内容正文:
8.4 空间点、直线、平面之间的位置关系
考法一 平面的基本性质及推理
【例1-1】(23-24湖北)下面说法中正确的是( )
A.任何一个平面图形都是一个平面
B.平静的太平洋面是平面
C.平面就是平行四边形
D.在几何体的直观图中,平面多边形和圆、椭圆都可以表示一个平面
【答案】D
【解析】对于A中,平面是无限延展的,所以一个平面图形不是一个平面,所以A不正确;
对于B中,平静的太平洋面是个有边界的图形,不是平面,所以B不正确;
对于C中,平面可以用平行四边形表示,但平面不是是平行四边形,所以C不正确;
对于D中,在几何体的直观图中,平面多边形和圆、椭圆都可以表示一个平面,所以D正确.
故选:D.
【例1-2】(24-25上海崇明)当我们停放自行车时,只要将自行车的排脚放下,自行车就稳了,这用到了( )
A.三点确定一个平面 B.不在同一直线上的三点确定一个平面
C.两条相交直线确定一个平面 D.两条平行直线确定一个平面
【答案】B
【解析】自行车的前轮、后轮、排脚与地面的三个接触点不在同一条直线,
它们可以确定一个平面,因此自行车就稳了,
故选:B.
【一隅三反】
1.(24-25高一下·全国·课堂例题)(多选)下列说法正确的是( )
A.平面是处处平的面 B.平面是无限延展的
C.平面的形状是平行四边形 D.一个平面的厚度可以是0.001cm
【答案】AB
【解析】平面是无限延展的,但是没有大小、形状、厚薄,AB两种说法是正确的;CD两种说法是错误的.
故选:AB
2.(23-24上海·阶段练习)下列命题中:①空间中三个点可以确定一个平面;②直线和直线外的一点,可以确定一个平面;③如果三条直线两两相交,那么这三条直线可以确定一个平面;④如果三条直线两两平行,那么这三条直线可以确定一个平面;⑤如果两个平面有无数个公点,那么这两个平面重合.真命题的个数为 个.
【答案】1
【解析】命题①:空间中不共线三个点可以确定一个平面,错误;
命题②:直线和直线外的一点,可以确定一个平面,正确;
命题③:三条直线两两相交,若三条直线相交于一点,则无法确定一个平面,所以命题③错误;
命题④:如果三条直线两两平行,那么这三条直线不能确定一个平面,所以命题④错误;
命题⑤:两个平面有无数个公共点,则两平面可能相交,所以命题⑤错误;
故答案为:1
3.(2023云南)下列命题中正确命题的个数是( )
①三角形是平面图形; ②四边形是平面图形;
③四边相等的四边形是平面图形;④圆是平面图形.
A.1 B.2
C.3 D.4
【答案】B
【解析】在①中,有不共线的三点确定一个平面,得三角形是一个是平面图形,故①为真命题;
在②③中,若这四条边不在同一平面内,例如空间四边形,则该四边形则不是平面图形,
∴②③为假命题;在④中,圆是平面图形,∴④为真命题;故选:B.
考法二 点共面
【例2-1】(24-25河北承德)如图,在下列正方体中,M,N为正方体的两个顶点,P,Q分别为所在棱的中点,则在这四个正方体中,M,N,P,Q四点共面的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】对于A:显然、、在正方体的上底面,且三点不共线,不在正方体的上底面,
所以、、、四点不共面,故A错误;
对于B:
如图,,即、、、四点共面,即、、三点共面,且三点不共线,
又平面,所以、、、四点不共面,故B错误;
对于C:显然、、在正方体的下底面,且三点不共线,不在正方体的下底面,
所以、、、四点不共面,故C错误;
对于D:
如图,连接,则,又,所以,
所以、、、四点共面,故D正确.
故选:D
【例2-2】(23-24山西大同)(多选)已知正方体中,为的中点,直线交平面于点,则下列结论正确的是( )
A.三点共线 B.四点共面
C.四点共面 D.四点共面
【答案】ABC
【解析】
连接,,,因为为的中点,所以,平面平面,
因为平面,平面,所以点是平面和平面的交点,
所以,,,三点共线,故A正确;
因为,,三点共线,所以,,,四点共面,,,,四点共面,故BC正确;
取中点,连接交于点,由题意得,,
所以,即为的三等分点,因为,,不共线,平面,平面,为的中点,
所以点平面,,,,四点不共面,故D错.
故选:ABC.
【一隅三反】
1.(24-25湖北随州)(多选题)在长方体中,直线与平面的交点为M,O为线段的中点,则下列结论正确的是( )
A.三点共线 B.M,O,,A四点共面
C.B,,O,M四点共面 D.A,O,C,M四点共面
【答案】ABD
【解析】因为,则四点共面.因为,则平面,
又平面,则点在平面与平面的交线上,
同理,也在平面与平面的交线上,
所以三点共线,M,O,,A四点共面,故选项A、B正确;
三点均在平面内,而点A不在平面内,
所以直线AO与平面相交且点O是交点,所以点M不在平面内,
即四点不共面,故选项C错误;
点M在直线上,点O在直线上,所以A,O,C,M四点都在平面,
所以A,O,C,M四点共面,故选项D正确.
故选:ABD
2.(24-25上海·期中)在正方体中,、分别为与的中点,求证:、、、四点共面
【答案】证明见解析
【解析】
连接,
因为,可知为平行四边形,
则,
因为、分别为与的中点,由中位线可知,
所以,
所以、、、四点共面.
3(2024山西吕梁 )如图,把正方形纸片ACDB沿对角线BC折成直二面角,E,F,G,H分别为BD,BA,AC,CD的中点,O是原正方形ABCD的中心,.
(1)求证:.E,F,G,H共面.
