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1、
(福建專用)2020年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第八章第3課時(shí) 空間點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系課時(shí)闖關(guān)(含解析)
一、選擇題
1.以下幾個(gè)命題中,正確命題的個(gè)數(shù)是( )
①不共面的四點(diǎn)中,其中任意三點(diǎn)不共線;
②若點(diǎn)A、B、C、D共面,點(diǎn)A、B、C、E共面,則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.
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:選B.①正確;②從條件看出兩平面有三個(gè)公共點(diǎn)A、B、C,但是若A、B、C共線,則結(jié)論不正確;③不正確,共面不具有傳遞性;④不正確,因?yàn)榇藭r(shí)
2、所得四邊形的四條邊可以不在一個(gè)平面上.
2.(2020·南平調(diào)研)若異面直線a,b分別在平面α,β內(nèi),且α∩β=l,則直線l( )
A.與直線a,b都相交
B.至少與a,b中的一條相交
C.至多與a,b中的一條相交
D.與a,b中的一條相交,另一條平行
解析:選B.若a∥l,b∥l,則a∥b,故a,b中至少有一條與l相交,故選B.
3.
在正方體ABCD-A1B1C1D1中,過頂點(diǎn)A1與正方體其他頂點(diǎn)的連線與直線BC1成60°角的條數(shù)為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:選B.有2條:A1B和A1C1,故選B.
4.如圖是正方體或四面體,P、Q
3、、R、S分別是所在棱的中點(diǎn),這四個(gè)點(diǎn)不共面的一個(gè)圖是( )
解析:選D.在A圖中分別連接PS、QR,
易證PS∥QR,∴P、S、R、Q共面;
在C圖中分別連接PQ、RS,
易證PQ∥RS,∴P、Q、R、S共面.
如圖,在B圖中過P、Q、R、S可作一正六邊形,故四點(diǎn)共面,D圖中PS與RQ為異面直線,
∴四點(diǎn)不共面,故選D.
5.正方體ABCD-A1B1C1D1,E,F(xiàn)分別是AA1,CC1的中點(diǎn),P是CC1上的動(dòng)點(diǎn)(包括端點(diǎn)),過點(diǎn)E、D、P作正方體的截面,若截面為四邊形,則P的軌跡是( )
A.線段C1F B.線段CF
C.線段CF和一點(diǎn)C1 D.線段C1F
4、和一點(diǎn)C
解析:
選C.如圖,
DE∥平面BB1C1C,
∴平面DEP與平面BB1C1C的交線PM∥ED,連結(jié)EM,
易證MP=ED,
∴MP綊ED,則M到達(dá)B1時(shí)仍可構(gòu)成四邊形,即P到F.而P在C1F之間,不滿足要求.P到點(diǎn)C1仍可構(gòu)成四邊形.
二、填空題
6.平面α、β相交,在α、β內(nèi)各取兩點(diǎn),這四點(diǎn)都不在交線上,這四點(diǎn)能確定________個(gè)平面.
解析:若過四點(diǎn)中任意兩點(diǎn)的連線與另外兩點(diǎn)的連線相交或平行,則確定一個(gè)平面;否則確定四個(gè)平面.
答案:1或4
7.(2020·寧德質(zhì)檢)在空間中,①若四點(diǎn)不共面,則這四點(diǎn)中任何三點(diǎn)都不共線;
②若兩條直線沒有公共點(diǎn),
5、則這兩條直線是異面直線.
以上兩個(gè)命題中,逆命題為真命題的是__________(把符合要求的命題序號(hào)都填上).
解析:對(duì)于①可舉反例,如AB∥CD,A、B、C、D沒有三點(diǎn)共線,但A、B、C、D共面.對(duì)于②由異面直線定義知正確,故填②.
答案:②
8.
如圖,ABCD-A1B1C1D1是長(zhǎng)方體,AA1=a,∠BAB1=∠B1A1C1=30°,則AB與A1C1所成的角為________,AA1與B1C所成的角為________.
解析:∵AB∥A1B1,
∴∠B1A1C1是AB與A1C1所成的角,
∴AB與A1C1所成的角為30°.
∵AA1∥BB1,∴∠BB1C是AA1與
6、B1C所成的角,
由已知條件可以得出BB1=a,AB1=A1C1=2a,AB=a,
∴B1C1=BC=a.
∴BB1C1C是正方形,∴∠BB1C=45°.
答案:30° 45°
三、解答題
9.
如圖,空間四邊形ABCD中,E、F、G、H分別為AB、BC、CD、AD上的點(diǎn),請(qǐng)回答下列問題:
(1)滿足什么條件時(shí),四邊形EFGH為平行四邊形?
(2)滿足什么條件時(shí),四邊形EFGH為矩形?
(3)滿足什么條件時(shí),四邊形EFGH為正方形?
解:(1)E、F、G、H為所在邊的中點(diǎn)時(shí),四邊形EFGH為平行四邊形.證明如下:
∵E、H分別是AB、AD的中點(diǎn),
∴EH∥BD,且
7、EH=BD.
同理,F(xiàn)G∥BD,且FG=BD,
從而EH∥FG,且EH=FG,
所以四邊形EFGH為平行四邊形.(本題答案不唯一,只要保證平面EFGH與AC、BD都平行,則EFGH就為平行四邊形.)
