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专题07点线面之间的位置关系
1.若A是直线m外一点,过点A且与m平行的平面( )
A.存在无数个 B.不存在
C.存在但只有一个 D.只存在两个
【解析】解:A是直线m外一点,
由线面平行的性质得:过点A且与m平行的平面有无数个.
故选:A.
2.下列命题中正确的是( )
A.两个平面可以有且仅有一个公共点
B.两两相交的直线一定共面
C.如果一条直线与两个相交的平面均平行,那么这条直线与这两个相交平面的交线也平行
D.如果一条直线与一个平面平行,那么这条直线与这个平面内的任意直线平行
【解析】解:两个平面可以有且仅有一个公共点,不满足公理3,所以A不正确;
两两相交的直线一定共面,利用多面体的顶点出发的棱,满足条件,但是推不出结果,所以B不正确;
若一条直线与两个相交平面都平行,则这条直线与这两个平面的交线平行,利用线面平行的性质定理和判定定理以及平行线的传递性可以证明;所以C正确;
如果一条直线与一平面平行,那么这条直线与平面内的无数条直线平行,而不是任意的直线平行,所以D不正确.
故选:C.
3.在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E为DD1中点,则异面直线B1E与BC1所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【解析】解:以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,
设正方体ABCD﹣A1B1C1D1中棱长为2,
则B1(2,2,2),E(0,0,1),B( 2,2,0),C1(0,2,2),
(﹣2,﹣2,﹣1),(﹣2,0,2),
设异面直线B1E与BC1所成角为θ,
则cosθ.
∴异面直线B1E与BC1所成角的余弦值为.
故选:A.
4.教室里有一把直尺,无论怎样放置,地面上总有一直线与该直尺所在的直线保持( )
A.平行 B.垂直
C.相交但不垂直 D.异面
【解析】解:①直尺所在直线与地面垂直时,地面上的所有直线都与直尺垂直,则底面上存在直线与直尺所在直线垂直;
②直尺所在直线与地面不垂直时,直尺所在的直线必在地面上有一条投影线(直尺在底面上时投影线为直尺本身),
在平面中一定存在与此投影线垂直的直线,由三垂线定理知,与投影垂直的直线一定与此斜线垂直,
则地面上总有直线与直尺所在的直线垂直.
综上,直尺无论怎样放置,在地面总有与直尺所在直线垂直的直线.
故选:B.
5.已知m,n为两条不同直线,α,β为两个不同平面,则下列命题中正确的是( )
A.如果m⊥n,m⊥α,n⊥β,那么α∥β
B.如果m∥n,m⊥α,n⊥β,那么α∥β
C.如果m⊂α,n⊂α,m∥β,n∥β,那么α∥β
D.如果α∥β,m⊂α,n⊂β,那么m∥n
【解析】解:对于A,由m⊥n,m⊥α,n⊥β,得α⊥β,故A错误;
对于B,m∥n,m⊥α,得n⊥α,又n⊥β,∴α∥β,故B正确;
对于C,由m⊂α,n⊂α,m∥β,n∥β,可得α∥β或α与β相交,故C错误;
对于D,由α∥β,m⊂α,n⊂β,得m∥n或m与n异面,故D错误.
故选:B.
6.如图是一个正方体的展开图,如果将它还原为正方体,则下列说法中错误的是( )
A.点C∈直线GH B.CD与EF是共面直线
C.AB∥EF D.GH与EF是异面直线
【解析】解:由图可知,还原正方体后,点C与G重合,∴C∈GH,
又可知CD与EF是平行直线,即共面直线,AB与EF是相交直线(点B与点F重合),
GH与EF是异面直线,故只有C错误.
故选:C.
7.半正多面体亦称“阿基米德多面体”,是由边数不全相同的正多边形围成的多面体,体现了数学的对称美.二十四等边体就是一种半正多面体,是由正方体切截而成的,它由八个正三角形和六个正方形构成(如图所示,若它的所有棱长都为,则BM与FQ所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.1
【解析】解:可知二十四等边体即为正方体截去8个角得到,如图所示:
由二十四等边体的所有棱长都为,可得正方体的棱长为2,
由BM∥CQ,可得∠CQF即为异面直线BM,FQ所成角.
由BM=CQ,
FQ,CF,
则cos∠CQF.
故选:C.
8.如图,在三棱锥P﹣ABC中,已知PA=PBAC,AB=BC=2,平面PAB⊥平面ABC,则异面直线PC与AB所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【解析】解:取AB的中点M,连接PM,可得PM⊥AB,
由平面PAB⊥平面ABC,可得PM⊥平面ABC,
在平面ABC内,过C作CH∥AB,且CH=AB,
则∠PCH(或补角)为异面直线PC,AB所成角.
由四边形ABCH是边长为2的正方形,可得MH,
由△PMH为直角三角形,可得PH,
由BC⊥AB,PM⊥平面ABC,可得BC⊥PB,
则PC,
在△PCH中,cos∠PCH.
故选:A.
9.已知正四面体