内容正文:
第14讲 基本事实、空间直线位置关系
一、核心体系
二、高频考点+重点题型
题型一、基本事实的应用
例1-1.已知空间四点中,无三点共线,则经过其中三点的平面有( )
A.一个 B.四个 C.一个或四个 D.无法确定平面的个数
例1-2.空间三个平面如果每两个都相交,那么它们的交线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.1条或3条
例1-3.如图,,,,且,直线,过三点的平面记作,则与的交线必通过( )
A.点A B.点 C.点但不过点 D.点和点
例1-4.在三棱锥的边上分别取E、F、G、H四点,如果,则点P( )
A.一定在直线上 B.一定在直线上
C.在直线或上 D.不在直线上,也不在直线上
训练题组
1.三条两两平行的直线可以确定平面的个数可能为______个.
2.如图所示.是正方体,O是的中点,直线交平面于点M,给出下列结论:
①A、M、O三点共线; ②A、M、O、不共面:
③A、M、C、O共面; ④B、、O、M共面,
其中正确的序号为_________.
3.(多选)如图,在正方体中,P,Q分别是棱的中点,平面平面,则下列结论中不正确的有( )
A.l过点
B.l不一定过点
C.的延长线与的延长线的交点不在l上
D.的延长线与的延长线的交点在l上
考点二、作图
例2-1.下列各图符合立体几何作图规范要求的是( )
A.直线在平面内 B.平面与平面相交 C.直线与平面相交 D.两直线异面
例2-2.请给下列各图补上适当的虚线,使它们能比较直观地看出是立体图形.
例2-3.如图,在正方体中,是的中点,,,分别是,,的中点.
若正方体棱长为1,过,,三点作正方体的截面,画出截面与正方体的交线,并求出截面的面积.
例2-4.如图,在梯形中,,S是梯形所在平面外一点,画出平面和平面的交线.
训练题组
1.(多选)平面以任意角度截正方体,所截得的截面图形可能为( )
A.等腰梯形 B.非矩形的平行四边形 C.正五边形 D.正六边形
2.正方体中,棱长为分别是、的中点,是底面的中心,过作截面,则所得截面的面积为___________.
3.用一个平面去截直三棱柱,交分别于点. 若,则截面的形状可以为________.(把你认为可能的结果的序号填在横线上)
①一般的平行四边形;②矩形;③菱形;④正方形;⑤梯形
4.如图所示的正方体中,是棱上的一点,试说明、、三点确定的平面与平面相交,并画出这两个平面的交线.
考点三、证明(三点共线,三线共点,点在线上,点在面内)
例3-1.如图,在空间四边形ABCD中,E,F分别是AB,AD的中点,G,H分别在BC,CD上,且.
(1)求证:E,F,G,H四点共面;
(2)设EG与FH交于点P,求证:P,A,C三点共线.
例3-2.在空间四边形ABCD中,H,G分别是AD,CD的中点,E,F分别边AB,BC上的点,且.求证:
(1)点E,F,G,H四点共面;
(2)直线EH,BD,FG相交于一点.
例3-3.如图,为空间四边形,点,分别是,的中点,点,分别在,上,且,.
(1)求证:,,,四点共面;
(2)求证:,必相交且交点在直线上.
例3-4.如图,在正方体中,设平面.证明:点在平面上.
训练题组
1.如图所示,在正方体中,E,F分别是的中点.
(1)求证:三线交于点P;
(2)在(1)的结论中,G是上一点,若FG交平面ABCD于点H,求证:P,E,H三点共线.
2.如图,在正四面体A-BCD中,点E,F分别是AB,BC的中点,点G,H分别在CD,AD上,且,.
求证:直线EH,FG必相交于一点,且这个交点在直线BD上;
考点四、直线平行
例4-1.如图,四边形和四边形都是梯形,且,且,,分别为的中点.
(1)求证:四边形是平行四边形. (2)四点是否共面?为什么?
例4-2.如图,点A在所在平面外,M,N分别是和的重心.
(1)求证:; (2)若,求的长.
例4-3.如图,在正方体中,P,Q分别为棱和的中点,问:与是否相等?为什么?
训练题组
1.如图,在空间四边形ABCD中,E, F分别为AB, BC的中点,点G, H分别在边CD, DA上,且满足, DH=2HA.求证:四边形EFGH为梯形.
2.如图,在正方体中,E,F,,分别为棱AD,AB,,的中点.求证:.
3.在正方体ABCDA1B1C1D1中,P, Q, M, N分别为AD, AB, C1D1, B1C1的中点.求证:A1P∥CN, A1Q∥CM,且∠PA1Q=∠MCN.
考点五、异面直线证明
例5-1.已知直线,分别与异面直线,相交于