(2)求EG的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】(1)由于是的中点,所以,
是的中点,所以,
故, 四点共面,
(2)由(1)知,
故四边形为平行四边形,
,平面,
所以平面,平面,故,
故四边形为矩形,
为的平面角,
又平面平面,所以,
所以
所以,
在矩形EFGH中, EG=
考法三 点共线
【例3-1】(24-25上海)如图,在四面体中,、分别是、的中点,、分别在、上,且.
(1)求证:、、、四点共面;
(2)设与交于点,求证:、、三点共线.
【答案】(1)证明过程见解析(2)证明过程见解析
【解析】(1)因为、分别是、的中点,所以,
又因为、分别在、上,且.所以,于是有,
所以、、、四点共面;
(2)∵EG与HF交于点P,∴P在面ABC内,同理P在面DAC内.
又∵面面,∴P在直线AC上,∴P、A、C三点共线.
【一隅三反】
1.(2024高一·江苏·专题练习)如图所示,在正方体中,分别为上的点且.求证:点三点共线.
【答案】证明见解析
【解析】因为,且平面,所以平面,
同理平面,
从而M在两个平面的交线上,
因为平面∩平面,所以成立.
所以点三点共线.
2.(2024海南)如图所示,在平面外,三边AB,AC,BC所在直线分别交平面于P,Q,R三点.求证:P,Q,R三点在同一直线上.
【答案】证明见解析
【解析】由,可知点,
且平面ABC,可知点平面ABC,又,
所以点P在平面ABC与平面的交线上,
同理可得:点Q,R均在平面ABC与平面的交线上,
所以P,Q,R三点共线.
3.(23-24北京)如图,在空间四边形中,、分别是、的中点,,分别在,上,且.
(1)求证:;
(2)设与交于点,求证:三点共线.
【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析
【解析】(1)、分别是、的中点,,,,.
(2)因为,,平面,
所以平面,同理平面.所以是平面与平面的公共点,
又平面平面,所以,所以三点共线
考法四 线共点
【例4-1】(24-25上海)如图,在正方体中,点、分别是、的中点.求证:
(1)直线和在同一平面上;
(2)直线、和交于一点.
【答案】(1)证明见详解;
(2)证明见详解.
【解析】(1)如图,连结.
∵点分别是的中点,∴.
∵四边形为平行四边形,∴,
∴,
∴四点共面,即和共面.
(2)证明:正方体中,
∵点分别是的中点,∴且
∵四边形为平行四边形,∴,且
∴∥且
∴与相交,设交点为P,
∵,平面,∴平面;
又∵,平面,∴平面,
∵平面平面,∴,
∴三线交于点P.
【一隅三反】
1.(24-25浙江)如图所示,已知四面体中,E,F分别是AB,AD上的点,G,H分别是BC,CD上的点,且四边形是以EF,GH为底的梯形.求证:直线EG,FH,AC相交于同一点.
【答案】证明见解析
【解析】四边形是梯形,其两腰所在直线必相交.
设两腰EG,FH的延长线相交于一点,
平面ABC,平面ACD,平面ABC,平面ACD.
又平面平面,
,故直线EG,FH,AC相交于同一点.
2.(23-24四川乐山)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)四边形EFGH为梯形;
(2)直线EH,BD,FG相交于一点.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【解析】(1)由题意,作图如下:
连接、,因为空间四边形中,分别是的中点,
所以,且,
又因为,所以,且,
所以,且,
故四边形为梯形.
(2)由(1)知四边形为梯形,且是梯形的两腰,
所以相交于一点.
设交点为,
因为平面,所以平面,
同理平面,而平面平面,所以,
故点是直线的公共点,即直线相交于一点.
3.(2025江苏)如图,在正四棱台中,分别为棱,,,上的点.已知,,,,正四棱台的高为6.证明:直线,,相交于同一点.
【答案】证明见解析
【解析】在正四棱台中,因为,,,,所以四边形,均为梯形,
则直线与必相交,与必相交.
延长,,,设的延长线与的延长线交于点,
的延长线与的延长线交于点.
在正四棱台中,,,
则,,得,所以点重合,
即直线,,相交于同一点.
考法五 平面分空间的区域数量、点线分平面数量
【例5-1】(2024安徽六安)空间中四点可确定的平面有( )
A.1个 B.4个 C.1个或4个 D.1个或4个或无数个
【答案】D
【解析】当四个点为平面四边形的四个端点时,只能确定唯一平面;
当四个点为三棱锥的四个端点时,可以确定四个不同的平面;
当四个点共线时,可以有无数个平面过这四个点.
故选:D.
【例5-2】(2024·陕西商洛)在空间中,下列命题是真命题的是( )
A.三条直线最多可确定1个平面 B.三条直线最多可确定2个平面
C.三条直线最多可确定3个平面 D.三条直线最多可确定4个平面
【答案】C
【解析】在空间中,三条直线最多可确定个平面,
例如:三棱锥中的三个侧面.
故选:C
【例5-3】(24-25高一下·全国·课后作业)(1)一个平面可以把空间分成 部分.
(2)两个平面可以把空间分成 部分.
(3)三个平面可以把空间分成 部分.
【答案】 2 3或4 4或6或7或8
【解析】(1)一个平面可以把空间分成2部分,如图1.
(2)两个平面可以把空间分成3或4部分,如图2、图3.
(3)三个平面可以把空间分成4或6或7或8部分.如图4~图8.
故答案为:2;3或4;4或6或7或8
【一隅三反】
1.(2024高一下·全国·专题练习)下列命题是真命题的是( )
A.空间任意三个点确定一个平面 B.一个点和一条直线确定一个平面
C.两两相交的三条直线确定一个平面 D.两两平行的三条直线确定一个或三个平面
【答案】D
【解析】对于A中,当三个点共线时,可作无数个平面,所以A是假命题;
对于B中,如果这个点在这条直线上,这时有无数个平面,
如果这个点不在这条直线上,由推论1知,有且只有一个平面,所以B是假命题.
