2020高考数学一轮复习第八章立体几何初步课时训练 联系客服

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2019年

【2019最新】精选高考数学一轮复习第八章立体几何初步课时训练

第1课时 空间点、直线、平面之间的位置关系

一、 填空题

1. 线段AB在平面α内,则直线AB与平面α的位置关系是____________.(用符

号表示)

答案:AB?α

解析:由公理1可知AB?α.

2. 已知α∩β=l,m? α,n? β,m∩n=P,则点P与直线l的位置关系用

相应的符号表示为________.

答案:P∈l

解析:因为α∩β=l,m? α,n? β,m∩n=P,所以P∈m,P∈n,P∈α,

P∈β,所以P∈l.

3. 设a,b,c是空间中的三条直线,下面给出四个命题:

① 若a∥b,b∥c,则a∥c; ② 若a⊥b,b⊥c,则a∥c;

③ 若a与b相交,b与c相交,则a与c相交;

④ 若a∥b,b⊥c,则a⊥c.

上述命题中正确的是________.(填序号)

答案:①④

解析:由公理4知①正确;当a⊥b,b⊥c时,a与c可以相交、平行或异面,故

②错误;当a与b相交,b与c相交时,a与c可以相交、平行或异面,故③错误;

根据异面直线所成角的定义知④正确.

4. 若直线l1和l2是异面直线,l1在平面α内,l2在平面β内,l是平面α与

平面β的交线,则下列命题正确的是________.(填序号)

① l与l1,l2都不相交;② l与l1,l2都相交;③ l至多与l1,l2中的一条

相交;④ l至少与l1,l2中的一条相交.

答案:④

解析:若l与l1,l2都不相交,则l∥l1,l∥l2,所以l1∥l2,这与l1和l2

是异面直线相矛盾,所以l至少与l1,l2中的一条相交.故④正确.

5. 如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,点E,F分别为B1O和C1O的中点,长方

体的各棱中,与EF平行的有__________条.

答案:4

解析:∵ EF是△OB1C1的中位线,∴ EF∥B1C1.∵ B1C1∥BC∥AD∥A1D1,∴

与EF平行的棱共有4条.

6. 如图为正方体表面的一种展开图,则图中的四条线段AB,CD,EF,GH在原正

方体中互为异面的有________对.

答案:3

解析:平面图形的翻折应注意翻折前后相对位置的变化,则AB,CD,EF和GH在原正方体中,显然AB与CD,EF与GH,AB与GH都是异面直线,而AB与EF相交,CD

与GH相交,CD与EF平行.故互为异面的直线有且只有3对.

2019年

7. 已知ABCDA1B1C1D1是正方体,点O是B1D1的中点,直线A1C交平面AB1D1

于点M,则下列结论中错误的是________.(填序号)

① A,M,C1三点共线; ② M,O,A1,A四点共面; ③ A,O,C,M四点共面; ④ B,B1,O,M四点共面.

答案:①④

解析:作出图形,可知②③正确.

8. 如图,在正三棱柱ABCA1B1C1中,点D是AC的中点,AA1∶AB=∶1,则异面

直线AB1与BD所成的角为________.

答案:60°

解析:如图,取A1C1的中点E,连结B1E,ED,AE,在Rt△AB1E中,∠AB1E即

为所求,设AB=1,则AA1=,AB1=,B1E=,故∠AB1E=60°.

9. 如图,点G,N,M,H分别是正三棱柱的顶点或所在棱的中点,则表示直线GH,

MN是异面直线的图形有________.(填序号)

答案:②④

解析:图①中,直线GH∥MN;图②中,G,H,N三点共面,但M?平面GHN,因此

直线GH与MN异面;图③中,连结MG,GM∥HN,因此GH与MN共面;图④中,G,M,

N共面,但H?平面GMN,因此GH与MN异面.所以图②④中GH与MN异面.

10. 如图,在正方体ABCD A1B1C1D1中,点M, N分别是BC1,CD1的中点,则

下列判断正确的是________.(填序号) ① MN与CC1垂直;② MN与AC垂直; ③ MN与BD平行;④ MN与A1B1平行.

答案:①②③

解析:连结B1C,B1D1,则MN是△B1CD1的中位线,

∴ MN∥B1D1.∵ CC1⊥B1D1,AC⊥B1D1,BD∥B1D1,∴ MN⊥CC1,MN⊥AC,MN∥

BD,故①②③正确.

∵ A1B1与B1D1相交,

∴ MN与A1B1不平行,因此④错误.

二、 解答题

11. 如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,点E,F分别为D1C1,B1C1的中点,AC

∩BD=P,A1C1∩EF=Q.

(1) 求证:D,B,E,F四点共面;

(2) 作出直线A1C与平面BDEF的交点R的位置.

(1) 证明:由于CC1和BF在同一个平面内且不平行,故必相交.设交点为O,则OC1=C1C.同理直线DE与CC1也相交,设交点为O′,则O′C1=C1C,故O′与O重

合.由此可证得DE∩BF=O,故D,B,F,E四点共面(设为α).

