1、专题十三点、直线、平面之间的位置关系本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分80分,考试时间50分钟第卷(选择题,共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1(2019沈阳质量监测)已知m,n是空间中的两条不同的直线,是空间中的两个不同的平面,则下列命题正确的是()A若mn,m,则nB若,m,则mC若mn,n,则mD若m,m,则答案D解析对于A,符合已知条件的直线n还可以在平面内,所以错误;对于B,符合已知条件的直线m还可以在平面内,所以错误;对于C,符合已知条件的直线m还可以在平面内,与平面斜交,或者与平面平行,
2、所以错误;对于D,根据面面垂直的判定定理可知其正确性故选D.2(2019长春质量监测)在正方体ABCDA1B1C1D1中,异面直线A1C1与B1C所成角的余弦值为()A0 B. C. D.答案B解析由题意知成角为,余弦值为.故选B.3(2019广西百色调研)如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,点P在线段BC1上运动,则下列判断中正确的是()平面PB1D平面ACD1;A1P平面ACD1;异面直线A1P与AD1所成角的取值范围是;三棱锥D1APC的体积不变A B C D答案B解析根据正方体的性质,有DB1平面ACD1,DB1平面PB1D,从而可以证明平面PB1D平面ACD1,正确;连接A1B
3、,A1C1,容易证明平面BA1C1平面ACD1.又因为A1P平面BA1C1,可得A1P平面ACD1,正确;VD1APCVCAD1P,因为C到面AD1P的距离不变,且三角形AD1P的面积不变,所以三棱锥CAD1P的体积不变,正确;当P与线段BC1的端点重合时,A1P与AD1所成角取得最小值,当P与线段BC1的中点重合时,A1P与AD1所成角取得最大值,故A1P与AD1所成角的范围是,错误正确故选B.4(2019泰安期末)若m,n是两条不同的直线,是三个不同的平面,则下列为真命题的是()A若m,则m B若m,n,则mnC若m,m,则 D若,则答案C解析对于A,当且仅当m与平面,的交线垂直时,命题才
4、成立,所以原命题为假命题;对于B,若m,n,则直线m,n可能异面,可能平行,还可能相交,所以原命题为假命题;对于C,由m,m,可得平面内一定存在直线与直线m平行,进而得出该直线垂直于平面,从而,所以原命题为真命题;对于D,若,则平面与平面可能相交、平行或垂直,所以原命题为假命题故选C.5(2019武昌调研)已知直线l和平面,无论直线l与平面具有怎样的位置关系,在平面内总存在一条直线与直线l()A相交 B平行 C垂直 D异面答案C解析无论直线l与平面具有怎样的位置关系,在平面内总存在一条直线与直线l垂直故选C.6(2019全国卷) 如图,点N为正方形ABCD的中心,ECD为正三角形,平面ECD平
5、面ABCD,M是线段ED的中点,则()ABMEN,且直线BM,EN是相交直线BBMEN,且直线BM,EN是相交直线CBMEN,且直线BM,EN是异面直线DBMEN,且直线BM,EN是异面直线答案B解析如图,取CD的中点F,DF的中点G,连接EF,FN,MG,GB,BD,BE.点N为正方形ABCD的中心,点N在BD上,且为BD的中点ECD是正三角形,EFCD.平面ECD平面ABCD,EF平面ABCD.EFFN.不妨设AB2,则FN1,EF,EN2.EMMD,DGGF,MGEF,MG平面ABCD,MGBG.MGEF,BG ,BM.BMEN.BM,EN都是DBE的中线,BM,EN必相交故选B.7(2
6、019石家庄质检)下列正方体或四面体中,P,Q,R,S分别是所在棱的中点,这四点不共面的一个图是()答案D解析(利用“经过两条平行直线,有且只有一个平面”判断)对于A,易判断PRSQ,故点P,Q,R,S共面;对于B,易判断QRSP,故点P,Q,R,S共面;对于C,易判断PQSR,故点P,Q,R,S共面;而D中的RS,PQ为异面直线故选D.8(2019湖北七市(州)联考)设直线m与平面相交但不垂直,则下列说法中正确的是()A在平面内有且只有一条直线与直线m垂直B过直线m有且只有一个平面与平面垂直C与直线m垂直的直线不可能与平面平行D与直线m平行的平面不可能与平面垂直答案B解析在平面内可能有无数条
7、直线与直线m垂直,这些直线是互相平行的,A错误;因为直线m与平面相交但不垂直,所以过直线m必有并且也只有一个平面与平面垂直,B正确;类似于A,在平面外可能有无数条直线垂直于直线m并且平行于平面,C错误;与直线m平行且与平面垂直的平面有无数个,D错误故选B.9(2019太原模拟)如图所示是正四面体的平面展开图,G,H,M,N分别是DE,BE,EF,EC的中点,在这个正四面体中,给出下列结论:DE与MN平行;BD与MN为异面直线;GH与MN成60角;DE与MN垂直其中正确结论的个数是 ()A1 B2 C3 D4答案C解析将正四面体的平面展开图复原为正四面体A(B,C)DEF,如图所示对于,M,N分
