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1、專題升級訓練12 點、直線、平面之間的位置關系
(時間:60分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本大題共6小題,每小題6分,共36分)
1.在空間中,下列命題正確的是( ).
A.平行直線的平行投影重合
B.平行于同一直線的兩個平面平行
C.垂直于同一平面的兩個平面平行
D.垂直于同一平面的兩條直線平行
2.設l,m是兩條不同的直線,α是一個平面,則下列命題正確的是( ).
A.若l⊥m,m?α,則l⊥α
B.若l⊥α,l∥m,則m⊥α
C.若l∥α,m?α,則l∥m
D.若l∥α,m∥α,則l∥m
3.(2012·江西重點中學盟校聯(lián)考,文4)已知α,β是不同的平
2、面,m,n是不同的直線,給出下列命題:
①若m⊥α,m?β,則α⊥β;
②若m?α,n?α,m∥β,n∥β,則α∥β;
③如果m?α,n?α,m,n是異面直線,那么n與α相交;
④若α∩β=m,n∥m,且n?α,n?β,則n∥α且n∥β.
其中正確命題的個數(shù)是( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
4.平面α∥平面β的一個充分條件是( ).
A.存在一條直線a,a∥α,a∥β
B.存在一條直線a,a?α,a∥β
C.存在兩條平行直線a,b,a?α,b?β,a∥β,b∥α
D.存在兩條異面直線a,b,a?α,b?β,a∥β,b∥α
5.
3、如圖,透明塑料制成的長方體容器ABCD-A1B1C1D1內(nèi)灌進一些水,固定容器底面一邊BC于地面上,再將容器傾斜.隨著傾斜度的不同,下面命題不正確的是( ).
A.有水的部分始終呈棱柱形
B.棱A1D1始終與水面所在的平面平行
C.當容器傾斜如圖(3)所示時,BE·BF為定值
D.水面EFGH所在四邊形的面積為定值
6.如圖所示是正方體的平面展開圖,則在這個正方體中:
①BM與ED平行;
②CN與BE是異面直線;
③CN與BM成60°角;
④DM與BN是異面直線.
以上四個命題中,正確命題的序號是( ).
A.①②③ B.②④
C.③④
4、 D.②③④
二、填空題(本大題共3小題,每小題6分,共18分)
7.在四面體ABCD中,M,N分別為△ACD和△BCD的重心,則四面體的四個平面中與MN平行的是__________.
8.如圖,矩形ABCD的邊AB=a,BC=2,PA⊥平面ABCD,PA=2,現(xiàn)有數(shù)據(jù):①a=;②a=1;③a=;④a=4,當BC邊上存在點Q,使PQ⊥QD時,可以取__________(填正確的序號).
9.如圖,AB為圓O的直徑,點C在圓周上(異于點A,B),直線PA垂直于圓O所在的平面,點M為線段PB的中點.有以下四個命題:
①PA∥平面MOB;
②MO∥平面PAC;
③OC⊥平面P
5、AC;
④平面PAC⊥平面PBC.
其中正確的命題是__________(填上所有正確命題的序號).
三、解答題(本大題共3小題,共46分.解答應寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)
10.(本小題滿分15分)如圖所示,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是邊長為a的正方形,E,F(xiàn)分別為PC,BD的中點,側面PAD⊥底面ABCD,且PA=PD=AD.
(1)求證:EF∥平面PAD;
(2)求證:平面PAB⊥平面PCD.
11.(本小題滿分15分)(2012·江西六校聯(lián)考,文18) 如圖,三棱錐A-BCD中,平面ABC⊥平面BCD,∠ACB=∠BDC=90°,E,F(xiàn)分別為B
6、C,BD的中點,G為AC上的動點,滿足=λ(0<λ<1).
(1)求證:平面ABD⊥平面ACD;
(2)當λ取何值時,AF∥平面EDG,說明理由.
12.(本小題滿分16分)如圖,ABEDFC為多面體,平面ABED與平面ACFD垂直,點O在線段AD上,OA=1,OD=2,△OAB,△OAC,△ODE,△ODF都是正三角形.
(1)證明直線BC∥EF;
(2)求棱錐F-OBED的體積.
參考答案
一、選擇題
1.D
2.B 解析:兩條平行線中的一條垂直于一個平面,則另一條也垂直于該平面,故選B.
