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第七章第三节空间点、直线、平面之间的地点关系一、选择题1.已知三个命题:①若点,过
A、B、C三点的平面记作
γ,则
γ与
β
的交线必经过A.点
A
B.点
BC.点
C但可是点
M
D.点
C和点
M解析:∵
?
γ,M∈AB,∴M∈γ又α∩β=,M∈,∴M∈β根据公义3可知,M在γ与β的交线上.同理可知,点C也在γ与β的交线上.答案:D3如图,在四面体ABCD中,若截面N是正方形,则在下列命题中,错误的为A.AC⊥BDB.AC∥截面NC.AC=BDD.异面直线N∥N∥平面ABC,又MN?平面ACD,且平面ACD∩平面ABC=AC,因此有MN∥AC,AC∥平面MN与BD所成的角是45°答案:C4.2022·沈阳模拟在正方体-1111中,、F分别为棱1、1的中点,则在ABCDABCDEAACC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.有无数条解析:,则直线MN与三条直线都相交,由点M的随意性可知这样的直线有无数条.答案:D5.2022·宿州模拟如图,M是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱DD1的中点,给出下列四个命题:①过②过③过
M点有且只有一条直线与直线M点有且只有一条直线与直线M点有且只有一个平面与直线
AB,B1C1都相交;AB,B1C1都垂直;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解析:由于两相交直线可确定一个平面,设过
M点,与
AB、B1C1均相交,则与
AB可确定平面
α,与
B1C1可确定平面
β,又
AB与
B1C1为异面直线,∴为平面α与平面β的交线,如下图.GE即为,故①正确.由于DD1过点M,DD1⊥AB,DD1⊥B1C1,BB1为AB、B1C1的公垂线,DD1∥BB1,故②正确.显然④正确.过M点有无数个平面与AB、B1C1都相交,故③错误.答案:C6.正四棱锥S-ABCD的侧棱长为错误!,底面边长为错误!,E为SA的中点,则异面直线BE和SC所成的角为A.30°B.45°C.60°D.90°解析:设
AC中点为
O,则
OE∥SC,连结
BO,则∠BEO或补角即为异面直线
BE和
SC所成的角,EO=错误!SC=错误!,BO=错误!BD=错误!,△SAB中,coA=错误!=错误!=错误!=错误
!,∴BE=错误
!△BEO中,co∠BEO=错误
!,∴∠BEO=60°答案:
C7.如图,
G、H、M、N分别是三棱柱的极点或所在棱的中点,则表示直线
GH与
MN是异面直线的图形有
________.解析:①③中,GM∥HN,所以G、M、N、H四点共面,进而GH与MN共面;②④中,根据异面直线的判断定理,易知
GH与
MN异面.答案:②④8.下列命题中正确的选项是
________.①若△ABC在平面α外,它的三条边所在的直线分别交平面α于1C,使AM=CA,则A1M∥C1A,∠MA1B或其补角为异面直线BA1与AC1所成的角,连结BM,易知△BMA1为等边三角形,因此,异面直线BA1与AC1所成的角为60°答案:60°三、解答题10.如下图,已知E、F分别是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱AA1和棱CC1的中点.试判断四边形EBFD1的形状.解:如图,取BB1的中点M,连结A1M、MF∵M、F分别是BB1、CC1的中点,MF綊B1C1在正方体ABCD-A1B1C1D1中,有A1D1綊B1C1,MF綊A1D1∴四边形A1MFD1是平行四边形,A1M綊D1F又E、M分别是AA1、BB1的中点,∴A1E綊BM,∴四边形A1EBM为平行四边形.∴EB綊A1MEB綊D1F∴四边形EBFD1是平行四边形.又Rt△EAB≌Rt△FCB,∴BE=BF,∴四边形EBFD1为菱形.11如图,已知:E、F、G、H分别是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱AB、BC、CC1、C1D1的中点,证明:FE、HG、DC三线共点.证明:连结C1B,HE,FG,由题意知HC1綊EB,∴四边形HC1BE是平行四边形.∴HE∥C1B又C1G=GC=CF=BF,故GF綊错误!C1B,∴GF∥HE,且GF≠HE,∴HG与EF相交.设交点为K,则K∈HG,HG?平面D1C1CD,K∈平面D1C1CDK∈EF,EF?平面ABCD,∴K∈平面ABCD∵平面D1C1CD∩平面ABCD=DC,∴K∈DC,∴FE、HG、DC三线共点.12.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=3,BC=AA1=4,点O是AC的中点.1求证:AD1∥平面DOC1;2求异面直线AD1和DC1所成角的余弦值.解:1证明:如图,连结
D1C交
DC1于点
O1,连结
OO1O、O1分别是AC和D1C的中点,∴OO1∥AD1又OO1?平面DOC1,AD1?平面DOC1,∴AD1∥平面DOC12由
OO1∥AD1知
AD1和
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