高中数学人教A版必修 第二章 点、直线、平面之间的位置关系 2.1.1 平面 课时作业

第二章2.12.1.1平面A级 基础巩固一、选择题1．若一直线a在平面α内，则正确的图形是( A )[解析] 选项B、C、D中直线a在平面α外，选项A中直线a在平面α内．2．如图所示，下列符号表示错误的是( A )A．l∈α  B．P∉l  C．l⊂α  D．P∈α[解析] 观察图知：P∉l，P∈α，l⊂α，则l∈α是错误的．3．下面四个说法(其中A、B表示点，a表示直线，α表示平面)：①∵A⊂α，B⊂α，∴AB⊂α；②∵A∈α，B∉α，∴AB∉α；③∵A∉a，a⊂α，∴A∉α；④∵A∈a，a⊂α，∴A∈α.其中表述方式和推理都正确的命题的序号是( C )A．①④  B．②③  C．④  D．③[解析] ①错，应写为A∈α，B∈α；②错，应写为AB⊄α；③错，推理错误，有可能A∈α；④推理与表述都正确．4．(2016～2017安徽蚌埠高二期中)三条两两平行的直线可以确定平面的个数为( D )A．0  B．1C．0或1  D．1或3[解析] 当三条直线是同一平面内的平行直线时，确定一个平面，当三条直线是三棱柱侧棱所在的直线时，确定三个平面．5．下列命题中，正确的是( B )A．经过正方体任意两条面对角线，有且只有一个平面B．经过正方体任意两条体对角线，有且只有一个平面C．经过正方体任意两条棱，有且只有一个平面D．经过正方体任意一条体对角线与任意一条面对角线，有且只有一个平面 [解析] 因为正方体的四条体对角线相交于同一点(正方体的中心)，因此经过正方体任意两条体对角线，有且只有一个平面，故选B．6.如图所示，平面α∩β＝l，A、B∈α，C∈β且C∉l，AB∩l＝R，设过A、B、C三点的平面为γ，则β∩γ等于( C )A．直线AC  B．直线BCC．直线CR  D．以上都不对[解析] 由C，R是平面β和γ的两个公共点，可知β∩γ＝CR.二、填空题7．在长方体ABCD－A1B1C1D1的所有棱中，既与AB共面，又与CC1共面的棱有__5__条.[解析] 如图，由图可知，既与AB共面又与CC1共面的棱有CD、BC、BB1、AA1、C1D1共5条．8．在正方体ABCD－A1B1C1D1中，下列说法正确的是__(2)(3)(4)__(填序号).(1)直线AC1在平面CC1B1B内．(2)设正方形ABCD与A1B1C1D1的中心分别为O、O1，则平面AA1C1C与平面BB1D1D的交线为OO1.(3)由A、C1、B1确定的平面是ADC1B1.(4)由A、C1、B1确定的平面与由A、C1、D确定的平面是同一个平面．[解析] (1)错误．如图所示，点A∉平面CC1B1B，所以直线AC1⊄平面CC1B1B.(2)正确．如图所示．因为O∈直线AC⊂平面AA1C1C，O∈直线BD⊂平面BB1D1D，O1∈直线A1C1⊂平面AA1C1C，O1∈直线B1D1⊂平面BB1D1D，所以平面AA1C1C与平面BB1D1D的交线为OO1. (3)(4)都正确，因为AD∥B1C1且AD＝B1C1，所以四边形AB1C1D是平行四边形，所以A，B1，C1，D共面．三、解答题9．在正方体ABCD－A1B1C1D1中，E为AB的中点，F为AA1的中点，求证：(1)E、C、D1、F、四点共面；(2)CE、D1F、DA三线共点．[解析] (1)分别连接EF、A1B、D1C，∵E、F分别是AB和AA1的中点，∴EF∥A1B且EF＝A1B.又∵A1D1綊B1C1綊BC，∴四边形A1D1CB是平行四边形，∴A1B∥CD1，从而EF∥CD1.EF与CD1确定一个平面．∴E、F、D1、C四点共面． (2)∵EF綊CD1，∴直线D1F和CE必相交．