ③④
15.在圖中,G、H、M、N分別是正三棱柱的頂點或所在棱的中點,則表示直線GH、MN是異面直線的圖形有________.(填上所有正確答案的序號)
[解析] 圖①中,直線GH∥MN;
圖②中,G、H、N三點共面,但M?面GHN,
因此直線GH與MN異面;
圖③中,連接MG,GM∥HN,因此GH與MN共面;
圖④中,G、M、N共面,但H?面GMN,
因此GH與MN異面.
所以圖②、④中GH與MN異面.
[答案] ②④
16.已知正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn)分別為BB1,CC1的中點,那么異面直線AE與D1F所成角的余弦值為________.
[解析] 如圖:連接DF,則AE∥DF,
∴∠D1FD即為異面直線AE與D1F所成的角.
設(shè)正方體棱長為a,
則D1D=a,DF=a,D1F=a,∴cos∠D1FD
=
=.
[答案]