《立体几何》专题13-1
点线面
(4套,7页,含答案)
知识点1:
点线面基本概念:
直线、平面都是无限延伸的,平时可以用书本表示平面,用笔表示直线,加以想象,方便理解。
熟悉各种符号:∈、、∩、⊂、⊄;
三个公理:
1.公理1:如果一条直线上的________在一个平面内,那么________________在此平面内.
符号:________________________________.
2.公理2:过______________________的三点,____________一个平面.
3.公理3:如果两个不重合的平面有________公共点,那么它们有且只有________过该点的公共直线.
符号:________________________________.
答案:(答案:两点 这条直线 A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α⇒l⊂α;
答案:不在一条直线上 有且只有;
答案:一个 一条 P∈α,且P∈β⇒α∩β=l,且P∈l;)
典型例题1:
1.下列命题:
①书桌面是平面;
②8个平面重叠起来,要比6个平面重叠起来厚;
③有一个平面的长是50
M,宽是20
M;
④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(答案:A;
[由平面的概念,它是平滑、无厚度、可无限延展的,可以判断命题④正确,其余的命题都不符合平面的概念,所以命题①、②、③都不正确,故选A.])
A.1
B.2
C.3
D.4
2.用符号语言表示下列语句:
(1)点A在平面α内但在平面β外:______________.
(2)直线l经过面α内一点A,α外一点B:________________________.
(3)直线l在面α内也在面β内:____________.
(4)平面α内的两条直线M、n相交于A:____________
答案:(1)A∈α,A∉β(2)A∈α,B∉α且A∈l,B∈l(3)l⊂α且l⊂β(4)M⊂α,n⊂α且M∩n=A;
____________.
3.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(答案:C;
[∵A∈α,A∈β,∴A∈α∩β.
由公理可知α∩β为经过A的一条直线而不是A.
故α∩β=A的写法错误.])
A.A∈a,A∈β,B∈a,B∈β⇒a⊂β
B.M∈α,M∈β,N∈α,N∈β⇒α∩β=MN
C.A∈α,A∈β⇒α∩β=A
D.A、B、M∈α,A、B、M∈β,且A、B、M不共线⇒α、β重合4.空间中,可以确定一个平面的条件是(答案:C;)
A.两条直线
B.一点和一条直线
C.一个三角形
D.三个点
随堂练习1:
1.下列图形中,不一定是平面图形的是(答案:D;)
A.三角形
B.菱形
C.梯形
D.四边相等的四边形
2.把下列符号叙述所对应的图形(如图)的序号填在题后横线上.
(1)Aα,a⊂α________.
(2)α∩β=a,Pα且Pβ________.
(3)a⊄α,a∩α=A________.
(4)α∩β=a,α∩γ=c,β∩γ=b,a∩b∩c=O____
答案:(1)C(2)D(3)A(4)B;
____.
3.下列四个命题:
①两个相交平面有不在同一直线上的三个公共点;
②经过空间任意三点有且只有一个平面;
③过两平行直线有且只有一个平面;
④在空间两两相交的三条直线必共面.
其中正确命题的序号是_____
答案:③;
___.
4.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(答案:D;
[四点共面时有1个平面,四点不共面时有4个平面.])
A.2个或3个
B.4个或3个
C.1个或3个
D.1个或4个
知识点2:
线线:
1.空间两条直线的位置关系有且只有三种:__________、__________、_________.
2.异面直线的定义:________________________________的两条直线叫做异面直线.
(可以这样理解:既不平行也不相交的两条直线叫做异面直线)
3.公理4:平行于同一条直线的两条直线____________.
4.等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应______,那么这两个角_____或_____.
答案:(答案:相交直线 平行直线 异面直线;
答案:不同在任何一个平面内;
答案:互相平行;
答案:平行 相等 互补;)
典型例题2:
1.若AB∥A′B′,AC∥A′C′,则有(答案:C;)
A.∠BAC=∠B′A′C′
B.∠BAC+∠B′A′C′=180°
C.∠BAC=∠B′A′C′或∠BAC+∠B′A′C′=180°
D.∠BAC>∠B′A′C′
2.异面直线是指(答案:D;
[解析] 对于A,空间两条不相交的直线有两种可能,一是平行(共面),另一个是异面.∴A应排除.
对于B,分别位于两个平面内的直线,既可能平行也可能相交也可异面,如右图,就是相交的情况,∴B应排除.