设D1F∩CE＝P，∵D1F⊂平面AA1D1D，P∈D1F，∴P∈平面AA1D1D.又CE⊂平面ABCD，P∈EC，∴P∈平面ABCD，即P是平面ABCD与平面AA1D1D的公共点．而平面ABCD∩平面AA1D1D＝直线AD，∴P∈直线AD(公理3)，∴直线CE、D1F、DA三线共点．B级 素养提升一、选择题1．空间中四点可确定的平面有( D )A．1个  B．3个C．4个  D．1个或4个或无数个[解析] 当四个点在同一条直线上时，经过这四个点的平面有无数个；当这四个点为三棱锥的四个顶点时，可确定四个平面；当这四个点为平面四边形的四个顶点时，确定一个平面；当其中三点共线于l，另一点不在直线l上时，也确定一个平面，故选D．2．设P表示一个点，a、b表示两条直线，α、β表示两个平面，给出下列四个命题，其中正确的命题是( D )①P∈a，P∈α⇒a⊂α②a∩b＝P，b⊂β⇒a⊂β③a∥b，a⊂α，P∈b，P∈α⇒b⊂α④α∩β＝b，P∈α，P∈β⇒P∈bA．①②  B．②③  C．①④  D．③④[解析] 当a∩α＝P时，P∈a，P∈α，但a⊄α，∴①错；a∩β＝P时，②错；如图∵a∥b，P∈b，∴P∉a，∴由直线a与点P确定唯一平面α，又a∥b，由a与b确定唯一平面β，但β经过直线a与点P，∴β与α重合，∴b⊂α，故③正确；两个平面的公共点必在其交线上，故④正确，选D．3．如图，α∩β＝l，A∈α，C∈β，C∉l，直线AD∩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( D ) A．点A  B．点BC．点C，但不过点D  D．点C和点D[解析] A、B、C确定的平面γ与直线BD和点C确定的平面重合，故C、D∈γ，且C、D∈β，故C，D在γ和β的交线上．4．下列各图均是正六棱柱，P、O、R、S分别是所在棱的中点，这四个点不共面的图形是( 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∥OR，即在此三个图形中P、O、R、S共面，故选D．二、填空题5．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__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，∴O、C、D三点共线．6．已知α、β是不同的平面，l、m、n是不同的直线，P为空间中一点．若α∩β＝l，m⊂α、n⊂β、m∩n＝P，则点P与直线l的位置关系用符号表示为__P∈l__.[解析] 因为m⊂α，n⊂β，m∩n＝P，所以P∈α且P∈β.又α∈β＝l，所以点P在直线l上，所以P∈l. C级 能力拔高1．如图，在四面体A－BCD中作截面PQR，若PQ、CB的延长线交于点M，RQ、DB的延长线交于点N，RP、DC的延长线交于点K.求证：M、N、K三点共线．[解析] ∵M∈PQ，直线PQ⊂平面PQR，M∈BC，直线BC⊂平面BCD，∴M是平面PQR与平面BCD的一个公共点，∴M在平面PQR与平面BCD的交线上．同理可证，N、K也在平面PQR与平面BCD的交线上．∴M、N、K三点共线．2．如图所示，在棱长为a的正方体ABCD－A1B1C1D1中，M，N分别是AA1，D1C1的中点，过D，M，N三点的平面与正方体的下底面相交于直线l.(1)画出直线l的位置；(2)设l∩A1B1＝P，求线段PB1的长．[解析] (1)延长DM交D1A1的延长线于E，连接NE，则NE即为直线l的位置．(2)∵M为AA1的中点，AD∥ED1，∴AD＝A1E＝A1D1＝a.∵A1P∥D1N，且D1N＝a，∴A1P＝D1N＝a， 于是PB1＝A1B1－A1P＝a－a＝a.