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考题透析
8.4
空间点、直线、平面之间的位置关系析训练-2021-2022学年高一数学【考题透析】满分计划系列人教A版2019必修第二册
空间
直线
平面
之间
位置
关系
训练
2021
2022
2021-2022学年高一数学【考题透析】满分计划系列(人教A版2019必修第二册)
8.4. 空间点、直线、平面之间的位置关系
一、单选题
1.(2022·西藏·拉萨中学高一期末)下列说法正确的是( )
A.三点可以确定一个平面 B.一条直线和一个点可以确定一个平面
C.四边形一定是平面图形 D.两条相交直线可以确定一个平面
2.(2021·全国·高一课时练习)下列图形中,能确定直线a,b是异面直线的是( )
A. B.
C. D.
3.(2021·全国·高一课时练习)若平面α⊥平面β,且α∩β=l,则下列命题中正确的个数是( )
①平面α内的任一条直线必垂直于平面β;
②平面α内的直线必垂直于平面β内的任意一条直线;
③平面α内的已知直线必垂直于平面β内的无数条直线;
④过平面α内任意一点作交线l的垂线,则此垂线必垂直于平面β;
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
4.(2021·全国·高一课时练习)若直线不平行于平面,且不在平面内,则下列结论成立的是( )
A.与内的所有直线异面
B.内不存在与平行的直线
C.内存在唯一的直线与平行
D.内的直线与都相交
5.(2020·云南丽江·高一期末)设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A.且,则
B.且,则
C.,则
D. 则
6.(2022·陕西渭南·高一期末)如果直线l,m与平面满足和,那么必有( )
A.且 B.且
C.且 D.且
7.(2021·天津·高一期末)设,为不重合的平面,,为不重合的直线,则其中正确命题的序号为( )
①,,则;
②,,,则;
③,,,则;
④,,,则.
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
8.(2021·江苏·滨海县八滩中学高一期中)设是不同的直线,是不同的平面,则下列说法正确的有( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
9.(2021·山西吕梁·高一阶段练习)下列命题正确的是( )
A.一条直线和一个点确定一个平面
B.圆心和圆上两点可以确定一个平面
C.两个平面相交,存在特殊位置关系使它们只有一个公共点
D.如果两个平面有三个不共线的公共点,那么这两个平面重合
10.(2021·浙江·镇海中学高一期中)设是两条不同的直线,是三个不同的平面,给出下列命题:
①若,则;②若,则;
③若,则;④若,则
其中不正确的命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
11.(2021·天津市军粮城中学高一期中)下列命题正确的是( )
A.如果两个平面有无数个公共点,那么它们相交或重合
B.过两条异面直线中的一条可以作无数个平面与另一条直线平行
C.如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条直线也与这个平面平行
D.如果两个平面平行,那么分别在两个平面内的两条直线平行
12.(2021·广东江门·高一期末)下列命题中,错误的是( )
A.平行于同一条直线的两条直线平行
B.已知直线垂直于平面内的任意一条直线,则直线垂直于平面
C.已知直线平面,直线,则直线
D.已知为直线,、为平面,若且,则
二、多选题
13.(2021·黑龙江齐齐哈尔·高一期末)设,,为不同的直线,,,为不同的平面,下列四个命题中错误的是( )
A.若,,则
B.若,,,则
C.若,,,,则
D.若,,,,则
14.(2021·重庆实验外国语学校高一阶段练习)设,是两条不重合的直线,,是两个不同的平面.下列四个命题中,正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
15.(2021·广东佛山·高一阶段练习)已知两条不重合的直线和两个不重合的平面和,则下列说法不正确的为( )
A.若,,则
B.若,,则,为异面直线
C.若,,则或
D.若,,,,则
16.(2021·云南省永善县第一中学高一开学考试)已知、、为空间中三条不同的直线,、、为空间中三个不同的平面,则下列说法中正确的有( )
A.若,,则
B.若,,,则
C.若,、分别与、所成的角相等,则
D.若,,,若,则
17.(2021·安徽黄山·高一期中)已知α、β为平面,A、B、M为点,a为直线,下列推理正确的是( )
A.,,,
B.,,
C.,
D.A、B、,A、B、,且A、B、M不共线、β重合
18.(2021·广东·忠信中学高一阶段练习)(多选题)如图是一个正方体的展开图,则在原正方体中( )
A. B.与异面
C. D.与相交
三、填空题
19.(2021·全国·高一课时练习)已知△ABC的两边AC,BC分别交平面α于点M,N,设直线AB与平面α交于点O,则点O与直线MN的位置关系是________.
