1、课时跟踪检测(三十七)点、线、面之间的位置关系一抓基础,多练小题做到眼疾手快1设P表示一个点,a,b表示两条直线,表示两个平面,给出下列四个命题,其中正确命题的序号是_Pa,Pa;abP,ba;ab,a,Pb,Pb;b,P,PPb.答案:2(2018高邮期中)给出以下说法:不共面的四点中,任意三点不共线;有三个不同公共点的两个平面重合;没有公共点的两条直线是异面直线;分别和两条异面直线都相交的两条直线异面;一条直线和两条异面直线都相交,则它们可以确定两个平面其中正确结论的序号是_解析:在中,不共面的四点中,任意三点不共线是正确命题,可以用反证法证明:若其中任意三点共线,则四点必共面,故正确;在
2、中,有三个不同公共点的两个平面重合或相交,故错误;在中,没有公共点的两条直线是异面直线或平行直线,故错误;在中,分别和两条异面直线都相交的两条直线异面或共面,故错误;在中,一条直线和两条异面直线都相交,则由两条相交线能确定一个平面得它们可以确定两个平面,故正确答案:3若平面,相交,在,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44如图,平行六面体ABCD A1B1C1D1中,既与AB共面又与CC1共面的棱有_条解析:依题意,与AB和CC1都相交的棱有BC;与AB相交且与
3、CC1平行有棱AA1,BB1;与AB平行且与CC1相交的棱有CD,C1D1.故符合条件的有5条答案:55设a,b,c是空间中的三条直线,下面给出四个命题:若ab,bc,则ac;若ab,bc,则ac;若a与b相交,b与c相交,则a与c相交;若a平面,b平面,则a,b一定是异面直线上述命题中正确的命题是_(写出所有正确命题的序号)解析:由公理4知正确;当ab,bc时,a与c可以相交、平行或异面,故错;当a与b相交,b与c相交时,a与c可以相交、平行,也可以异面,故错;a,b,并不能说明a与b“不同在任何一个平面内”,故错答案:二保高考,全练题型做到高考达标1已知A,B,C,D是空间四点,命题甲:A
4、,B,C,D四点不共面,命题乙:直线AC和BD不相交,则甲是乙成立的_条件(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)解析:若A,B,C,D四点不共面,则直线AC和BD不共面,所以AC和BD不相交;若直线AC和BD不相交,若直线AC和BD平行时,A,B,C,D四点共面,所以甲是乙成立的充分不必要条件答案:充分不必要2(2019常州一中检测)如图,在长方体ABCD A1B1C1D1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_条解析:EF是OB1C1的中位线,EFB1C1.B1C1BCADA1D1,与EF平行的棱共有4条答案:43下列命题中,真命题的
5、个数为_如果两个平面有三个不在一条直线上的公共点,那么这两个平面重合;两条直线可以确定一个平面;空间中,相交于同一点的三条直线在同一平面内;若M,M,l,则Ml.解析:根据公理3,可判断是真命题;两条异面直线不能确定一个平面,故是假命题;在空间,相交于同一点的三条直线不一定共面(如墙角),故是假命题;根据平面的性质可知是真命题综上,真命题的个数为2.答案:24已知l,m,n为两两垂直的三条异面直线,过l作平面与直线m垂直,则直线n与平面的关系是_解析:因为l,且l与n异面,所以n,又因为m,nm,所以n.答案:n5如图所示,在空间四边形ABCD中,点E,H分别是边AB,AD的中点,点F,G分别
6、是边BC,CD上的点,且,则下列说法正确的是_(填序号)EF与GH平行;EF与GH异面;EF与GH的交点M可能在直线AC上,也可能不在直线AC上;EF与GH的交点M一定在直线AC上解析:连结EH,FG,如图所示依题意,可得EHBD,FGBD,故EHFG,所以E,F,G,H共面因为EHBD,FGBD,故EHFG,所以EFGH是梯形,EF与GH必相交,设交点为M.因为点M在EF上,故点M在平面ACB上同理,点M在平面ACD上,所以点M是平面ACB与平面ACD的交点,又AC是这两个平面的交线,所以点M一定在直线AC上答案: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