对于C中,当三条直线可能交于同一点,可能确定三个平面;当三条直线有三个不同的交点,可以确定一个平面,所以C是假命题;
对于D中,两两平行的三条直线,根据推理(3)可以确定一个或三个平面,所以D正确;
故选:D.
2.(24-25 上海 )三个平面把空间分成7部分时,它们的交线有 条.
【答案】3
【解析】根据题意,三个平面把空间分成7部分,
此时三个平面两两相交,
且有三条平行的交线.
故答案为:3.
3.(23-24上海崇明)三棱台的各个面所在的平面,将空间划分为 个区域.
【答案】22
【解析】三棱台的3个侧面所在平面两两相交,且所得3条交线共点,这3个平面将空间分成8个区域,
一个底面将其所在的7个区域分成两半,另一个底面将其所在的7个区域分成两半,
所以三棱台的各个面所在的平面,将空间划分的区域个数为.
故答案为:22
4.(24-25河北唐山)空间三个平面最多将空间分成 个部分(填数字).
【答案】
【解析】三个平面两两平行时,这三个平面将空间分为部分;
两平面平行,第三个平面与这两个平面都相交,则这三个平面将空间分为部分;
三个平面两两相交,且交于同一条直线,则这三个平面将空间分为部分;
三个平面两两相交,且交线两两平行时,如三棱柱的三个侧面所在的平面,
这三个平面将空间分为部分;
三个平面两两相交,且交线交于一点,则这三个平面将空间分为部分.
因此,空间三个平面最多将空间分成个部分.
故答案为:.
5.(2024陕西西安)三条直线两两相交,它们可以确定的平面有 个.
【答案】1或3
【解析】设这三条直线为a,b,c,故两条相交直线a与b确定一个平面,
(1)若直线c在平面内,则直线a,b,c确定一个平面;
(2)若直线c不在平面内,则直线a,b,c两两能确定一个平面,共确定三个平面.
故答案为:1或3.
考法六 空间中直线与直线的位置关系
【例6】(2025·上海·模拟预测)如图,是正四棱台,则下列各组直线中属于异面直线的是( ).
A.和; B.和; C.和; D.和.
【答案】D
【解析】因为是正四棱台,所以,故A错误,
侧棱延长交于一点,所以与相交,故B错误,
同理与也相交,所以四点共面,所以与相交,故C错误,
与是异面直线,故D正确.
故选:D
【一隅三反】
1.(24-25高一上·上海嘉定·期中)已知点是平行六面体的面对角线上的动点,则下列直线中与恒为异面直线的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对于A,当点位于位置时,证明与直线相交,A错误;
对于D,当点位于位置时,证明与直线相交,D错误;
对于B,当点位于的中点时,如图,
因为四边形为平行四边形,
所以也为的中点,
因为,所以四点共面,
所以与共面,B错误;
对于C,直线平面,直线平面,
点不在直线上,所以直线与直线为异面直线,C正确;
故选:C.
2.(23-24 云南 )如图,在正方体中,直线与直线BD( )
A.异面 B.平行 C.相交且垂直 D.相交但不垂直
【答案】A
【解析】法一:由图形可知,直线与直线不同在任何一个平面,这两条直线为异面直线.
法二:(反证法)假设直线与直线不异面,则直线与直线共面,
设直线与直线确定的平面,又不共线,所以确定平面,
所以平面与平面重合,从而可得平面,与平面矛盾,
所以直线与直线异面.故选:A.
考法七 空间直线与平面的位置关系
【例7】(23-24高一下·黑龙江·期中)下列命题正确的是( )
A.若直线上有无数个点不在平面内,则
B.若两条平行直线中的一条与一个平面平行,则另一条也与这个平面平行
C.若直线与平面平行,则与平面内的任意一条直线都平行
D.若直线与平面平行,则平面内有无数条直线与平行
【答案】D
【解析】A选项,当时,在直线上,除了之外,其余点有无数个都不在内,故A选项错误;
B选项,若两条平行直线中的一条与一个平面平行,另一条有可能在平面内,就不与平面平行,B选项错误;
C选项,若直线与平面平行,则与平面内的直线平行或异面,C选项错误;
D选项,若直线与平面平行,则平面内有无数条直线与平行,D选项正确.
故选:D
【一隅三反】
1.(23-24高一下·北京房山·期末)在空间中,下列命题正确的是( )
A.平行于同一条直线的两个平面平行 B.平行于同一个平面的两条直线平行
C.过直线外一点有且只有一条直线与该直线平行 D.过平面外一点有且只有一条直线与该平面平行
【答案】C
【解析】平行于同一条直线的两个平面不一定平行,如在正方体中,
平面,平面,平面平面,
故错误;
平行于同一个平面的两条直线不一定平行,如在正方体,
平面,平面,,
故错误;
根据空间平行直线的传递性,如果过直线外一点有两条直线与已知直线平行,那么这两条直线平行,与过一点矛盾,故正确;
如在正方体,平面,平面,
过平面外一点有且只有一条直线与该平面平行错误,故错误.
故选:.
2.(24-25高一下·全国·随堂练习)下列命题正确的个数为( )
①若直线上有无数个点不在平面内,则;
②如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行;
③若直线与平面平行,则与平面内的任意一条直线都没有公共点.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【解析】对于①,直线上有无数个点不在平面内,则或直线与平面相交,①错误;
对于②,两条平行直线中的一条与一个平面平行,则另一条与这个平面平行或在平面内,②错误;
对于③,直线与平面平行,则与平面没有公共点,与平面内的任意一条直线都没有公共点,③正确,
所以给定命题正确的个数为1.
