第二章 点、直线、平面之间的位置关系
§2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系
2.1.1 平 面
一、基础过关
1.下列命题:
①书桌面是平面;
②有一个平面的长是 50 m,宽是 20 m;
③平面是绝对的平、无厚度,可以无限延展的抽象数学概念.
其中正确命题的个数为 ( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.0 个
2.下列图形中,不一定是平面图形的是 ( )
A.三角形 B.菱形
C.梯形 D.四边相等的四边形
3.空间中,可以确定一个平面的条件是 ( )
A.两条直线 B.一点和一条直线
C.一个三角形 D.三个点
4.已知平面 α 与平面 β、γ 都相交,则这三个平面可能的交线有 ( )
A.1 条或 2 条 B.2 条或 3 条
C.1 条或 3 条 D.1 条或 2 条或 3 条
5.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________.
6.已知 α∩β=m,a⊂α,b⊂β,a∩b=A,则直线 m 与 A 的位置关系用集合符号表示为
________.
7.如图,梯形 ABDC 中,AB∥CD,AB>CD,S 是直角梯形 ABDC 所在平面外一点,画出
平面 SBD 和平面 SAC 的交线,并说明理由.
8.空间中三个平面两两相交于三条直线,这三条直线两两不平行,证明此三条直线必相交
于一点.
二、能力提升
9.空间不共线的四点,可以确定平面的个数是 ( )
A.0 B.1 C.1 或 4 D.无法确定
10.已知 α、β 为平面,A、B、M、N 为点,a 为直线,下列推理错误的是 ( )
A.A∈a,A∈β,B∈a,B∈β⇒a⊂β
B.M∈α,M∈β,N∈α,N∈β⇒α∩β=MN
C.A∈α,A∈β⇒α∩β=A
D.A、B、M∈α,A、B、M∈β,且 A、B、M 不共线⇒α、β 重合
11.下列四个命题:
①两个相交平面有不在同一直线上的三个公共点;
②经过空间任意三点有且只有一个平面;
③过两平行直线有且只有一个平面;
④在空间两两相交的三条直线必共面.
其中正确命题的序号是________.
12. 如图所示,四边形 ABCD 中,已知 AB∥CD,AB,BC,DC,AD(或延长线)分别与平面 α
相交于 E,F,G,H,求证:E,F,G,H 必在同一直线上.
三、探究与拓展
13. 如图,在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,对角线 A1C 与平面 BDC1 交于点 O,AC、BD 交于
点 M,E 为 AB 的中点,F 为 AA1 的中点.
求证:(1)C1、O、M 三点共线;
(2)E、C、D1、F 四点共面.
答案
1.A 2.D 3.C 4.D
5.0
6.A∈m
7. 解 很明显,点 S 是平面 SBD 和平面 SAC 的一个公共点,
即点 S 在交线上,
由于 AB>CD,则分别延长 AC 和 BD 交于点 E,如图所示.
∵E∈AC,AC⊂平面 SAC,∴E∈平面 SAC.
同理,可证 E∈平面 SBD.
∴点 E 在平面 SBD 和平面 SAC 的交线上,连接 SE,直线 SE 是平面
SBD 和平面 SAC 的
交线.
8.证明 ∵l1⊂β,l2⊂β,l1D∥\l2,
∴l1、l2 交于一点,记交点为 P.
∵P∈l1⊂α,P∈l2⊂γ,∴P∈α∩γ=l3,
∴l1,l2,l3 交于一点.
9.C 10.C
11.③
12.证明 因为 AB∥CD,所以 AB,CD 确定平面 AC,AD∩α=H,因为 H∈平面 AC,
H∈α,由公理 3 可知,H 必在平面 AC 与平面 α 的交线上.同理 F、G、E 都在平面 AC
与平面 α 的交线上,因此 E,F,G,H 必在同一直线上.
13.证明 (1)∵C1、O、M∈平面 BDC1,
又 C1、O、M∈平面 A1ACC1,由公理 3 知,点 C1、O、M 在平面 BDC1 与平面 A1ACC1
的交线上,
∴C1、O、M 三点共线.
(2)∵E,F 分别是 AB,A1A 的中点,∴EF∥A1B.∵A1B∥CD1,∴EF∥CD1.
∴E、C、D1、F 四点共面.