7、体中互为异面直线的对数为_对解析: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对答案:37如图是正四面体的平面展开图,G,H,M,N分别为DE,BE,EF,EC的中点,在这个正四面体中,GH与EF平行;BD与MN为异面直线;GH与MN成60角;DE与MN垂直以上四个命题中,正确命题的序号是_解析:还原成正四面体知GH与EF为异面直线,BD与MN为异面直线,GH与MN成60角,DEMN.答案:8(2019通州月考)如图所示,在正方体A
8、BCD A1B1C1D1中,E,F,G,H分别是棱CC1,C1D1,D1D,CD的中点,N是BC的中点,点M在四边形EFGH及其内部运动,则M满足_时,有MN平面B1BDD1.解析:HNDB,FHD1D,平面FHN平面B1BDD1.点M在四边形EFGH及其内部运动,故MFH.答案:M在线段FH上9(2018南师附中检测)如图,E,F分别是长方体ABCDA1B1C1D1的棱A1A,C1C的中点求证:四边形B1EDF是平行四边形证明:设Q是DD1的中点,连结EQ,QC1,如图因为E是AA1的中点,Q是DD1的中点,所以EQ綊A1D1.又A1D1綊B1C1,所以EQ綊B1C1,所以四边形EQC1B1
9、为平行四边形,所以B1E綊C1Q.又Q,F分别是D1D,C1C的中点,所以QD綊C1F,所以四边形DQC1F为平行四边形,所以C1Q綊DF.故B1E綊DF,所以四边形B1EDF是平行四边形10如图所示,四边形ABEF和四边形ABCD都是直角梯形,BADFAB90,BCAD,BCAD,BEFA,BEFA,G,H分别为FA,FD的中点(1)证明:四边形BCHG是平行四边形;(2)C,D,F,E四点是否共面?为什么?说明理由解:(1)证明:因为G,H分别为FA,FD的中点,所以GHAD,GHAD.又BCAD,BCAD,所以GH綊BC,所以四边形BCHG为平行四边形(2)四点共面,理由如下:由BEFA
10、,BEFA,G为FA的中点知,BEFG,BEFG,所以四边形BEFG为平行四边形,所以EFBG.由(1)知BGCH,所以EFCH,所以EF与CH共面又DFH,所以C,D,F,E四点共面三上台阶,自主选做志在冲刺名校1如图所示,设E,F,G,H依次是空间四边形ABCD边AB,BC,CD,DA上除端点外的点,则下列结论中正确的是_(填序号)当时,四边形EFGH是平行四边形;当时,四边形EFGH是梯形;当时,四边形EFGH一定不是平行四边形;当时,四边形EFGH是梯形解析:由,得EHBD,且,同理得FGBD且,当时,EHFG且EHFG.当时,EHFG,但EHFG,所以正确,只有错误答案:2在正方体A
11、BCDA1B1C1D1中,E,F分别为棱AA1,CC1的中点,则在空间中与三条直线A1D1,EF,CD都相交的直线有_条解析:如图,在A1D1上任取一点P,过点P与直线EF作一个平面,因为CD与平面不平行,所以它们相交,设CDQ,连结PQ,则PQ与EF必然相交,即PQ为所求直线由点P的任意性,知有无数条直线与A1D1,EF,CD都相交答案:无数3如图所示,三棱柱ABC A1B1C1,底面是边长为2的正三角形,侧棱A1A底面ABC,点E,F分别是棱CC1,BB1上的点,点M是线段AC上的动点,EC2FB2.(1)当点M在何位置时,BM平面AEF?(2)若BM平面AEF,判断BM与EF的位置关系,
12、说明理由;并求BM与EF所成的角的余弦值解:(1)法一:如图所示,取AE的中点O,连结OF,过点O作OMAC于点M.因为侧棱A1A底面ABC,所以侧面A1ACC1底面ABC.又因为EC2FB2,所以OMFBEC且OMECFB,所以四边形OMBF为矩形,BMOF.因为OF平面AEF,BM平面AEF,故BM平面AEF,此时点M为AC的中点法二:如图所示,取EC的中点P,AC的中点Q,连结PQ,PB,BQ.因为EC2FB2,所以PE綊BF,所以PQAE,PBEF,所以PQ平面AFE,PB平面AEF,因为PBPQP,PB,PQ 平面PBQ,所以平面PBQ平面AEF.又因为BQ平面PBQ,所以BQ平面AEF.故点Q即为所求的点M,此时点M为AC的中点(2)由(1)知,BM与EF异面,OFE(或MBP)就是异面直线BM与EF所成的角或其补角易求AFEF,MBOF,OFAE,所以cosOFE,所以BM与EF所成的角的余弦值为.