8、别为EF,AE的中点,则MNAF,而DE与AF异面,故DE与MN不平行,故错误;对于,易知BD与MN为异面直线,故正确;对于,依题意知GHAD,MNAF,DAF60,故GH与MN成60角,故正确;对于,连接GF,则A点在平面DEF上的射影A1在GF上,DE平面AA1F,DEAF,而AFMN,DE与MN垂直,故正确综上所述,正确结论的序号是.故选C.10(2019厦门质检)如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,M,N,P分别是C1D1,BC,A1D1的中点,则下列结论正确的是()AMNAP BMNBD1CMN平面BB1D1D DMN平面BDP答案C解析取B1C1的中点E,连接ME,NE,由三
9、角形中位线定理可得MEB1D1,ME平面BB1D1D.由四边形BB1EN为平行四边形,得NEBB1,NE平面BB1D1D,平面MNE平面BB1D1D,又MN平面MNE,MN平面BB1D1D.故选C.11(2019包头模拟)在正方形ABCD中,E,F分别是AB,BC的中点,G是EF的中点,沿DE,EF,FD将正方形折起,使A,B,C三点重合于点P,构成四面体,则在四面体PDEF中,给出下列结论:PD平面PEF;DG平面PEF;平面PDE平面PDF.其中正确结论的序号是()A B C D答案C解析如图所示,因为DAAE,DCCF,所以折叠后DPPE,DPPF,所以DP平面PEF,所以正确;由DP平
10、面PEF,可知DG平面PEF是不正确的,所以不正确;由PEPF,PEDP,可得PE平面PDF,又PE平面PDE,所以平面PDE平面PDF,所以正确综上可知,正确结论的序号为.故选C.12(2019衡水模拟)如图,在底面为菱形的直四棱柱ABCDA1B1C1D1中,AB4,BD14,若BAD60,则异面直线B1C与AD1所成的角为()A30 B45C60 D90答案D解析连接BD,四边形ABCD为菱形,BAD60,AB4,BD4.又BDD1为直角三角形,BDBD2DD,得DD14,四边形BCC1B1为正方形连接BC1交B1C于点O,BC1AD1,BOC(或其补角)为异面直线B1C与AD1所成的角由
11、于四边形BCC1B1为正方形,BOC90,故异面直线B1C与AD1所成的角为90.故选D.第卷(非选择题,共20分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13(2019北京高考)已知l,m是平面外的两条不同直线给出下列三个论断:lm;m;l.以其中的两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出一个正确的命题:_.答案(或)解析.证明如下:m,根据线面平行的性质定理,知存在n,使得mn.又l,ln,lm.证明略14(2019安徽质量检查)如图所示,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为2,E,F为AA1,AB的中点,M点是正方形ABB1A1内的动点,若C1M平面CD1E,则M点的轨
12、迹长度为_答案解析如图所示,取A1B1的中点H,B1B的中点G,连接GH,C1H,C1G,EG,HF.可得四边形EGC1D1是平行四边形,C1GD1E.同理可得C1HCF.C1HC1GC1,平面C1GH平面CD1E,M点是正方形ABB1A1内的动点,若C1M平面CD1E,点M在线段GH上M点的轨迹长度GH.15(2019武汉调研)如图为正方体的一种表面展开图,则图中的AB,CD,EF,GH在原正方体中互为异面直线的有_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
13、,CD与EF平行故互为异面直线的有3对16(2019山西四校联考)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分别是边BC,CD上的点,且,则下列说法正确的是_(填写所有正确说法的序号)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上答案解析连接EH,FG(图略),依题意,可得EHBD,FGBD,故EHFG,所以E,F,G,H四点共面因为EHBD,FGBD,故EHFG,所以四边形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交线上的一点,又AC是这两个平面的交线,所以点M一定在直线AC上故只有正确