对于C,如右图的a,b可看做是平面α内的一条直线a与平面α外的一条直线b,显然它们是相交直线,∴C应排除.只有D符合定义.∴应选D.规律总结:解答这类立体几何的命题的真假判定问题,一方面要熟练掌握立体几何中的有关概念和公理、定理;另一方面要善于寻找特例,构造相关特例模型,能快速、有效地排除相关的选择项.)
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
3.正方体ABCD-A1B1C1D1中,与对角线AC1异面的棱有(答案:C;
[解析] 画一个正方体,不难得出有6条.)
A.3条
B.4条
C.6条
D.8条
4.分别在两个平面内的两条直线的位置关系是______,不平行的两条直线的位置关系是_______,两条直线没有公共点,则它们的位置关系是______,垂直于同一直线的两条直线的位置关系为___
答案:平行、相交、异面 相交、异面 平行、异面 平行、相交、异面;
____.
随堂练习2:
1.如果两条直线a和b没有公共点,那么a与b的位置关系是_____
答案:平行或异面;
___.
2.“a、b为异面直线”是指:
①a∩b=∅,且a不平行b;②a⊂面α,b⊂面β,且a∩b=∅;③a⊂面α,b⊂面β,且α∩β=∅;
④a⊂面α,b⊄面α;⑤不存在面α,使a⊂面α,b⊂面α成立.
上述结论中,正确的是(答案:D;)
A.①④⑤
B.①③④
C.②④
D.①⑤
3.给出下列四个命题:
①垂直于同一直线的两条直线互相平行;
②平行于同一直线的两直线平行;
③若直线a,b,c满足a∥b,b⊥c,则a⊥c;
④若直线l1,l2是异面直线,则与l1,l2都相交的两条直线是异面直线.
其中假命题的个数是(答案:B;
[①④均为假命题.①可举反例,如a、b、c三线两两垂直.
④如图甲时,c、d与异面直线l1、l2交于四个点,此时c、d异面,一定不会平行;
当点A在直线a上运动(其余三点不动),会出现点A与B重合的情形,如图乙所示,此时c、d共面相交.)
A.1
B.2
C.3
D.4
知识点3:
平面:
1.一条直线a和一个平面α有且仅有________________________三种位置关系.(用符号语言表示)
2.两平面α与β有且仅有________和________两种位置关系(用符号语言表示).
答案:(答案:a⊂α,a∩α=A或a∥α;
答案:α∥β α∩β=l;)
典型例题3:
1.下列说法中正确的是(答案:D;
[解析] 镜面可以抽象成平面,但不是平面,所以选项A不正确;平面没有大小,所以选项B和选项C都不正确;故选D.)
A.镜面是一个平面
B.一个平面长10
m,宽5
m
C.一个平面的面积是另一个平面面积的2倍
D.所有的平面都是无限延展的2.经过一点可以作__________个平面;经过两点可作________个平面;经过不在同一直线上的三点可作____
答案:无数,无数,一;
____个平面.
3.指出图中的图形画法是否正确,如不正确,请改正.
(1)如图,直线a在平面α内.
(2)如图,直线a和平面α相交.
(3)如图,直线a和平面α平行.
答案:解(1)(2)(3)的图形画法都不正确.正确画法如下图:
(1)直线a在平面α内:
(2)直线a与平面α相交:
(3)直线a与平面α平行:
4.已知直线a∥平面α,直线b⊂α,则a与b的位置关系是(答案:D;)
A.相交
B.平行
C.异面
D.平行或异面
5.以下结论中,正确的结论序号为_____
答案:②③⑥;
[解析] ①错,②对,见图一,过P有无数条直线都与α平行,这无数条直线都在平面β内,有且只有一个β∥α;
③对,④错,见图二,想一想打开的书页,一支笔与书脊平行;
⑤错,可以在其中一个平面内;⑥对,假设l1不在α内,直线l与点A确定一个平面β,与α相交得交线l′,∵a∥α,∴a∥l′,又l∥l1,∴l1∥l′,这与l1∩l′=A矛盾,故l1⊂α.___.
①过平面α外一点P,有且仅有一条直线与α平行;
②过平面α外一点P,有且仅有一个平面与α平行;
③过直线l外一点P,有且只有一条直线与l平行;
④过直线l外一点P,有且只有一个平面与l平行;
⑤与两个相交平面的交线平行的直线必与两相交平面都平行;
⑥l∥α,A∈α,过A与l平行的直线l1必在α内.
随堂练习3:
1.空间中四点可确定的平面有(答案:D;
[解析] 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.)
