1、第二节 空间点、直线、平面之间的位置关系A组基础对点练1若直线ab,且直线a平面,则直线b与平面的位置关系是()AbBbCb或bDb与相交或b或b解析:b与相交或b或b都可以答案:D2(2020湖北荆州模拟)设,是两个不同的平面,a,b是两条不同的直线,则下列命题正确的是()A若ab,b,则aB若a,b,则a与b是异面直线C若a,b,ab,则D若b,ab,则a且a解析:选项A,a可能在内,故选项A错;选项B,a与b可能平行可能异面,故选项B错;选项D,a可能在或内,故选项D错答案:C3(2021河北模拟)若a,b是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列命题中正确的是()A若a,b,ab,则B
2、若a,b,ab,则C若a,b,ab,则D若a,b,ab,则解析:ab,a,b,又b,.答案:C4(2020江西景德镇模拟)将图中的等腰直角三角形ABC沿斜边BC上的中线折起得到空间四面体ABCD(如图),则在空间四面体ABCD中,AD与BC的位置关系是()A相交且垂直 B相交但不垂直C异面且垂直 D异面但不垂直解析:在题图中,ADBC,故在题图中,ADBD,ADDC,又因为BDDCD,所以AD平面BCD.又BC平面BCD,D不在BC上,所以ADBC,且AD与BC异面答案:C5已知异面直线a,b分别在平面,内,且c,那么直线c一定()A与a,b都相交B只能与a,b中的一条相交C至少与a,b中的一
3、条相交D与a,b都平行解析:若c与a,b都不相交,则c与a,b都平行,根据公理4,知ab,与a,b异面矛盾答案:C6若直线a不平行于平面,则下列结论成立的是()A内的所有直线都与直线a异面B内不存在与a平行的直线C内的直线都与a相交D直线a与平面有公共点解析:直线a不平行于平面,则a与平面相交或a,所以选项D正确答案:D7(2021安徽安庆模拟)在正方体ABCD A1B1C1D1中,点P是线段BC1上任意一点,则下列结论中正确的是()AAD1DP BAC1DPCAPB1C DA1PB1C解析:在正方体ABCD A1B1C1D1中,B1CBC1,B1CAB,BC1ABB,B1C平面ABC1D1.
4、点P是线段BC1上任意一点,AP平面ABC1D1,APB1C.答案:C8(2020广东东莞模拟)如图所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,侧棱AA1底面A1B1C1,底面三角形A1B1C1是正三角形,E是BC的中点,则下列叙述正确的是()ACC1与B1E是异面直线BAC平面ABB1A1CAE,B1C1为异面直线,且AEB1C1DA1C1平面AB1E解析:因为CC1与B1E都在平面CC1B1B内,且CC1与B1E是相交直线,所以选项A错误假设AC平面ABB1A1,则ACAB,即CAB90,从而可得C1A1B190,这与题设“底面三角形A1B1C1是正三角形”矛盾,故假设错误,即选项B错误因为点B1
5、AE,直线B1C1交平面AEB1于点B1,所以AE,B1C1为异面直线;由题意可知ABC是正三角形,又E是BC的中点,所以AEBC,结合BCB1C1可得AEB1C1,故选项C正确因为直线AC交平面AB1E于点A,又ACA1C1,所以直线A1C1与平面AB1E相交,故选项D错误答案:C9(2020江西高安模拟)已知直四棱柱ABCD A1B1C1D1的底面是边长为1的正方形,AA1,则异面直线A1B1与BD1所成角的大小为_解析:A1B1AB,ABD1为异面直线A1B1与BD1所成的角,连接AD1(图略),则在RtABD1中,AB1,易得AD1,tan ABD1,ABD160.答案:6010设,为
6、两两不重合的平面,l,m,n为两两不重合的直线,给出下列四个命题:若,则;若m,n,m,n,则;若,l,则l;若l,m,n,l,则mn.其中正确的命题是_(填序号)解析:不正确,可能相交不正确,当直线m,n平行时,还可能相交;根据面面平行的判定定理只有当m,n相交时,.正确,根据面面平行的定义可知l与无公共点,即可知l.正确,因为l,可知l,l又因为l,m,n,则mn.答案:11(2021江西赣州模拟)正四面体的平面展开图如图所示,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
7、的序号是_解析:还原成正四面体(图略)知GH与EF为异面直线,BD与MN为异面直线,GH与MN成60角,DE与MN为异面直线,且所成的角为90,即DE与MN垂直答案:12正方体表面的一种展开图如图所示,则图中的四条线段AB,CD,EF,GH在原正方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:3B组素养提升练1(2020湘东五校联考)已知直线m,l,平面,且m,l,给出下列命题:若,则ml;
8、若,则ml;若ml,则;若ml,则.其中正确的命题是()A BC D解析:对于,若,m,l,则ml,故正确,排除选项B.对于,若ml,m,则l,又l,所以,故正确答案:A2下列命题中成立的个数是()直线l平行于平面内的无数条直线,则l;若直线l在平面外,则l;若直线lb,直线b,则l;若直线lb,直线b,那么直线l就平行于平面内的无数条直线A1 B2C3 D4解析:直线l平行于平面内的无数条直线,包括l和l,故不成立;直线l在平面外,包括l与相交和l,故不成立;直线lb,直线b,包括l和l,故不成立;直线lb,直线b,那么l平行于内与直线b平行的所有直线,所以直线l就平行于平面内的无数条直线,
9、故只有成立答案:A3(2021河南安阳模拟)在正方体ABCD A1B1C1D1中,点O是底面ABCD的中心,过O点作一条直线l与A1D平行,设直线l与直线OC1的夹角为,则cos _解析:如图所示,设正方体的表面ABB1A1的中心为P,容易证明OPA1D,所以直线l即为直线OP,角即POC1.设正方体的棱长为2,则OPA1D,OC1,PC1,则cos POC1.答案:4如图,E,F,G,H分别是空间四边形ABCD各边上的点,且AEEBAHHDm,CFFBCGGDn.(1)证明:E,F,G,H四点共面;(2)m,n满足什么条件时,四边形EFGH是平行四边形?(3)在(2)的条件下,若ACBD,试证明:EGFH.解析:(1)证明:因为AEEBAHHD,所以EHBD.又CFFBCGGD,所以FGBD.所以EHFG.所以E,F,G,H四点共面(2)当EHFG,且EHFG时,四边形EFGH为平行四边形因为,所以EHBD.同理可得FGBD,由EHFG,得mn.故当mn时,四边形EFGH为平行四边形(3)证明:当mn时,AEEBCFFB,EFAC.又ACBD,FEH是AC与BD所成角或其补角,FEH90,从而平行四边形EFGH为矩形,EGFH.