1、2012届高考(理科)数学一轮复习课时作业:7.3 空间图形的基本关系与公理一、选择题1已知平面外一点P和平面内不共线三点A、B、C,A、B、C分别在PA、PB、PC上,若延长AB、BC、AC与平面分别交于D、E、F三点,则D、E、F三点()A成钝角三角形B成锐角三角形C成直角三角形 D在一条直线上解析:D、E、F为已知平面与平面ABC的公共点,由公理2知,D、E、F共线答案:D2已知、是两个不同的平面,直线a,直线b,命题p:a与b没有公共点,命题q:,则p是q的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件解析:当a,b都平行于与的交线时,a与b无公共点,但与相交当时
2、,a与b一定无公共点,qp,但p/ q.答案:B3若P是两条异面直线l、m外的任意一点,则()A过点P有且仅有一条直线与l、m都平行B过点P有且仅有一条直线与l、m都垂直C过点P有且仅有一条直线与l、m都相交D过点P有且仅有一条直线与l、m都异面解析:对于选项A,若过点P有直线n与l,m都平行,则lm,这与l,m异面矛盾;对于选项B,过点P与l、m都垂直的直线,即过P且与l、m的公垂线段平行的那一条直线;对于选项C,过点P与l、m都相交的直线有一条或零条;对于选项D,过点P与l、m都异面的直线可能有无数条. 答案:B42011浙江卷 若直线l不平行于平面,且l,则()A内的所有直线与l异面B内
3、不存在与l平行的直线C内存在唯一的直线与l平行D内的直线与l都相交 解析:在内存在直线与l相交,所以A不正确;若内存在直线与l平行,又l,则有l,与题设相矛盾,B正确,C不正确;在内不过l与交点的直线与l异面,D不正确答案:B5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,其中正确的命题是()Pa,PaabP,baab,a,Pb,Pbb,P,PPbA BC D解析:当aP时,Pa,P ,但a,错;aP时,错;如图ab,Pb,Pa,由直线a与点P确定惟一平面.又ab,由a与b确定惟一平面,但经过直线a与点P,与重合,b,故正确;两个平面的公共点必在其交线上,故正确答案:D
4、6(2010年江西高考)过正方体ABCDA1B1C1D1的顶点A作直线l,使l与棱AB,AD,AA1所成的角都相等,这样的直线l可以作()A1条 B2条C3条 D4条解析:如图所示AC1,AC2,AC3,AC4即为所求答案:D二、填空题7如图所示,在正三棱柱ABCA1B1C1中,D是AC的中点,AA1AB1,则异面直线AB1与BD所成的角为_解析:在平面ABC内,过A作DB的平行线AE,过B作BHAE于H,连接B1H,则在RtAHB1中,B1AH为AB1与BD所成角,设AB1,则A1A,B1A,AHBD,cosB1AH,B1AH60.答案:608在三棱锥PABC中,PA底面ABC,ACBC,P
5、AACBC,则直线PC与AB所成角的大小是_解析:分别取PA,AC,CB的中点F,D,E,连接FD,DE,EF,AE,则FDE是直线PC与AB所成角或其补角设PAACBC2a,在FDE中,易求得FDa,DEa,FEa,根据余弦定理,得cosFDE,所以FDE120.所以PC与AB所成角的大小是60.答案:609在图中,G、H、M、N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_(填上所有正确答案的序号)解析:图中,直线GHMN;图中,G、H、N三点共面,但M面GHN,因此直线GH与MN异面;图中,连接MG,GMHN;因此GH与MN共面;图中,G、M、N共面,但H面
6、GMN,GH与MN异面所以图、中GH与MN异面答案:三、解答题10如图所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E为AB的中点,F为A1A的中点,求证:(1)E、C、D1、F四点共面;(2)CE、D1F、DA三线共点证明:(1)分别连接EF、A1B、D1C.E、F分别是AB和AA1的中点,EF綊A1B.又A1D1綊B1C1綊BC,四边形A1D1CB为平行四边形A1BCD1,从而EFCD1.EF与CD1确定一个平面E、F、D1、C四点共面(2)EF綊CD1,直线D1F和CE必相交,设D1FCEP.PD1F且D1F平面AA1D1D,P平面AA1D1D.又PEC且CE平面ABCD,P平面ABCD,即
7、P是平面ABCD与平面AA1D1D的公共点,而平面ABCD平面AA1D1DAD,PAD.CE、D1F、DA三线共点11已知E和F分别是正方体ABCDA1B1C1D1的棱AA1和棱CC1上的点,且AEC1F,求证:四边形EBFD1是平行四边形证明:如图所示,在DD1上取一点G,使D1GA1E,则易知A1E綊D1G,四边形A1EGD1为平行四边形,EG綊A1D1.又A1D1綊B1C1,B1C1綊BC,EG綊BC,四边形GEBC是平行四边形,EB綊GC.又D1G綊FC,四边形D1GCF是平行四边形,GC綊D1F,EB綊D1F,四边形EBFD1是平行四边形. 12(2010年湖南高考)如图所示,在长方
8、体ABCDA1B1C1D1中,ABAD1,AA12,M是棱CC1的中点(1)求异面直线A1M和C1D1所成的角的正切值;(2)证明:平面ABM平面A1B1M.解:(1)如图,因为C1D1B1A1,所以MA1B1为异面直线A1M与C1D1所成的角因为A1B1平面BCC1B1,所以A1B1M90.而A1B11,B1M,故tanMA1B1.即异面直线A1M和C1D1所成的角的正切值为.(2)证明:由A1B1平面BCC1B1,BM平面BCC1B1,得A1B1BM.由(1)知,B1M,又BM,B1B2,所以B1M2BM2B1B2,从而BMB1M.又A1B1B1MB1,再由得BM平面A1B1M,而BM平面ABM,因此平面ABM平面A1B1M.