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训练十五 平面的基本事实与推论
[对应素能提升训练第29页]
1.空间中,可以确定一个平面的条件是 ( )
A.三个点 B.四个点
C.三角形 D.都不对
解析 由平面的基本事实及推论得在A中,不共线的三个点能确定一个平面,共线的三个点不能确定一个平面,故A错误;在B中,共线的四个点不能确定一个平面,故B错误;在C中,由于三角形的三个顶点不共线,因此三角形能确定一个平面,故C正确;D错误.故选C.
答案 C
2.(多选)空间不共线的四点可以确定平面的个数为 ( )
A.1 B.3 C.4 D.5
解析 若四点共面,则可确定1个平面;若四点不共面,则可确定4个平面.
答案 AC
3.若A∈平面α,B∈平面α,C∈直线AB,则 ( )
A.C∈α B.C∉α
C.AB⊄α D.AB∩α=C
解析 因为A∈平面α,B∈平面α,所以AB⊂α.又C∈直线AB,所以C∈α.
答案 A
4.如图所示,四棱锥P-ABCD,AC∩BD=O,M是PC的中点,直线AM交平面PBD于点N,则下列结论正确的是( )
A.O,N,P,M四点不共面
B.O,N,M,D四点共面
C.O,N,M三点共线
D.P,N,O三点共线
解析 直线AC与直线PO交于点O,所以平面PCA与平面PBD交于点O,所以必相交于直线PO,直线AM在平面PAC内,点N∈AM,故N∈面PAC,故O,N,P,M四点共面,所以A错误.点D若与M,N共面,则直线BD在平面PAC内,与题目矛盾,故B错误.O,N∈面PBD,m∉面PBD,故O,M,N三点不共线.
答案 D
5.用一个平面去截正方体,所得的截面不可能是 ( )
A.六边形 B.菱形
C.梯形 D.直角三角形
解析 画出截面图形如图:
得不出截面是直角三角形的截面.
答案 D
6.若A,B,C三点都是两个不重合的平面的公共点,则A,B,C三点的位置关系是 .
解析 因为A,B,C三点都是两个不重合的平面的公共点,所以这两个平面相交,所以A,B,C三点都交线上,所以A,B,C三点共线.
答案 共线
7.如图,已知D,E分别是△ABC的边AC,BC上的点,平面α经过D,E两点,若直线AB与平面α的交点是P,则点P与直线DE的位置关系是 .
解析 因为P∈AB,AB⊂平面ABC,所以P∈平面ABC.又P∈α,平面ABC∩α=DE,所以P∈DE.
答案 P∈DE
8.过已知直线外一点与这条直线上的3点,分别画3条直线,证明:这三条直线在同一个平面内.
证明 已知:如图,已知A∉l,B,C,D∈l.
求证:AB,AC,AD共面.
证明:∵A∉l,
根据基本事实1的推论可得点A和直线l确定一个平面α,
∵B,C,D∈l,l⊂α,∴B,C,D∈α.
又A∈α,∴AB,AC,AD⊂α,即AB,AC,AD共面.
9.如图,正方体ABCD -A1B1C1D1中,E,F分别为C1D1,B1C1的中点.
(1)求证:B,D,E,F四点共面;
(2)若AC∩BD=P,A1C1∩EF=Q,AC1与平面EFBD交于点R,求证:P,Q,R三点共线.
证明 (1)连接B1D1,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
∵E,F分别为C1D1,B1C1的中点,
∴EF是△B1C1D1的中位线,∴EF∥B1D1且EF=B1D1.
又B1D1BD,∴EF∥BD且EF=BD,
∴四边形BDEF为梯形,即B,D,E,F四点共面.
(2)在正方体ABCD -A1B1C1D1中,
AC∩BD=P,A1C1∩EF=Q,
∴PQ是平面AA1C1C与平面BDEF的交线.
又AC1交平面BDEF于点R,
∴R是平面AA1C1C与平面BDEF的一个公共点.
∴两平面相交的所有公共点都在这两个平面的交线上,
∴P,Q,R三点共线.
10.如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是棱CC1的中点,则过三点A,D1,E的截面面积等于( )
A.3 B. C. D.3
解析 取BC的中点F,连接EF,AF,则EF∥AD1,所以平面AD1EF为所求截面,
EF=,AD1=2,AF==,所以梯形的高为=,过三点A,D1,E的截面面积为×=.
答案 C
11.若直线l与平面α相交于点O,A,B∈l,C,D∈α,且AC∥BD,则O,C,D三点的位置关系是 .
解析 如下图所示,
因为AC∥BD,所以A,B,C,D四点共面.
又O∈l,l∈平面ABDC,所以O∈平面ABDC.
又O∈平面α,所以O在平面ABDC与平面α的交线上.又平面ABDC∩平面α=CD,所以O∈CD,
所以O,C,D三点共线,故答案为共线.
答案 共线
12.在空间四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA上分别取点E,F,G,H,如果EH,FC相交于一点M,那么M一定在直线