(2) 解:由于AA1∥CC1,所以A1,A,C,C1四点共面(设为β).P∈BD,而BD?α,

故P∈α.

又P∈AC,而AC?β,所以P∈β,

所以P∈α∩β,同理可证得Q∈α∩β,所以有α∩β=PQ.

2019年

因为A1C?β,

所以A1C与平面α的交点就是A1C与PQ的交点,连结A1C,则A1C与PQ的交点

R就是所求的交点.

12. 如图,在正方体ABCD A1B1C1D1中,点E,F分别为A1A ,C1C的中点,求

证:四边形EBFD1是菱形.

证明:如图,取B1B的中点G,连结GC1,EG,

∵ GB∥C1F,且GB=C1F, ∴ 四边形C1FBG是平行四边形,

∴ FB∥C1G,且FB=C1G. ∵ D1C1∥EG,且D1C1=EG, ∴ 四边形D1C1GE为平行四边形,

∴ GC1∥D1E,且GC1=D1E, ∴ FB∥D1E,且FB=D1E, ∴ 四边形EBFD1为平行四边形. ∵ FB=FD1,∴ 四边形EBFD1是菱形.

13. 已知空间四面体ABCD,点E,F分别是AB,AD的中点,G,H分别是BC,CD

上的点,且CG=BC,CH=DC.求证: (1) E,F,G,H四点共面; (2) 三条直线FH,EG,AC共点. 证明:(1) 如图,连结EF,GH. ∵ 点E,F分别是AB,AD的中点,

∴ EF∥BD.

∵ CG=BC,CH=DC, ∴ GH∥BD,∴ EF∥GH, ∴ E,F,G,H四点共面.

(2) 易知FH与直线AC不平行,但共面,

∴ 设FH∩AC=M,

∴ M∈平面EFHG,M∈平面ABC. ∵ 平面EFHG∩平面ABC=EG,

∴ M∈EG,∴ 直线FH,EG,AC共点.第2课时 直线与平面的位置关系(1)

一、 填空题

1. 直线a,b为异面直线,关于过直线a 且与直线b平行的平面的情况,下列说

法正确的是________.(填序号)

① 有且只有一个;② 有无数多个;③ 至多一个;④ 不存在.

答案:①

解析:在直线a上任选一点A,过点A作b′∥b,则b′是唯一的,又a∩b′=

A,所以a与b′确定一平面并且只有一个平面,故①正确. 2. 对于不同直线m,n和不同平面α,β,给出下列命题:

① ?m∥n;② ?n∥β; ③ ?m,n不共面;④ ?m∥n. 其中假命题的个数是__________.

2019年

答案:4

解析:①中m与n可能平行,也可能异面;②中可能n?β;③中可能m∥n或m与n相交;④中不知道α与β的位置,无法判断m与n的位置关系.故四个命题

都不正确.

3. 若直线l与平面α不平行,则下列结论正确的是________.(填序号)① α内的所有直线都与直线l异面;② α内不存在与l平行的直线;③ α内

的直线与l都相交;④ 直线l与平面α有公共点.

答案:④

解析:直线l与平面α不平行,则直线l与平面α有如下关系:l?α或l∩α

=A,故①②③均不正确,④正确.

4. 下列命题正确的是________.(填序号)

① 若a,b是两条直线,且a∥b,那么a平行于经过b的任何平面; ② 若直线a和平面α满足a∥α,那么a与α内的任何直线平行;

③ 若直线a,b和平面α满足a∥α,b∥α,那么a∥b; ④ 若直线a,b和平面α满足a∥b,a∥α,b?α,则b∥α.

答案:④

解析:根据线面平行的判定与性质定理知,④正确.

5. 已知三条直线a,b,c和平面β,则下列推论正确的是________.(填序号)

① 若a∥b,b?β,则a∥β; ② 若a∥β,b∥β,则a∥b;

③ 若a?β,b∥β,a,b共面,则a∥b;

④ 若a⊥c,b⊥c,则a∥b.

答案:③

解析:对于①,可能有a?β,故①错;对于②,a与b可能平行、相交或异面,故②错;对于④,a与b可能平行、相交或异面,故④错;根据线面平行的性质定理

知,③正确.

6. 如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,AB=2,点E为AD的中点,点F在CD上.若

EF∥平面AB1C,则线段EF的长度为________.

答案:2

解析:因为EF∥平面AB1C,EF?平面ABCD,平面AB1C∩平面ABCD=AC,所以

EF∥AC.又点E是AD的中点,所以点F是DC的中点.所以EF=AC=.

7. 过三棱柱ABCA1B1C1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB1A1平行的

直线共有________条.

答案:6

解析: 四条棱AC,BC,A1C1,B1C1的中点中任意两点连线均与平面ABB1A1平

行,所以共有6条直线符合题意.

8. 如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,Q为所在棱 的中点,则在这四个正方体中,直线AB与平面MNQ平行的是________.(填序号)

答案:②③④

解析:因为点M,N,Q分别为对应棱的中点,所以在①中AB与平面MNQ相交, 在②③中均有AB∥MQ,在④中,有AB∥NQ,所以在②③④中均有AB与平面MNQ平行.