故选:B
3.(23-24高一下·福建福州·期中)(多选)若直线不平行于平面,且,则下列结论错误的是( )
A.内的所有直线与是异面直线
B.内不存在与平行的直线
C.内存在唯一一条直线与平行
D.内的所有直线与都相交
【答案】ACD
【解析】因为直线不平行于平面,且,则与平面相交,
设交点为,则平面内所有过点的直线与直线相交,即共面,
平面内所有不过点的直线与直线异面,故A错误,D错误;
显然内不存在与平行的直线,故B正确,C错误.
故选:ACD
考法八 空间中平面与平面的位置关系
【例8】(23-24高一下·宁夏固原·期末)已知m,n是两条不同的直线,,是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
【答案】C
【解析】对A,,,则可能,相交、异面,故A错误;
对B,若,,则可能平行,可能相交,不一定垂直,故B错误;
对C,若,,根据线面垂直的性质可得,故C正确;
对D,若,,则或,故D错误.故选:C
【一隅三反】
1.(2024高一·全国·专题练习)已知平面,直线,满足,,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.既不充分也不必要条件
C.必要不充分条件 D.充分不必要条件
【答案】D
【解析】因为直线,满足,,
若“”则“”成立,故充分性成立;
若,则不一定平行,与可能平行或异面,故必要性不成立;
即“”是“”的充分不必要条件,
故选:D
2.(23-24高一下·江苏无锡·期末)若为空间中两条不同的直线,为空间两个不同的平面,则下列结论不正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,则
【答案】D
【解析】A:若,则,故A正确;
B:若,则,故B正确;
C:若,,则,故C正确;
D:若,则或与异面或与相交,故D错误.
故选:D
3.(23-24高一下·福建龙岩·期中)已知直线是三条不同的直线,平面,,是三个不同的平面,下列命题正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,且,,则
D.,,三个平面最多可将空间分割成8个部分
【答案】D
【解析】直线是三条不同的直线,平面,,是三个不同的平面,
对于A,若,,则与相交、平行或异面,故A错误;
对于B,若,,则或,故B错误;
对于C,若,,且,,由于直线未必相交,所以与不一定平行,故C错误;
对于D,,,三个平面两两垂直时,最多可将空间分割成8个部分,故D正确故选:D
考点九 截面
【例9-1】(24-25高一上·上海·期末)如图,在棱长为1正方体中,点为棱的中点,则由三点所确定的平面截该正方体所得截面的面积为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】如图所示,分别取的中点,连接,
由且,得是平行四边形,则,
又且,得是平行四边形,得,
所以,则共面,
故平面截该正方体所得的截面为.
又正方体的棱长为1,,,,,
故的面积为.
故选:D.
【例9-2】(2025·广东茂名)在棱长为6的正方体中,,,过点的平面截该正方体所得截面的周长为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】如图取的中点,的中点,连接、、,
则五边形为过点的截面,取的中点,靠近的三等分点,连接、、,
则,又且,所以四边形为平行四边形,
所以,则,
又且,所以为平行四边形,所以,则,
所以四点共面;
取、靠近、的三等分点、,连接、、,
同理可证,,,所以,
所以四点共面;
所以五点共面;
又,,,
所以截面周长为.
故选:B
【例9-3】(23-24高一下·河南三门峡·期末)在正四棱柱中,,分别是的中点,则平面截该四棱柱所得截面的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】直线分别与相交于点,连接,分别与交于点,
连接,故五边形即为平面截该四棱柱所得截面,
其中分别是的中点,故,
,故,由勾股定理得,
,
同理可得,
又,故,
故平面截该四棱柱所得截面的周长为.
故选:A
【一隅三反】
1.(24-25上海·期中)如图,在三棱锥中,棱的中点为,棱的中点为,棱的中点为,经过、、的截面一定是( )
A.三角形 B.矩形 C.梯形 D.平行四边形
【答案】D
【解析】取的中点,连接,
因为棱的中点为,棱的中点为,棱的中点为,
所以,,
故,
所以四边形为平行四边形,
故经过、、的截面为平行四边形.
故选:D
2.(2023·河南周口·模拟预测)在棱长为的正方体中,点分别为线段的中点,点在线段上,且,则过三点的平面截正方体得到的截面多边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】连接,取中点,则三点共线,在上取点,满足;在上取点,满足;在上取点,满足;连接;
,,,又,
,五点共面;
同理可得:五点共面,
四边形即为过三点的平面截正方体得到的截面多边形;
,平面,平面,
又平面,,四边形为矩形;
,,,
又,.
故选:B.
3.(2024·辽宁)在正四棱柱中,为线段的中点,一质点从点出发,沿长方体表面运动到达点处,若沿质点的最短运动路线截该正四棱柱,则所得截面的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】如图,把正四棱柱的侧面展开图可得最短距离,
(1) ,(2) ,(3)
(1),(2),(3),
所以质点从到的最短距离为,
此时质点从点出发,经过上靠近的三等分点,再到达点,
面截正四棱柱所得截面为五边形,如图,
由,,
所以沿质点的最短运动路线截正四棱柱,
则所得截面的面积为:
.
故选:B
4.(2024·江苏)如图,在棱长为2的正方体中,E为棱BC的中点,用过点,E,的平面截正方体,则截面周长为( )
A. B.9 C. D.
【答案】A
【解析】
如图,取AB的中点G,连接GE,,.
因为E为BC的中点,所以,,
又,,
所以四边形为平行四边形,
所以,,
所以,,
所以用过点,E,的平面截正方体,所得截面为梯形,
其周长为.
故选:A.