A.1个
B.3个
C.4个
D.1个或4个或无数个
2.若一直线a在平面α内,则正确的图形是([答案] A;)
3.设P表示一个点,a、b表示两条直线,α、β表示两个平面,给出下列四个命题,其中正确的命题是([答案] D;
[解析] 当a∩α=P时,P∈a,P∈α,但a⊄α,∴①错;
a∩β=P时,②错;如图∵a∥b,P∈b,∴P∉a,∴由直线a与点P确定唯一平面α,又a∥b,由a与b确定唯一平面β,但β经过直线a与点P,∴β与α重合,∴b⊂α,故③正确;
两个平面的公共点必在其交线上,故④正确,选D.)
A.①②
B.②③
C.①④
D.③④
①P∈a,P∈α⇒a⊂α
②a∩b=P,b⊂β⇒a⊂β
③a∥b,a⊂α,P∈b,P∈α⇒b⊂α
④α∩β=b,P∈α,P∈β⇒P∈b
4.下列命题正确的有____
[答案] ①⑤;
[解析] ①显然是正确的;②中,直线l还可能与α相交,所以②是错误的;③中,直线l和平面α内过l与α交点的直线都相交而不是异面,所以③是错误的;④中,异面直线中的另一条直线和该平面的关系不能具体确定,它们可以相交,可以平行,还可以在该平面内,所以④是错误的;⑤中,直线l与平面α没有公共点,所以直线l与平面α内的直线没有公共点,即它们平行或异面,所以⑤是正确的;⑥中,分别在两个平行平面内的直线可以平行,也可以异面,所以⑥是错误的.
____.
①若直线与平面有两个公共点,则直线在平面内;
②若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α;
③若直线l与平面α相交,则l与平面α内的任意直线都是异面直线;
④如果两条异面直线中的一条与一个平面平行,则另一条直线一定与该平面相交;
⑤若直线l与平面α平行,则l与平面α内的直线平行或异面;
⑥若平面α∥平面β,直线a⊂α,直线b⊂β,则直线a∥b.《立体几何》专题13-2
点线面
1.若点M在直线b上,b在平面β内,则M、b、β之间的关系可记作(答案:B;)
A.M∈b∈β
B.M∈b⊂β
C.M⊂b⊂β
D.M⊂b∈β
2.空间不共线的四点,可以确定平面的个数是(答案:C;)
A.0
B.1
C.1或4
D.无法确定
3.若AB∥A′B′,AC∥A′C′,则下列结论:
①∠ACB=∠A′C′B′;
②∠ABC+∠A′B′C′=180°;
③∠BAC=∠B′A′C′或∠BAC+∠B′A′C′=180°.一定成立的是__
[答案] ③;
______.
4.如果两条异面直线称为“一对”,那么在正方体的十二条棱中共有异面直线(答案:B;)
A.12对
B.24对
C.36对
D.48对
5.若a和b是异面直线,b和c是异面直线,则a和c的位置关系是(答案:D;
[异面直线不具有传递性,可以以长方体为载体加以说明a、b异面,直线c的位置可如图所示.])
A.异面或平行
B.异面或相交
C.异面
D.相交、平行或异面
6.分别在两个平面内的两条直线间的位置关系是(答案:D;)
A.异面
B.平行
C.相交
D.以上都有可能
7.空间四边形的两条对角线相互垂直,顺次连接四边中点的四边形一定是(答案:B;
[
易证四边形EFGH为平行四边形.
又∵E,F分别为AB,BC的中点,∴EF∥AC,又FG∥BD,∴∠EFG或其补角为AC与BD所成的角.
而AC与BD所成的角为90°,∴∠EFG=90°,故四边形EFGH为矩形.])
A.空间四边形
B.矩形
C.菱形
D.正方形
8.若有两条直线a,b,平面α满足a∥b,a∥α,则b与α的位置关系是(答案:D;)
A.相交
B.b∥α
C.b⊂α
D.b∥α或b⊂α
9.若直线M不平行于平面α,且M⊄α,则下列结论成立的是(答案:B;)
A.α内的所有直线与M异面
B.α内不存在与M平行的直线
C.α内存在唯一的直线与M平行
D.α内的直线与M都相交
10.三个不重合的平面,能把空间分成n部分,则n的所有可能值为________
答案:4,6,7,8;
______.
11.下面四个说法(其中A,B表示点,a表示直线,α表示平面):
①∵A⊂α,B⊂α,∴AB⊂α;
②∵A∈α,B∈α,∴AB∈α;
③∵A∉a,a⊂α,∴A∉α;
④∵A∉α,a⊂α,∴A∉a.其中表述方式和推理都正确的命题的序号是([答案] C;
[解析] ①错,应写为A∈α,B∈α;②错,应写为AB⊂α;③错,推理错误,有可能A∈α;④推理与表述都正确.)
