1、一、选择题1下列说法正确的是()A若a,b,则a与b是异面直线B若a与b异面,b与c异面,则a与c异面C若a,b不同在平面内,则a与b异面D若a,b不同在任何一个平面内,则a与b异面2设A、B、C、D是空间中四个不同的点,下列命题中,不正确的是()A若AC与BD共面,则AD与BC共面B若AC与BD是异面直线,则AD与BC是异面直线C若ABAC,DBDC,则ADBCD若ABAC,DBDC,则ADBC3若空间三条直线a,b,c满足ab,bc,则直线a与c()A一定平行B一定相交C一定是异面直线D平行、相交或异面都有可能4l1,l2,l3是空间三条不同的直线,则下列命题正确的是()Al1l2,l2l
2、3l1l3Bl1l2,l2l3l1l3Cl1l2l3l1,l2,l3共面Dl1,l2, l3共点l1,l2,l3共面5已知直线a和平面,l,a,a,且a在,内的射影分别为直线b和c,则直线b和c的位置关系是()A相交或平行 B相交或异面C平行或异面 D相交、平行或异面二、填空题6给出下列命题,其中正确的命题有_如果线段AB在平面内,那么直线AB在平面内;两个不同的平面可以相交于不在同一直线上的三个点A,B,C;若三条直线a,b,c互相平行且分别交直线l于A,B,C三点,则这四条直线共面;若三条直线两两相交,则这三条直线共面;两组对边相等的四边形是平行四边形7设a,b,c是空间中的三条直线,下面
3、给出五个命题: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;若a,b与c成等角,则ab.正确的命题是_(写出全部正确结论的序号)8.如图在底面为正方形,侧棱垂直于底面的四棱柱ABCD A1B1C1D1中,AA12AB2,则异面直线A1B与AD1所成角的余弦值为_三、解答题9.如图,平面ABEF平面ABCD,四边形ABEF与四边形ABCD都是直角梯形,BADFAB90,BC綊AD,BE綊FA,G,H分别为FA,FD的中点(1)求证:四边形BCHG是平行四边形;(2)C,D,F,E四点是否共面?为什么?10如图所示,A
4、是BCD所在平面外的一点,E,F分别是BC,AD的中点(1)求证:直线EF与BD是异面直线;(2)若ACBD,ACBD,求EF与BD所成的角1设四面体的六条棱的长分别为1,1,1,1,和a,且长为a的棱与长为的棱异面,则a的取值范围是()A(0, ) B(0, ) C(1, ) D(1, )2在正方体ABCDA1B1C1D1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3.如图,在三棱锥PABC中,PA底面ABC,D是PC的中点已知BAC,AB2,AC2,PA2.求:(1)三棱锥PABC的体积;(2)异面直线BC与AD所成角的余弦值答 案一、
5、选择题1解析:选D由异面直线的定义可知2解析:选C若ABAC,DBDC,AD不一定等于BC,C不正确3解析:选D当a,b,c共面时,ac;当a,b,c不共面时,a与c可能异面也可能相交4解析:选B若l1l2,l2l3,则l1,l3有三种位置关系,可能平行、相交或异面,A不正确;当l1l2l3或l1,l2,l3共点时,l1,l2,l3可能共面,也可能不共面,C,D不正确;当l1l2,l2l3时,则有l1l3,故选B.5解析:选D依题意,直线b和c的位置关系可能是相交、平行或异面二、填空题6解析:显然正确若两平面有三个不共线的公共点,则这两平面重合,故不正确;三条直线两两相交于同一点时,三条直线不
6、一定共面,故不正确;两组对边相等的四边形可能是空间四边形,不正确答案:7解析:由公理4知正确;当ab,bc时,a与c可以相交、平行,也可以异面,故不正确;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,故不正确;a,b,并不能说明a与b“不同在任何一个平面内”,故不正确;当a,b与c成等角时,a与b可以相交、平行,也可以异面,故不正确答案:8.解析:连接BC1,易证BC1AD1,则A1BC1即为异面直线A1B与AD1所成的角连接A1C1,由AB1, AA12,得A1C1,A1BBC1,故cosA1BC1.答案:三、解答题9.解:(1)证明:由题设知,FGGA,FHHD,所以GH綊
7、AD.又BC綊AD,故GH綊BC.所以四边形BCHG是平行四边形(2)C,D,F, E四点共面理由如下:由BE綊FA, G是FA的中点知,BE綊GF,则四边形BGFE是平行四边形,所以EF綊BG.由(1)知BGCH,所以EFCH,故EC,FH共面又点D在直线FH上,所以C,D,F,E四点共面10解:(1)证明:假设EF与BD不是异面直线,则EF与BD共面,从而DF与BE共面,即AD与BC共面,所以A,B,C,D在同一平面内,这与A是BCD所在平面外的一点相矛盾故直线EF与BD是异面直线(2)取CD的中点G,连接EG, FG,则ACFG,EGBD,所以相交直线EF与EG所成的角,即为异面直线EF
8、与BD所成的角又因为ACBD,则FGEG.在RtEGF中,由EGFGAC,求得FEG45,即异面直线EF与BD所成的角为45.1.解析:选A如图所示,AB,CDa,设点E为AB的中点,则EDAB,ECAB,则ED,同理EC.由构成三角形的条件知0aEDEC,所以0a.2解析:法一:在EF上任意取一点M,直线A1D1与M确定一个平面,这个平面与CD有且仅有1个交点N,M取不同的位置就确定不同的平面,从而与 CD有不同的交点N,而直线MN与这3条异面直线都有交点如图所示法二:在A1D1上任取一点P,过点P与直线EF作一个平面,因CD与平面不平行,所以它们相交,设它们交于点Q,连接PQ,则PQ与EF必然相交,即PQ为所求直线由点P的任意性,知有无数条直线与三条直线A1D1,EF,CD都相交答案:无数3.解:(1)SABC222,三棱锥PABC的体积为VSABCPA22.(2)如图,取PB的中点E,连接DE,AE,则EDBC,所以ADE(或其补角)是异面直线BC与AD所成的角在ADE中,DE2,AE,AD2,cosADE.故异面直线BC与AD所成角的余弦值为.