5.(23-24 江西·阶段练习)如图,正方体的棱长为2,点分别是的中点,过点的平面截该正方体所得的截面记为,则截面的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】延长,与直线相交于,连接与分别交于点,连接,
则五边形即为截面,正方体的棱长为2,点分别是的中点,
由≌≌得,,,故,
因为⊥平面,平面,所以⊥,⊥,
由勾股定理得,取的中点,连接,则⊥,且,
由勾股定理,
其中,由相似关系可知,,
故.
故选:D
1. 单选题
1.(24-25 四川达州·期中)下列说法中正确的是( )
A.三点确定一个平面 B.四边形一定是平面图形
C.梯形一定是平面图形 D.两个互异平面和有三个不共线的交点
【答案】C
【解析】对于A,共线的三点无法确定一个平面,A错误;
对于B,空间四边形不是平面图形,B错误;
对于C,梯形有一组对边互相平行,则四个顶点必然处于同一平面内,即梯形一定是平面图形,C正确;
对于D,两个互异平面若有交点,则所有交点必在同一条直线上,D错误.
故选:C.
2.(23-24高一下·新疆·期末)给出下列四个结论:
①经过两条相交直线,有且只有一个平面;
②经过两条平行直线,有且只有一个平面;
③经过三点,有且只有一个平面;
④经过一条直线和一个点,有且只有一个平面.
其中正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】根据基本事实以及推论,易知①②正确.
若三点共线,则经过三点的平面有无数多个,故③错误.
若点在直线外,则确定一个平面,若点在直线上,则可有无数个平面,故④错误.
即正确的命题有2个,
故选:B.
3.(24-25 上海·期中)下列命题
(1)若空间四点共面,则其中必有三点共线;
(2)若空间四点中有三点共线,则此四点必共面;
(3)若空间四点中任何三点不共线,则此四点不共面;
(4)若空间四点不共面,则其中任意三点不共线;
其中真命题的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解析】对于(1),四点共面不一定得到三点共线,比如平面四边形,故(1)错误,
对于(2),若空间四点中有三点共线,则此四点必共面;(2)正确,
对于(3),若空间四点中任何三点不共线,则此四点可能共面;比如平面四边形,(3)错误,
对于(4),若空间四点不共面,则其中任意三点不共线;
假若其中三个点共线,则第四个点要么与这三点在一条直线上,要么在直线外
,根据直线和直线外一点可确定一个平面可知,这四点共面,矛盾,故任意三点不共线,(4)正确
故选:B
4.(2024·广东广州)三个不互相重合的平面将空间分成个部分,则不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】按照三个平面中平行的个数来分类:
(1)三个平面两两平行,如图1,可将空间分成部分;
(2)两个平面平行,第三个平面与这两个平行平面相交,如图2,可将空间分成部分;
(3)三个平面中没有平行的平面:
(i)三个平面两两相交且交线互相平行,如图3,可将空间分成部分;
(ii)三个平面两两相交且三条交线交于一点,如图4,可将空间分成部分.
(iii)三个平面两两相交且交线重合,如图5,可将空间分成部分;
综上,可以为、、、部分,不能为部分,
故选:B.
5.(24-25 河南·期末)已知是两条不同的直线,为两个不同的平面,且,则“”是“”的( )
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
【答案】D
【解析】不能推出,如图1;
也不能推出,如图2.
所以“”是“”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
6.(24-25 海南海口·期末)已知直线,和平面满足,,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】A
【解析】因为,则存在使得且,
若且,则,
又且,所以,充分性成立;
设,,则有,但不平行,即必要性不成立.
故选:A.
7.(23-24高一下·四川雅安·期末)已知m,n表示两条不同直线,表示平面,则( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】A
【解析】对于A选项,过作平面,,因为,所以,
又因为,,所以,所以,故A正确;
如图,构造长方体模型,
对于B选项,设设平面为平面,直线为,直线为,由图知,此时,,但,故B错误;
对于C选项,设设平面为平面,直线为,直线为,由图知,此时,,但,故C错误;
对于D选项,设设平面为平面,直线为,直线为,由图知,此时,,但,故D错误;
故选:A.
8.(23-24高一下·山东淄博·期中)下列说法正确的是( )
A.若,,则直线∥.
B.若,,则a与b必异面
C.若,,则直线AB与相交
D.若∥,,则∥
【答案】C
【解析】对于选项ABD:在正方体中,为的中点,
因为平面,平面,但平面,故A错误;
因为平面,平面,但,故B错误;
因为∥平面,平面,但与异面,故D错误;
对于选项C:因为,可知直线AB与相交或,
假设,则,这与相矛盾,故假设不成立,
且若直线AB与相交,直线AB上除点A外任一点均不属于,即存在点,
所以直线AB与相交符合题意,故C正确;
故选:C.
9.(2024·上海长宁)已知直线和平面,则下列判断中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【解析】对于A,由,,则与可能平行,相交,异面,故A错误;
对于B,由,,则或,故B错误;
对于C,由,,则,故C正确;
对于D,由,,则或或,故D错误.
故选:C.
10.(23-24高一下·广东汕头·阶段练习)设是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列命题中正确的为( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】B
【解析】对于A,若,可能平行或者异面,故A错误,
对于B,若,则,故B正确,
对于C,若,则或,故C错误,
对于D,若,
一个平面内的一条直线要垂直于另一个平面内的两条相交直线,
才可以得到线面垂直,进而得到两个平面垂直,故D错误.