20.(2021·全国·高一课时练习)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,所在直线与BD1异面的棱有_____条
21.(2021·全国·高一课时练习)如图,在棱长为的正方体中,设过点的平面与平面的交线为,则______.
22.(2021·全国·高一课时练习)已知平面,直线,有下列命题:
①与内的所有直线平行;
②与内无数条直线平行;
③与内的任意一条直线都不垂直.
其中真命题的序号是________.
23.(2021·全国·高一)如图,在三棱锥A-BCD中,E,F,G分别是AB,BC,AD的中点,,则BD与AC所成的角的大小为________.
四、解答题
24.(2021·全国·高一课时练习)如图,试根据下列要求,把被遮挡的部分画为虚线.
(1)AB被平面遮挡;
(2)AB没有被平面遮挡.
25.(2021·全国·高一课时练习)画图表示下列语句(其中P,M表示点l,m表示直线,,表示平面):
(1),,;
(2),,;
(3);;
(4),,.
26.(2021·全国·高一课时练习)用符号表示下列语句:
(1)点A在直线l上,l在平面内;
(2)平面和平面的交线是直线l,直线m在平面内;
(3)点A在平面内,直线l经过点A,且直线l在平面外;
(4)直线l经过平面外一点M.
27.(2021·山东济宁·高一期中)已知正方体,,分别是棱,的中点.
(Ⅰ)画出平面与平面的交线,并说明理由;
(Ⅱ)设为直线与平面的交点,求证:,,三点共线.
7
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参考答案:
1.D
【解析】
【分析】
根据确定平面的公理以及推论判断即可.
【详解】
A错误,不共线的三点可以确定一个平面;
B错误,一条直线和直线外一个点可以确定一个平面;
C错误,四边形不一定是平面图形,比如空间四边形;
D正确,两条相交直线可以确定一个平面.
故选:D.
2.C
【解析】
【分析】
此题考查异面直线的判定,通过图形判断是否平行或有交点,若既不平行,又没有交点,则称为异面.
【详解】
A中a、b两直线在平面内无交点,但可能在被平面遮住的部分有交点,故A错;
B中a、b两直线在平面内无交点,但在平面上方有一个交点,故B错;
C中a、b两直线在平面内无交点,在平面外也无交点且不平行,故C对;
D中a、b两直线在平面内有交点,故D不对.
故选:C.
3.B
【解析】
【分析】
根据线面、面面关系逐一判断即可.
【详解】
①平面内取与平行的直线,不垂直于平面,故①错误;
②当平面内取平行于交线的直线时,该直线与平面平行,故②错误;
③取平面内无数条与交线垂直的直线,平面内的已知直线与这无数条直线垂直,故③正确;
④若内的任意一点取在交线上,所作垂线可能不在平面内,所以不一定垂直于平面,故④错误.
故选:B
4.B
【解析】
【分析】
作出示意图,可判断AD选项的正误,利用反证法可判断BC选项的正误.
【详解】
因为直线与平面不平行,也不在内,所以直线与平面相交,设,
假设内存在直线,使得,由于,,则,与题设条件矛盾,
故内不存在与平行的直线,B对,C错;
如下图所示:
直线与平面内所有过点的直线都相交,直线与平面内所有不过点的直线都异面,
AD选项均错.
故选:B.
5.B
【解析】
【分析】
根据线面、面面平行的知识和线线、面面垂直的知识对选项逐一分析,由此确定正确选项.
【详解】
解:对于A选项,且,则或异面或相交,故错误;
对于B选项,且,则,故正确;
对于C选项,,则与可以为平行关系,故错误;
对于D选项,根据,面面平行的判定定理得,时,,故错误;
故选:B
6.A
【解析】
【分析】
根据题设线面关系,结合平面的基本性质判断线线、线面、面面的位置关系.
【详解】
由,则;由,则;由上条件,m与可能平行、相交,与有可能平行、相交.
综上,A正确;B,C错误,m与有可能相交;D错误,与有可能相交.
故选:A
7.D
【解析】
【分析】
根据线面平行和面面平行的性质可判断①②;
根据线面垂直和面面垂直的性质可判断③④,由此可得选项.
【详解】
解:①若,,则或,故①错误;
②若,,,则或与异面,故②错误;
③若,,则或,又,则,故③正确;
④若,,则,又,,可得,故④正确.
故选:D.
8.D
【解析】
【分析】
利用线面平行、线面垂直的判定定理和性质定理对各选项逐项分析,确定正确选项.
