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2.1.1 平面 2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系
[基础巩固](25 分钟,60 分)
一、选择题(每小题 5 分,共 25 分)
1.若点 M 在直线 a 上,a 在平面 α 内,则 M,a,α 间的关系可记为( )
A.M∈a,a∈α B.M∈a,a⊂α
C.M⊂a,a⊂α D.M⊂a,a∈α
解析:根据点与直线、直线与平面之间位置关系的符号表示,可知 B 正确.
答案:B
2.给出下面四个命题:
①三个不同的点确定一个平面;
②一条直线和一个点确定一个平面;
③空间两两相交的三条直线确定一个平面;
④两条平行直线确定一个平面.
其中正确的命题是( )
A.① B.②
C.③ D.④
解析:对于①,三个不共线的点确定一个平面,故错;对于②,一条直线和直线外一个
点确定一个平面,故错;对于③,空间两两相交的三条直线,且不能交于同一点,确定一个
平面,故错;对于④,两条平行直线确定一个平面,正确.
答案:D
3.下面空间图形画法错误的是( )
解析:画立体图时,被平面遮住的部分画成虚线或不画.
答案:D
4.给出以下四个命题:- 2 -
①不共面的四点中,其中任意三点不共线;
②若点 A,B,C,D 共面,点 A,B,C,E 共面,则点 A,B,C,D,E 共面;
③若直线 a,b 共面,直线 a,c 共面,则直线 b,c 共面;
④依次首尾相接的四条线段必共面.
其中正确命题的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:①假设其中有三点共线,则该直线和直线外的另一点确定一个平面,这与四点不
共面矛盾,故其中任意三点不共线,所以①正确;②如图,两个相交平面有三个公共点 A,B,
C,但 A,B,C,D,E 不共面;③显然不正确;④不正确,因为此时所得的四边形的四条边可
以不在一个平面上,如空间四边形.
答案:B
5.在空间四边形 ABCD 中,在 AB,BC,CD,DA 上分别取 E,F,G,H 四点,如果 GH,EF
交于一点 P,则( )
A.P 一定在直线 BD 上
B.P 一定在直线 AC 上
C.P 在直线 AC 或 BD 上
D.P 既不在直线 BD 上,也不在 AC 上
解析:由题意知 GH⊂平面 ADC.因为 GH,EF 交于一点 P,所以 P∈平面 ADC.同理,P∈平
面 ABC.因为平面 ABC∩平面 ADC=AC,由公理 3 可知点 P 一定在直线 AC 上.
答案:B
二、填空题(每小题 5 分,共 15 分)
6.设平面 α 与平面 β 相交于直线 l,直线 a⊂α,直线 b⊂β,a∩b=M,则点 M 与 l
的位置关系为________.
解析:因为 a∩b=M,a⊂α,b⊂β,所以 M∈α,M∈β.又平面 α 与平面 β 相交于直
线 l,所以点 M 在直线 l 上,即 M∈l.
答案:M∈l
7.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________.
解析:空间中和一条直线都相交的两条直线不一定在同一平面内,故①错;若三条直线
相交于一点时,不一定在同一平面内,如长方体一角的三条线,故②错;若两平面相交时,- 3 -
也可有三个不同的公共点,故③错;若三条直线两两平行且在同一平面内,则只有一个平面,
故④错.
答案:0
8.把下列符号叙述所对应的图形的序号填在题后的横线上:
(1)A∉α,a⊂α:________.
(2)α∩β=a,P∉α,且 P∉β:________.
(3)a⊄α,a∩α=A:________.
(4)α∩β=a,α∩γ=c,β∩γ=b,a∩b∩c=O:________.
答案:(1)③ (2)④ (3)① (4)②
三、解答题(每小题 10 分,共 20 分)
9.完成下列各题:
(1)将下列文字语言转换为符号语言.
①点 A 在平面 α 内,但不在平面 β 内;
②直线 a 经过平面 α 外一点 M;
③直线 l 在平面 α 内,又在平面 β 内(即平面 α 和平面 β 相交于直线 l).
(2)将下列符号语言转换为图形语言.
①a⊂α,b∩α=A,A∉a;
②α∩β=c,a⊂α,b⊂β,a∥c,b∩c=P.
解析:(1)①A∈α,A∉β.
②M∈a,M∉α.
③α∩β=l.
(2)①
②
10.在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,点 M、N、E、F 分别是棱 CD、AB、DD1、AA1 上的点,
若 MN 与 EF 交于点 Q,求证:D、A、Q 三点共线.- 4 -
证明:∵MN∩EF=Q,∴Q∈直线 MN,Q∈直线 EF,
∵M∈直线 CD,N∈直线 AB,CD⊂平面 ABCD,AB⊂平面 ABCD,
∴M、N∈平面 ABCD,∴MN⊂平面 ABCD,
∴Q∈平面 ABCD.
同理,EF⊂平面 ADD1A1,∴Q∈平面 ADD1A1,
又∵平面 ABCD∩平面 ADD1A1=AD,
∴Q∈直线 AD,即 D,A,Q 三点共线.
[能力提升](20 分钟,40 分)
11.用一个平面截正方体所得的截面图形不可能是( )
A.六边形 B.五边形
C.菱形 D.直角三角形
解析:可用排除法,正方体的截面图形可能是六边形、五边形、菱形,故选 D.
答案:D
12.平面 α,β 相交,在 α,β 内各取两点,这四点都不在交线上,这四点能确定
________个平面.
解析:如果这四点在同一平面内,那么确定一个平面;如果这四点不共面,则任意三点
可确定一个平面,所以可确定四个.
答案:1 或 4
13.如图所示,已知直线 a∥b∥c,l∩a=A,l∩b=B,l∩c=C.求证:直线 a,b,c
和 l 共面.
证明:∵a∥b,∴a,b 确定一个平面 α.
∵A∈a,B∈b,∴A∈α,B∈α.
则 a,b,l 都在平面 α 内,即 b 在 a,l 确定的平面内.
同理可证 c 在 a,l 确定的平面内.
∵过 a 与 l 只能确定一个平面,
∴a,b,c,l 共面于 a,l 确定的平面.- 5 -
14.如图所示,在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,E 为 AB 的中点,F 为 AA1 的中点.求证:
CE,D1F,DA 三线交于一点.
证明:连接 EF,D1C,A1B,
因为 E 为 AB 的中点,F 为 AA1 的中点,
所以 EF 綊
1
2A1B.
又因为 A1B 綊 D1C,
所以 EF 綊
1
2D1C,
所以 E,F,D1,C 四点共面,
可设 D1F∩CE=P.
又 D1F⊂平面 A1D1DA,CE⊂平面 ABCD,
所以点 P 为平面 A1D1DA 与平面 ABCD 的公共点.
又因为平面 A1D1DA∩平面 ABCD=DA,
所以据公理 3 可得 P∈DA,即 CE,D1F,DA 三线交于一点.