故选:B
2. 多选题
11.(24-25 贵州遵义·阶段练习)下列命题中,正确的是( )
A.一条直线和一个点确定一个平面
B.不共线3点确定一个平面
C.过一条直线的平面有无数多个
D.两个平面的公共点组成的集合,可能是一条线段
【答案】BC
【解析】对于A,当点在直线上时,这个点和这条直线不能确定一个平面,A错误;
对于B,不共线3点确定一个平面,正确;
对于C,过一条直线的平面有无数多个,正确;
对于D,两个平面的公共点组成的集合,是一条直线,D错误,
故选:BC
12.(2024·吉林长春·模拟预测)下列基本事实叙述正确的是( )
A.经过两条相交直线,有且只有一个平面
B.经过两条平行直线,有且只有一个平面
C.经过三点,有且只有一个平面
D.经过一条直线和一个点,有且只有一个平面
【答案】AB
【解析】根据基本事实以及推论,易知A,B正确;
对于C项,若三点共线,经过三点的平面有无数多个,故C错误;
对于D,若这个点在直线外,则确定一个平面,若这个点在直线上,可有无数平面,故D不正确;
故选:AB
13.(2024高一下·全国·专题练习)下列说法不正确的是( )
A.三点可以确定一个平面
B.空间中两条直线能确定一个平面
C.共点的三条直线确定一个平面
D.三角形和梯形都可以表示一个平面
【答案】ABC
【解析】A选项,不共线的三点可以确定一个平面,若三点共线,则不能确定一个平面,故A错误;
B选项,只有平行或相交的两条直线才能确定一个平面,当两直线异面时,不能确定一个平面,故B错误;
C选项,当三条直线相交于一点时,可以确定三个平面,例如三棱锥的三条侧棱,故C错误;
D选项,三角形和梯形是平面图形,可以用来表示平面,故D正确.
故选:ABC
14(24-25 安徽阜阳·期末)若用一平面去截一个四棱锥,则截面的形状可能是( )
A.三角形 B.四边形
C.五边形 D.六边形
【答案】ABC
【解析】如下图
(1)截面为三角形
(2)截面为四边形
(3)截面为五边形
而四棱锥共5个面,故截面的形状不可能是六边形.
故选:ABC
15.(2025湖北)如图,在正方体中,M,N分别为棱的中点,则以下四个结论中,正确的有( )
A.直线与是相交直线 B.直线与是异面直线
C.与平行 D.直线与共面
【答案】BD
【解析】对于A,三点在平面内,M点不在直线上,
A点不在平面内,可得直线与是异面直线,故A错误;
对于B,三点在平面内,不在直线上,
M点不在平面内,可得直线与是异面直线,故B正确;
对于C,取的中点E,连接,又N为的中点,
则有,,
所以四边形是平行四边形,所以,
,则与不平行,故C错误;
对于D,连接,
因为M,N分别为棱的中点,
所以, 由正方体的性质可知:,
所以,则有四点共面,
所以直线与共面,故D正确.
故选:BD.
3. 填空题
16.(2025陕西)如图,在正方体的所有棱所在直线中,与直线异面的共有 条.
【答案】6
【解析】与直线有公共点的棱均与直线不异面,有共6条,
与直线异面的棱有,共6条.
故答案为:6
17.(24-25 上海黄浦 )空间四个平面最多能把空间分成 部分.
【答案】15
【解析】三个平面两两相交于三条直线,且三条直线交于一点时,可以把空间分成8部分,
再作一个平面,与三个平面都相交,且与这三个平面能围成一个三棱锥,
如图所示,将各平面无限延展,此时可以把空间分成15部分,
故答案为:15.
18.(24-25高一下·全国·课后作业)空间5点,其中有4点共面,这5个点最多可以确定 个平面.
【答案】7
【解析】由题意空间中有五个点,其中有四个点在同一平面内,要使确定的平面最多,则没有任何三点共线,
同一平面的四个点一定能两两连线,最多可连6条线,
由三点确定一平面知任意一条线加上第五个点都会形成一个面,因此有6个面,
再加上4点确定的面总共是7个面.
故答案为:7.
19.(24-25 上海静安 )在棱长为1的正方体中,E,F分别为棱,的中点,G为棱靠近C点的三等分点,用过点E,F,G的平面截正方体,则截面图形的周长为 .
【答案】
【解析】连接FG并延长交DC延长线于点H,连接EH交BC于点M,连接GM,
取靠近点的三等分点N,连接FN并延长交的延长线于点Q,
连接QE交于点P,连接NP,则六边形EMGFNP即为过点的截面,
由G为棱靠近点C的三等分点,可得,即,
由,知点M为靠近点C的三等分点,即,
由勾股定理得,,同理得,
则截面图形的周长为.
故答案为:.
20.(24-25高一下·全国·课后作业)在棱长为2的正方体中,是棱的中点,过,,作正方体的截面,则这个截面的形状是 ,截面的面积是 .
【答案】 等腰梯形 /
【解析】如图,取的中点,连接,,,,,
因为,,故,且.
则截面为梯形,且为等腰梯形,
,可得梯形的高为,所以梯形的面积为.
故答案为:等腰梯形;.
21.(23-24 河南郑州·阶段练习)已知正四棱锥的所有棱长均为4,点为中点,点在上,,点为中点,则平面截正四棱锥所得的截面周长为 .
【答案】
【解析】延长与的延长线交于点,连接与交于点,延长与的延长线交于点,连接与交于点,
则平面截正四棱锥所得的截面为五边形,
如图所示:
易知,,
,
所以五边形的周长为.
故答案为:
22.(23-24高一下·福建南平·期末)如图,在棱长为6的正方体中,M,N分别为棱,的中点,则过M,N,B三点的平面截此正方体所得截面的周长是 .
【答案】
【解析】因为M,N分别为棱,的中点,所以,
过点作交的延长线于点,交的延长线于点,
连接交于点,连接交于点,
因为,则,且分别是的三等分点,
故过点B,M,N的平面截该正方体所得截面为五边形,
由勾股定理得,,,
故五边形的周长为.
故答案为:
23.(2024·山东济南 )在正四棱柱中,,,M,N分别是,的中点,则平面截该四棱柱所得截面的周长为 .