3.B 解析:對于①,由定理“一個平面過另一個平面的垂線,則這兩個平
7、面垂直”知,①正確.
對于②,注意到直線m,n可能是平面α內(nèi)的兩條平行直線,此時不能斷定α∥β,因此②不正確.
對于③,滿足條件的直線n可能平行于平面α,因此③不正確.
對于④,由定理“平面外一條直線與此平面內(nèi)的一條直線平行,則該直線與此平面平行”知,直線n平行于平面α,β,因此④正確.
綜上所述,其中正確命題的個數(shù)是2,選B.
4.D 解析:A,B,C都可以推出α與β相交.
5.D 解析:由題意知有水部分左、右兩個面一定平行,且由于BC水平固定,故BC∥水平面,由線面平行的性質可知BC∥FG,BC∥EH.又BC∥A1D1,故A1D1∥水平面.在題圖(3)中,有水部分始終是以面BE
8、F和面CHG為底面的三棱柱,且高確定,因此底面積確定,即BE·BF為定值.選D.
6.C 解析:把展開圖還原成正方體進行判斷.
二、填空題
7.平面ABC和平面ABD 解析:如圖,取CD的中點E,則AE過M,且AM=2ME,BE過N,且BN=2NE.
則AB∥MN,∴MN∥平面ABC和平面ABD.
8.①② 解析:如圖,連接AQ,因為PA⊥平面ABCD,
所以PA⊥DQ.
又PQ⊥QD,所以AQ⊥QD.
故Rt△ABQ∽Rt△QCD.
令BQ=x,則有=,
整理得x2-2x+a2=0.
由題意可知方程x2-2x+a2=0有正實根,
所以0<a≤1.
9.②④
9、解析:①錯誤,PA?平面MOB;②正確;③錯誤,若OC⊥平面PAC,有OC⊥AC,這與BC⊥AC矛盾;④正確,因為BC⊥平面PAC.
三、解答題
10.
證明:(1)連接AC,則F是AC的中點,E為PC的中點,
故在△CPA中,EF∥PA.
又∵PA?平面PAD,EF?平面PAD,
∴EF∥平面PAD.
(2)∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,CD⊥AD,∴CD⊥平面PAD.∴CD⊥PA.
又PA=PD=AD,
∴△PAD是等腰直角三角形,且∠APD=,即PA⊥PD.
又∵CD∩PD=D,∴PA⊥平面PCD.
又∵PA?平面PAB,∴平面PA
10、B⊥平面PCD.
11.
解:(1)∵∠ACB=∠BDC=90°,
∴AC⊥BC,BD⊥CD.
∵平面ABC⊥平面BCD,平面ABC∩平面BCD=BC,且AC?平面ABC,
∴AC⊥平面BCD.
又BD?平面BCD,∴AC⊥BD,
又AC∩CD=C,
∴BD⊥平面ACD,
又BD?平面ABD,
∴平面ABD⊥平面ACD.
(2)連接CF,交DE于點O,連接OG,
∵E,F(xiàn)分別為BC,BD的中點,
∴O為△BCD的重心,從而CO∶OF=2∶1,
若CG∶GA=2∶1,則AF∥GO,
又AF平面EDG,OG?平面EDG,
∴AF∥平面EDG,
即當λ=時,AF
11、∥平面EDG.
12.(1)證明:設G是線段DA與EB延長線的交點.由于△OAB與△ODE都是正三角形.所以OBDE,OG=OD=2.
同理,設G′是線段DA與FC延長線的交點,有OG′=OD=2.
又由于G和G′都在線段DA的延長線上,
所以G與G′重合.
在△GED和△GFD中,由OBDE和OCDF,可知B和C分別是GE和GF的中點,
所以BC是△GEF的中位線,故BC∥EF.
(2)解:由OB=1,OE=2,∠EOB=60°,知S△EOB=,而△OED是邊長為2的正三角形,故S△OED=.
所以S四邊形OBED=S△EOB+S△OED=.
過點F作FQ⊥DG,交DG于點Q,由平面ABED⊥平面ACFD知,F(xiàn)Q就是四棱錐F-OBED的高,且FQ=,
所以VF-OBED=FQ·S四邊形OBED=.