内容正文:
空间点、直线、平面之间的位置关系(见学生用书P371)
1.[2023·连云港模拟] “直线l与直线m没有公共点”是“l∥m”的( B )
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】 直线l与直线m没有公共点时,它们可能平行,也可能是异面直线,故“直线l与直线m没有公共点”是“l∥m”的必要不充分条件.
2.已知∠BAC=30°,AB∥A′B′,AC∥A′C′,则∠B′A′C′=( C )
A.30° B.150°
C.30°或150° D.大小无法确定
【解析】 由题意易知∠BAC与∠B′A′C′相等或互补,所以∠B′A′C′=30°或150°.
3.设α,β表示平面,l表示直线,A,B,C表示三个不同的点,给出下列命题:
①若A∈l,A∈α,B∈l,B∈α,则l⊂α;
②若α,β表示不同的平面,A∈α,A∈β,B∈α,B∈β,则α∩β=AB;
③若l⊄α,A∈l,则A∉α;
④若A,B,C∈α,A,B,C∈β,则α与β重合.
其中,正确的有( B )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【解析】 α,β表示两个平面,l表示直线,A,B,C表示三个不同的点,
①若A∈l,A∈α,B∈l,B∈α,则l⊂α,由平面基本事实2,可得①正确;
②α,β不重合,若A∈α,A∈β,B∈α,B∈β,则α∩β=AB,由平面的基本事实2,可得②正确;
③若l⊄α,A∈l,则A∈α或A∉α,可得③不正确;
④若A,B,C∈α,A,B,C∈β,如果A,B,C不共线,则α与β重合,如果三点共线,则α与β可以相交.可得④不正确.
其中正确的有2个.
4.[2023·秦皇岛模拟] 已知M是正方体ABCDA1B1C1D1的棱BB1的中点,则异面直线MC1和CD1所成角的余弦值为( A )
A. B.
C. D.
【解析】 取A1B1的中点N,连接MN,NC1,
则异面直线MC1和CD1所成的角为∠NMC1(或其补角),设AB=2,则MN=,NC1=MC1=,则cos ∠NMC1==.
5.[2023·绍兴一中模拟] 正方体上的点M,N,P,Q是其所在棱的中点,则下列各图中直线MN与直线PQ是异面直线的图形是( B )
A. B. C. D.
【解析】 对于A,如图1,连接MQ,PN,AC,因为M,N,P,Q分别是正方体的棱A1A,AB,BC,CC1的中点,所以MQ∥AC,PN∥AC,所以MQ∥PN,所以MN与PQ共面,所以A不符合题意;
图1
图2
对于B,如图2,因为平面ABCD∥平面A1B1C1D1,MN⊂平面A1B1C1D1,PQ⊂平面ABCD,所以MN与PQ无公共点.因为MN与PQ不平行,所以MN与PQ是异面直线,所以B符合题意;
对于C,如图3,连接PM,A1B,CD1,NQ,因为M,N,P,Q分别是正方体的棱AB,C1D1,AA1,CC1的中点,所以PM∥A1B,CD1∥NQ.因为CD1∥A1B,所以PM∥NQ,所以M,N,P,Q四点共面,所以MN与PQ不是异面直线,所以C不符合题意;
图3
图4
对于D,如图4,连接A1C1,因为M,N,P,Q分别是正方体的棱A1D1,C1D1,AA1,CC1的中点,所以MN∥A1C1,PQ∥A1C1,所以MN∥PQ,所以D不符合题意.
6.已知四棱锥D1ABCD的底面ABCD为平行四边形,M是DD1上靠近点D的三等分点,N是BD1的中点,平面AMN∩CD1=H,则=( D )
A. B.
C. D.
【解析】 将棱锥补全成棱柱,作D1E∥AB,且D1E=AB,因为四边形ABCD为平行四边形,所以CD∥AB,且CD=AB,所以D1E∥AB∥CD,且D1E=AB=CD.因为N是BD1的中点,所以延长AN必过点E,连接ME交D1C于H,此时A,M,N,H四点共面.因为四边形DD1EC为平行四边形,所以D1D∥CE,且D1D=CE,所以△MD1H∽△ECH.又因为M是棱DD1上靠近点D的三等分点,所以==,所以=.
7.[2023·滨州模拟] 如图,直四棱柱ABCDA1B1C1D1的底面是正方形,已知AA1=4,AB=2,点E,F分别在棱BB1,CC1上,且BE=BB1,CF=CC1,则( B )
A.D1E≠AF,且直线D1E,AF是相交直线
B.D1E≠AF,且直线D1E,AF是异面直线
C.D1E=AF,且直线D1E,AF是异面直线
D.D1E=AF,且直线D1E,AF是相交直线
【解析】 D1E==,AF==2≠D1E.取BC的中点M,连接AM,FM,D1A,D1F(图略),则AD1∥MF,故A,M,F,D1共面,点E在平面AMFD1外,故直线D1E经过平面AM