【答案】
【解析】延长相交于点,连接交于点,连接,
因为正四棱柱中,,,M,N分别是,的中点,
所以,,,
因为∽,,故,,
在上取点,连接,则,
同理可知,所以四边形为平行四边形,
故四点共面,
则平面截该四棱柱所得的截面为五边形,
,,
同理,
故截面周长为.
故答案为:
4. 解答题
24.(23-24云南)如图,为空间四边形,点、分别是、的中点,点、分别在、上,且,.求证:
(1)、、、四点共面;
(2)、必相交且交点在直线上.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【解析】(1)
连接、,,
由,分别为,中点,则,
又,,则,
,
、、、四点共面.
(2)
由,,
易知,
又,分别为,中点,即,
,
结合(1)的结论可知,四边形是梯形,因此直线、不平行,
设它们交点为,平面,同理平面,
又平面平面,因此,
即、必相交且交点在直线上.
24.(24-25 上海·单元测试)已知在正方体中,E、F分别为、的中点,,.求证:
(1)D,B,F,E四点共面;
(2)若交平面DBFE于R点,则P、Q、R三点共线;
(3)DE、BF、三线交于一点.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【解析】(1)证明:因为EF是的中位线,所以.
在正方体中,,所以.
所以EF、BD确定一个平面,即D、B、F、E四点共面.
(2)在正方体中,设平面为、平面BDEF为.
因为,所以.又,所以.所以Q是与的公共点.
同理,P也是与的公共点.所以.
又,所以,,且.则,
故P、Q、R三点共线.
(3)因为且,所以DE与BF相交,
设交点为M,则由,平面,得平面,
同理,点平面.又平面平面,
所以.所以DE、BF、三线交于一点M.
25.(23-24高一下·浙江宁波·期中)如图,在长方体中,,,点,分别是棱的中点.
(1)证明:三条直线相交于同一点
(2)求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析;
(2)1.
【解析】(1)连接,如图:
分别是的中点,,,
且,
∴四边形为平行四边形,,
在中,分别是的中点,,,
且四点共面,
设,平面,平面,平面,平面,
平面平面,
三条直线相交于同一点;
(2),三棱锥的高为,
点是棱的中点,,
点分别是棱的中点,,,
.
.
26.(2024高三·全国·专题练习)如图,已知在正三棱柱中,,且点分别为棱的中点. 过点作三棱柱截面交于点,求线段长度;
【答案】
【解析】由正三棱柱中,,
又因为点分别为棱的中点,可得,
如图所示,延长交的延长线于点,
连接交于点,则四边形为所求截面,
过点作的平行线交于,
因为,所以,
又
所以,所以,则.
27.(2024哈尔滨)如图,在四棱锥中,底面为等腰梯形,分别为的中点.在答题卡的图中作出平面截四棱锥所得的截面,写出作法(不需说明理由);
【答案】答案见解析
【解析】所作截面如图1所示.
作法:延长交于点,连接交于,连接,
延长交于点,连接交于,连接,
则截面是五边形.
理由如下:不妨设截面为,由作法知,,因交于点,则,
因交于,,则,又平面,
故即平面与四棱锥的侧面的交线,
同理可得即平面与四棱锥的侧面的交线,
于是,即平面分别与四棱锥的侧面,的交线,
故可得,截面是五边形.
28.(23-24重庆北碚 )如图,在棱长为6的正方体中,P为的中点,Q为的一个三等分点(靠近C).
(1)经过P,Q两点作平面,平面截正方体所得截面可能是n边形,请根据n的不同取值分别作出截面图形(每种情况作一个代表类型,例如只需要画一种,下面给了四幅图,可以不用完,如果不够请自行增加),保留作图痕迹;
(2)若M为AB的中点,求过点P,Q,M的截面的面积.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【解析】(1)截面可以分别为三角形,四边形,五边形,六边形,
如图,取上一点,连结,即为截面三角形;
如图,取线段上,靠近点处的一点,延长,
连结,,连结,则四边形为截面四边形;和
取上靠近点的四等分点,连结并延长,交于点,
连结并延长,交于点,连结并延长,交于点,
连结并延长,交于点,连结,如图五边形为截面五边形.
如图,延长,交的延长线交于点,取上靠近点的三等分点,
连结,并延长,交于点,连结,交于点,六边形为截面六边形.
(2)如图:连接PQ所在直线交DC延长线于X,交的延长线于Z;
连接直线MX交BC于R,交DA延长线于Y;
连接YZ分别交,于S,T.则六边形PQRMST即为截面.
∵P为的中点,Q为的一个三等分点(靠近C),∴,,,
可得,,,,
又,,所以,,,,
又,M为AB的中点,,,所以YDZ为等腰直角三角形,
所以,,,,,
∴为等腰三角形,等边上的高为,
,
所以
方法二:可证明PQRM与PTSM是全等的等腰梯形,,,,所以等腰梯形PQRM的高为,所以.
1
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$$
8.4 空间点、直线、平面之间的位置关系
考法一 平面的基本性质及推理
【例1-1】(23-24湖北)下面说法中正确的是( )
A.任何一个平面图形都是一个平面
B.平静的太平洋面是平面
C.平面就是平行四边形
D.在几何体的直观图中,平面多边形和圆、椭圆都可以表示一个平面
【例1-2】(24-25上海崇明)当我们停放自行车时,只要将自行车的排脚放下,自行车就稳了,这用到了( )
A.三点确定一个平面 B.不在同一直线上的三点确定一个平面
C.两条相交直线确定一个平面 D.两条平行直线确定一个平面
【一隅三反】
1.(24-25高一下·全国·课堂例题)(多选)下列说法正确的是( )
A.平面是处处平的面 B.平面是无限延展的
C.平面的形状是平行四边形 D.一个平面的厚度可以是0.001cm
2.(23-24上海·阶段练习)下列命题中:①空间中三个点可以确定一个平面;②直线和直线外的一点,可以确定一个平面;③如果三条直线两两相交,那么这三条直线可以确定一个平面;④如果三条直线两两平行,那么这三条直线可以确定一个平面;⑤如果两个平面有无数个公点,那么这两个平面重合.真命题的个数为 个.
