第二章2.12.1.1【基础练习】1.下面给出了三个条件:①空间三个点;②一条直线和一个点;③和直线a都相交的两条直线.其中,能确定一个平面的条件有()A.0个B.1个C.2个D.3个【答案】A【解析】①空间三点共线时不能确定一个平面.②点在直线上时不能确定一个平面.③两直线若不平行也不相交时不能确定一个平面.故选A.2.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∈αB.M∈a,a⊂αC.M⊂a,a⊂αD.M⊂a,a∈α【答案】B【解析】根据点与线、线与面之间位置关系的符号表示可知B正确.3.在空间四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA上分别取E,F,G,H四点,如果EF与HG交于点M,那么()A.M一定在直线AC上B.M一定在直线BD上C.M可能在直线AC上,也可能在直线BD上D.M既不在直线AC上,也不在直线BD上【答案】A【解析】点M一定在平面ABC与平面CDA的交线AC上.4.如图,平面α∩平面β=l,A,B∈α,C∈β,C∉l,直线AB∩l=D,过A,B,C三点确定的平面为γ,则平面γ,β的交线必过()
A.点AB.点BC.点C,但不过点DD.点C和点D【答案】D【解析】根据公理判定点C和点D既在平面β内又在平面γ内,故在β与γ的交线上.故选D.5.设平面α与平面β相交于l,直线a⊂α,直线b⊂β,a∩b=M,则M________l.【答案】∈【解析】因为a∩b=M,a⊂α,b⊂β,所以M∈α,M∈β.因为α∩β=l,所以M∈l.6.若直线l与平面α相交于点O,A,B∈l,C,D∈α且AC∥BD,则O,C,D三点的位置关系是________.【答案】共线【解析】∵AC∥BD,∴AC与BD确定一个平面,记作平面β,则α∩β=直线CD.∵l∩α=O,∴O∈α.又∵O∈AB⊂β,∴O∈直线CD,即O,C,D三点共线.
7.如图,用符号表示下列图形中点、直线、平面之间的位置关系.【解析】(1)α∩β=l,m⊂α,n⊂β,l∩n=P.(2)α∩β=a,α∩γ=b,β∩γ=c,a∩γ=O,b∩c=O.8.如图,在四边形ABCD中,已知AB∥CD,直线AB,BC,AD,DC分别与平面α相交于点E,G,H,F.求证:E,F,G,H四点必定共线.
【证明】∵AB∥CD,∴AB,CD确定一个平面β.又AB∩α=E,ABβ,∴E∈α,E∈β,即E为平面α与β的一个公共点.同理可证F,G,H均为平面α与β的公共点.∵两个平面有公共点,它们有且只有一条通过公共点的公共直线,∴E,F,G,H四点必定共线.【能力提升】9.下列各图均是正六棱柱,P,Q,R,S分别是所在棱的中点,这四个点不共面的图形是()【答案】D【解析】在选项A,B,C中,由棱柱、正六边形、中位线的性质知均有PS∥QR,即在此三个图形中P,Q,R,S共面.故选D.10.下列说法中正确的是()A.空间不同的三点确定一个平面
B.空间两两相交的三条直线确定一个平面C.空间有三个角为直角的四边形一定是平面图形D.和同一条直线相交的三条平行直线一定在同一平面内【答案】D【解析】A错误.空间中共线的三点不能确定一个平面.B错误.空间两两相交的三条直线交于同一点时,无法确定一个平面.C错误.空间中四个点不一定共面,有三个角为直角的四边形可能是空间图形.D正确.11.正方体各面所在平面将空间分成________部分.【答案】27【解析】如图,上下底面所在平面把空间分成三部分;左右两个侧面所在平面将上面的每一部分再分成三个部分;前后两个侧面再将第二步得到的9部分的每一部分分成三部分,共9×3=27部分.12.如图所示,在正方体ABCD-ABCD中,E为AB的中点,F为AA的中点,求证:11111(1)E,F,D,C四点共面;1(2)CE,DF,DA三线共点.1
【证明】(1)如图,分别连接EF,AB,DC.11∵E,F分别是AB和AA的中点,11∴EF綊AB.又AD綊BC綊BC,211111∴四边形ADCB为平行四边形.11∴AB∥CD,∴EF∥CD.111∴EF与CD确定一个平面.1∴E,F,D,C四点共面.11(2)∵EF綊CD,∴直线DF和CE必相交.211设DF∩CE=P,∵DF⊂平面AADD,P∈DF,11111∴P∈平面AADD.11又CE⊂平面ABCD,P∈EC,∴P∈平面ABCD.∴P是平面ABCD与平面AADD的公共点.11
又平面ABCD∩平面AADD=AD,11∴P∈AD,∴CE,DF,DA三线共点.1