【详解】
由,可得m,n平行或异面,A错,
由,则n与可能斜交,B错,
由,则与可能相交,可能平行,C错,
由,,可得,D对,
故选:D.
9.D
【解析】
【分析】
直接利用平面的定义和性质的应用,即可一一验证.
【详解】
解:对于选项:若该点在直线上,则可以确定无数个平面,故错误,
对于选项:当圆心和圆上的两点满足三点共线时,确定的平面有无数个,故错误.
对于选项:如果两个平面相交有一个交点,则必有无数个公共点,故错误.
对于选项:不共线的三个点确定一个平面,因此两个平面有三个不共线的公共点,那么这两个平面重合,正确.
故选:.
10.C
【解析】
【分析】
根据有关线线、线面、面面位置关系的判定定理以及性质定理,对四个命题逐一分析,由此得出正确命题个数.
【详解】
对于①,,则由线面垂直、线面平行的性质得,①正确;
对于②,若,则或②错误;
对于③,若,与相交、平行或,所以③错误;
对于④,若,则与有平行、相交两种种情况,所以④错误.
综上,不正确的命题的个数为3.
故选:C.
11.A
【解析】
【分析】
根据平面的基本性质及推论(公理1,2,3及推论),逐一分析四个命题的真假,可得答案.
【详解】
对于A,如果两个平面有无数个公共点,如果公共点共线则它们相交或如果公共点不共线则它们重合,故A正确;
对于B,把一条直线平移与另一直线相交,那么两条相交直线确定一个平面,所以只有一个,而不是无数个,故B错误;
对于C,如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条直线与这个平面平行或在平面内,故C错误;
对于D,将同一平面的两条相交直线中的一条平移到另一平面,则这两条直线不平行,故D错误.
故选:A.
12.C
【解析】
【分析】
由平行线的传递性可判断A;由线面垂直的定义可判断B;由线面平行的定义可判断C;由线面平行的性质和线面垂直的性质,结合面面垂直的判定定理,可判断D.
【详解】
解:由平行线的传递性可得,平行于同一条直线的两条直线平行,故A正确;
由线面垂直的定义可得,若直线垂直于平面内的任意一条直线,则直线垂直于平面,故B正确;
由线面平行的定义可得,若直线平面,直线,则直线或,异面,故C错误;
若,由线面平行的性质,可得过的平面与的交线与平行,
又,可得,结合,可得,故D正确.
故选:C.
13.ACD
【解析】
【分析】
选项ACD,可借助正方体构造反例;选项B,在平面分别取直线满足,直线满足,可证明,,即得证.
【详解】
A选项:取平面,,但是不垂直于平面,命题A错误.
B选项:设,,在平面分别取直线满足,直线满足.
因为,,所以,,又,,所以,,所以.命题B正确.
C选项:平面,平面,但平面与平面不平行,命题C错误.
D选项:平面平面,交线为,平面,,但与平面不垂直,命题D错误.
故选:ACD
14.CD
【解析】
【分析】
利用线面平行平行的性质,线面垂直的性质,面面平行的判定定理逐项判断各选项的对错.
【详解】
由,可得直线,可能相交,平行,异面,A错,
由,可得,B错,
由,可得,C对,
由,可得,D对,
故选:CD.
15.ABD
【解析】
【分析】
A.根据线面平行的定义进行判断;B.利用异面直线的概念进行判断;C.根据线面平行的定义进行判断;D.根据面面平行的判定定理进行判断.
【详解】
A.若,,则可能平行、异面、相交,故错误;
B.若,,则可能平行、异面、相交,故错误;
C.若,,当时,能满足,当时,,故正确;
D.若,,,,此时若,则不一定成立,故错误;
故选:ABD.
16.BD
【解析】
【分析】
直接判断、的位置关系,可判断A选项的正误;利用面面垂直的性质定理、线面垂直的性质定理、线面平行的性质定理可判断B选项的正误;利用正三棱锥模型可判断C选项的正误;利用公理3可判断D选项的正误.
【详解】
对于A选项,若,,则或,A错;
对于B选项,如下图所示:
设,,在平面内作,在平面内作,且、不与重合,
因为,,,,则,同理可得,则,
,,则,又因为,,,故,B对;
对于C选项,,、分别与、所成的角相等,则、与平面所成角相等,
可将、视为正三棱锥的两条侧棱所在直线,平面为该正三棱锥的底面所在平面,
则、与平面所成角相等满足,但直线、相交,C错;
对于D选项,因为,,,则且,
因为,由公理可知,,D对.