(2)當(dāng)E、F、G、H為所在邊的中點(diǎn)且BD⊥AC時(shí),四邊形EFGH為矩形.
(3)當(dāng)E、F、G、H為所在邊的中點(diǎn)且BD⊥AC,AC=BD時(shí),四邊形EFGH為正方形.
10.
如圖,平面ABEF⊥平面ABCD,四邊形ABEF與ABCD都是直角梯形,∠BAD=∠FAB=90°,BC綊AD,BE綊FA,G、H分別為FA、FD的中點(diǎn).
(1)證明:四邊形BCHG是平行四邊形;
(2)
8、C、D、F、E四點(diǎn)是否共面?為什么?
解:(1)證明:由題設(shè)知,F(xiàn)G=GA,F(xiàn)H=HD,
所以GH∥AD且GH=AD.
又BC∥AD且BC=AD,故GH綊BC.
所以四邊形BCHG是平行四邊形.
(2)C、D、F、E四點(diǎn)共面.理由如下:
由BE綊AF,G是FA的中點(diǎn)知,BE綊GF,所以EF∥BG.
由(1)知BG∥CH,所以EF∥CH,故EC、FH共面.又點(diǎn)D在直線FH上,所以C、D、F、E四點(diǎn)共面.
一、選擇題
1.(2020·高考大綱全國卷Ⅰ)直三棱柱ABC-A1B1C1中,若∠BAC=90°,AB=AC=AA1,則異面直線BA1與AC1所成的角等于( )
A.3
9、0° B.45°
C.60° D.90°
解析:
選C.如圖,可補(bǔ)成一個(gè)正方體,∴AC1∥BD1.
∴BA1與AC1所成角的大小為∠A1BD1.
又易知△A1BD1為正三角形.
∴∠A1BD1=60°.
∴BA1與AC1成60°的角.
2.
(2020·高考江西卷)過正方體ABCD-A1B1C1D1的頂點(diǎn)A作直線l,使l與棱AB,AD,AA1所成的角都相等,這樣的直線l可以作( )
A.1條 B.2條
C.3條 D.4條
解析:選D.連接AC1,則AC1與棱AB,AD,AA1所成的角都相等;過點(diǎn)A分別作正方體的另外三條體對(duì)角線的平行線,則它們與
10、棱AB,AD,AA1所成的角也都相等.故這樣的直線l可以作4條.
二、填空題
3.a(chǎn),b,c是空間中的三條直線,下面給出五個(gè)命題:
①若a∥b,b∥c,則a∥c;
②若a⊥b,b⊥c,則a∥c;
③若a與b相交,b與c相交,則a與c相交;
④若a?平面α,b?平面β,則a,b一定是異面直線;
⑤若a,b與c成等角,則a∥b.
上述命題中正確的命題是________(只填序號(hào)).
解析:由公理4知①正確;
當(dāng)a⊥b,b⊥c時(shí),a與c可以相交、平行,也可以異面,故②不正確;
當(dāng)a與b相交,b與c相交時(shí),a與c可以相交、平行,也可以異面,故③不正確;
a?α,b?β,并不能說
11、明a與b“不同在任何一個(gè)平面內(nèi)”,故④不正確;
當(dāng)a,b與c成等角時(shí),a與b可以相交、平行,也可以異面,故⑤不正確.
答案:①
4.空間四邊形ABCD中,各邊長(zhǎng)均為1,若BD=1,則AC的取值范圍是__________.
解析:如圖①所示,△ABD與△BCD均為邊長(zhǎng)為1的正三角形,當(dāng)△ABD與△CBD重合時(shí),AC=0,將△ABD以BD為軸轉(zhuǎn)動(dòng),到A,B,C,D四點(diǎn)再共面時(shí),AC=,如圖②,故AC的取值范圍是0
12、線.
解:在平面AA1D1D內(nèi),延長(zhǎng)D1F,
∵D1F與DA不平行,
∴D1F與DA必相交于一點(diǎn),設(shè)交點(diǎn)為P,則P∈FD1,P∈DA.
又∵FD1?平面BED1F,
AD?平面ABCD,
∴P∈平面BED1F,P∈平面ABCD.
又B為平面ABCD與平面BED1F的公共點(diǎn),連接PB,
∴PB即為平面BED1F與平面ABCD的交線.如圖所示.
6.在空間四邊形ABCD中,已知AD=1,BC=,且AD⊥BC,對(duì)角線BD=,AC=,求AC和BD所成的角.
解:如圖,分別取AD、CD、AB、BD的中點(diǎn)E、F、G、H,連接EF、FH、HG、GE、GF.
由三角形的中位線定理知,EF∥AC,
且EF=,GE∥BD,且GE=.
GE和EF所成的銳角(或直角)就是AC和BD所成的角.
同理,GH=,HF=,GH∥AD,HF∥BC.
又AD⊥BC,∴∠GHF=90°,∴GF2=GH2+HF2=1.
在△EFG中,EG2+EF2=1=GF2,
∴∠GEF=90°,即AC和BD所成的角為90°.