A.①④
B.②③
C.④
D.③
《立体几何》专题13-3
点线面
1.已知平面α与平面β、γ都相交,则这三个平面可能的交线有(答案:D;)
A.1条或2条
B.2条或3条
C.1条或3条
D.1条或2条或3条
2.给出以下命题:
①和一条直线都相交的两条直线在同一平面内;②三条两两相交的直线在同一平面内;
③有三个不同公共点的两个平面重合;④两两平行的三条直线确定三个平面.
其中正确命题的个数是___
答案:0;
_____.
3.分别和两条异面直线平行的两条直线的位置关系是(答案:D;)
A.一定平行
B.一定相交
C.一定异面
D.相交或异面
4.a,b为异面直线,且a⊂α,b⊂β,若α∩β=l,则直线l必定([答案] C;
[解析] 若a,b与l都不相交,则a∥l,b∥l,即a∥b,与a,b是异面直线矛盾.故选C.)
A.与a,b都相交
B.与a,b都不相交
C.至少与a,b之一相交
D.至多与a,b之一相交
5.直线a与直线b相交,直线c也与直线b相交,则直线a与直线c的位置关系是([答案] D;
[解析] 如图所示,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB与AA1相交,A1B1与AA1相交,所以AB∥A1B1;又AD与AA1相交,所以AB与AD相交;又A1D1与AA1相交,所以AB与A1D1异面.故选D.)
A.相交
B.平行
C.异面
D.以上都有可能
6.三个互不重合的平面把空间分成6部分时,它们的交线有(答案:D;)
A.1条
B.2条
C.3条
D.1条或2条
7.平面α∥β,且a⊂α,下列四个结论:
①a和β内的所有直线平行;
②a和β内的无数条直线平行;
③a和β内的任何直线都不平行;
④a和β无公共点.
其中正确的个数为(答案:C;)
A.0
B.1
C.2
D.3
8.若a、b是两条异面直线,且a∥平面α,则b与α的位置关系是_______
答案:b⊂α,b∥α或b与α相交;
___________.
9.下列命题中正确的是([答案] B;
[解析] 当圆心与圆周上两点共线时,由于共线的三点可以确定无数个平面,所以选项A不正确;选项C中,当A,B,C,D共线时,平面α和平面β可能相交,所以选项C不正确;选项D中,两组对边都相等的四边形可能不共面,所以选项D不正确;由于梯形的一组对边平行,则确定一个平面,所以梯形是平面图形,所以选项B正确.)
A.圆心与圆周上两点可以确定一个平面
B.梯形一定是平面图形
C.若A,B,C,D既在平面α内,又在平面β内,则平面α和平面β重合D.两组对边都相等的四边形是平面图形
《立体几何》专题13-4
点线面
1.空间中可以确定一个平面的条件是(答案:C;)
A.两条直线
B.一点和一直线
C.一个三角形
D.三个点
2.已知α∩β=M,a⊂α,b⊂β,a∩b=A,则直线M与A的位置关系用集合符号表示为____
答案:A∈M;
解析 因为α∩β=M,A∈a⊂α,所以A∈α,同理A∈β,故A在α与β的交线M上.
____.
3.如图所示,G、H、M、N分别是正三棱柱的顶点或所在棱的中点,则表示直线GH,MN是异面直线的图形有_____
答案:②④;
解析 ①中HG∥MN.③中GM∥HN且GM≠HN,∴HG、MN必相交.
___(填序号).
4.下列命题中,正确的结论有([答案] B;
[解析] ②④是正确的.)
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如果两条直线同时平行于第三条直线,那么这两条直线互相平行.
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
5.如果平面α外有两点A、B,它们到平面α的距离都是a,则直线AB和平面α的位置关系一定是(答案:C;)
A.平行
B.相交
C.平行或相交
D.AB⊂α
6.如果直线a∥平面α,那么直线a与平面α内的(答案:D;)
A.一条直线不相交
B.两条直线不相交
C.无数条直线不相交
D.任意一条直线不相交
7.正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为AA1和BB1的中点,则该正方体的六个表面中与EF平行的有_
答案:3;
个.
8.下列命题正确的是
(答案:D;)
A.若直线a在平面α外,则直线a∥α;
B.若直线a与平面α有公共点,则a与α相交;
C.若平面α内存在直线与平面β无交点,则α∥β;
D.若平面α内的任意直线与平面β均无交点,则α∥β;