故选:BD.
17.ABD
【解析】
【分析】
两个平面的公共部分不可能只有一个点,所以C选项错误,其余选项根据线面关系可判定正确.
【详解】
直线上有两点在一个平面内,则这条直线在这个平面内,所以A选项正确;
两个平面相交于一条直线,则公共部分一定全在这一条直线上,所以B选项正确;
两个平面的公共部分不可能只有一个点,所以C选项错误;
有三个不共线的点属于两个平面的公共部分,则这两个平面重合,所以D选项正确.
故选:ABD
18.ABD
【解析】
【分析】
把展开图还原成正方体,逐项分析即可判断选项是否正确.
【详解】
由题意,把展开图还原成正方体,如图所示:
从而可得,与异面,与相交,与异面,
故选:ABD.
19.O∈MN
【解析】
【分析】
分析可得O在平面ABC与α的交线上,又平面ABC∩平面α=MN,即得解
【详解】
∵O在直线AB上,AB⊂平面ABC,
∴O∈平面ABC.又∵O∈α,
∴O在平面ABC与α的交线上.
又平面ABC∩平面α=MN,
∴O∈MN.
故答案为:O∈MN
20.6
【解析】
【分析】
根据异面直线结合正方体的结构特特征即可得出答案.
【详解】
解:由异面直线的定义,正方体ABCD-A1B1C1D1中,所在直线与BD1异面的棱有CD,A1B1,AD,B1C1,AA1,CC1共6条.
故答案为:6.
21.
【解析】
【分析】
在上的取点且,连接,则过点的平面与平面的交线为,由条件即求.
【详解】
如图,设,连接,
因为,
所以,又易知,
所以,
故.
故答案为:
22.②
【解析】
【分析】
根据,得到内的直线平行或异面判断.
【详解】
①因为,所以与内的所有直线平行或异面,故错误;
②因为,所以与内无数条直线平行,故正确;
③因为,所以与内的所有直线平行或异面,其中包括异面垂直,故错误.
故答案为:②
23.
【解析】
【分析】
由题中条件结合异面直线所成角的定义可知BD与AC所成的角即为EG与EF所成的角,再由异面直线所成角的范围可知,EG与EF所成的角为的补角,最后求解即可.
【详解】
因为E,F,G分别是AB,BC,AD的中点,
所以,,
所以BD与AC所成的角即为EG与EF所成的角,
因为,且异面直线所成角的范围为,
所以EG与EF所成的角为的补角,为,
即BD与AC所成的角的大小为.
故答案为:.
24.(1)图象见解析
(2)图象见解析
【解析】
【分析】
(1)平面遮挡的部分画成虚线;
(2)平面没有遮挡的部分画成实线,但被平面遮挡的部分画成虚线;
(1)
(2)
25.(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【分析】
由符号语言转化为图形,各小题如图所示.
(1)
如图所示,
(2)
如图所示,
(3)
如图所示,
(4)
如图所示,
26.(1);
(2)平面平面=直线l,直线m平面;
(3)点A平面,点A直线l,直线l平面;
(4)点M平面,点M直线l.
【解析】
【分析】
利用点与直线、点与平面、直线与平面的关系直接求解.
(1)
点A在直线l上,l在平面内,记为:;
(2)
平面和平面的交线是直线l,直线m在平面内,
记为:平面平面=直线l,直线m平面;
(3)
点A在平面内,直线l经过点A,且直线l在平面内外,
记为:点A平面,点A直线l,直线l平面;
(4)
直线l经过平面外一点M,
记为:点M平面,点M直线l.
27.(Ⅰ)答案见解析;(Ⅱ)证明见解析.
【解析】
【分析】
(Ⅰ)利用平面的基本性质即可得到;
(Ⅱ)由题可知点平面,平面,即可证明.
【详解】
(Ⅰ)如图所示,直线即为平面与平面的交线,
理由如下:
在正方体中,
∵,分别是棱,的中点,
平面,平面,且与不平行,
∴在平面内分别延长,,
则与必相交于一点,不妨设为点,
∴,,
∵平面,平面,
∴平面,平面,
即为平面和平面的公共点,
又∵为平面和平面的公共点,连接,
∴直线即为平面与平面的交线.
(Ⅱ)证明:如图所示,在正方体中,
∵,且,
∴四边形为平行四边形,
∵为直线与平面的交点,
∴,又∵平面,
∴平面,
又∵平面,平面平面,
∴,
∴,,三点共线.
24
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