3.(2023云南)下列命题中正确命题的个数是( )
①三角形是平面图形; ②四边形是平面图形;
③四边相等的四边形是平面图形;④圆是平面图形.
A.1 B.2
C.3 D.4
考法二 点共面
【例2-1】(24-25河北承德)如图,在下列正方体中,M,N为正方体的两个顶点,P,Q分别为所在棱的中点,则在这四个正方体中,M,N,P,Q四点共面的是( )
A. B.
C. D.
【例2-2】(23-24山西大同)(多选)已知正方体中,为的中点,直线交平面于点,则下列结论正确的是( )
A.三点共线 B.四点共面
C.四点共面 D.四点共面
【一隅三反】
1.(24-25湖北随州)(多选题)在长方体中,直线与平面的交点为M,O为线段的中点,则下列结论正确的是( )
A.三点共线 B.M,O,,A四点共面
C.B,,O,M四点共面 D.A,O,C,M四点共面
2.(24-25上海·期中)在正方体中,、分别为与的中点,求证:、、、四点共面
3(2024山西吕梁 )如图,把正方形纸片ACDB沿对角线BC折成直二面角,E,F,G,H分别为BD,BA,AC,CD的中点,O是原正方形ABCD的中心,.
(1)求证:.E,F,G,H共面.
(2)求EG的长.
考法三 点共线
【例3-1】(24-25上海)如图,在四面体中,、分别是、的中点,、分别在、上,且.
(1)求证:、、、四点共面;
(2)设与交于点,求证:、、三点共线.
【一隅三反】
1.(2024高一·江苏·专题练习)如图所示,在正方体中,分别为上的点且.求证:点三点共线.
2.(2024海南)如图所示,在平面外,三边AB,AC,BC所在直线分别交平面于P,Q,R三点.求证:P,Q,R三点在同一直线上.
3.(23-24北京)如图,在空间四边形中,、分别是、的中点,,分别在,上,且.
(1)求证:;
(2)设与交于点,求证:三点共线.
考法四 线共点
【例4-1】(24-25上海)如图,在正方体中,点、分别是、的中点.求证:
(1)直线和在同一平面上;
(2)直线、和交于一点.
【一隅三反】
1.(24-25浙江)如图所示,已知四面体中,E,F分别是AB,AD上的点,G,H分别是BC,CD上的点,且四边形是以EF,GH为底的梯形.求证:直线EG,FH,AC相交于同一点.
2.(23-24四川乐山)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)四边形EFGH为梯形;
(2)直线EH,BD,FG相交于一点.
3.(2025江苏)如图,在正四棱台中,分别为棱,,,上的点.已知,,,,正四棱台的高为6.证明:直线,,相交于同一点.
考法五 平面分空间的区域数量、点线分平面数量
【例5-1】(2024安徽六安)空间中四点可确定的平面有( )
A.1个 B.4个 C.1个或4个 D.1个或4个或无数个
【例5-2】(2024·陕西商洛)在空间中,下列命题是真命题的是( )
A.三条直线最多可确定1个平面 B.三条直线最多可确定2个平面
C.三条直线最多可确定3个平面 D.三条直线最多可确定4个平面
【例5-3】(24-25高一下·全国·课后作业)(1)一个平面可以把空间分成 部分.
(2)两个平面可以把空间分成 部分.
(3)三个平面可以把空间分成 部分.
【一隅三反】
1.(2024高一下·全国·专题练习)下列命题是真命题的是( )
A.空间任意三个点确定一个平面 B.一个点和一条直线确定一个平面
C.两两相交的三条直线确定一个平面 D.两两平行的三条直线确定一个或三个平面
2.(24-25 上海 )三个平面把空间分成7部分时,它们的交线有 条.
3.(23-24上海崇明)三棱台的各个面所在的平面,将空间划分为 个区域.
4.(24-25河北唐山)空间三个平面最多将空间分成 个部分(填数字).
5.(2024陕西西安)三条直线两两相交,它们可以确定的平面有 个.
考法六 空间中直线与直线的位置关系
【例6】(2025·上海·模拟预测)如图,是正四棱台,则下列各组直线中属于异面直线的是( ).
A.和; B.和; C.和; D.和.
【一隅三反】
1.(24-25高一上·上海嘉定·期中)已知点是平行六面体的面对角线上的动点,则下列直线中与恒为异面直线的是( )
A. B. C. D.
2.(23-24 云南 )如图,在正方体中,直线与直线BD( )
A.异面 B.平行 C.相交且垂直 D.相交但不垂直
考法七 空间直线与平面的位置关系
【例7】(23-24高一下·黑龙江·期中)下列命题正确的是( )
A.若直线上有无数个点不在平面内,则
B.若两条平行直线中的一条与一个平面平行,则另一条也与这个平面平行
C.若直线与平面平行,则与平面内的任意一条直线都平行
D.若直线与平面平行,则平面内有无数条直线与平行
【一隅三反】
1.(23-24高一下·北京房山·期末)在空间中,下列命题正确的是( )
A.平行于同一条直线的两个平面平行 B.平行于同一个平面的两条直线平行
C.过直线外一点有且只有一条直线与该直线平行 D.过平面外一点有且只有一条直线与该平面平行
2.(24-25高一下·全国·随堂练习)下列命题正确的个数为( )
①若直线上有无数个点不在平面内,则;
②如果两条平行直线中的一条与一个平面平行,那么另一条也与这个平面平行;
③若直线与平面平行,则与平面内的任意一条直线都没有公共点.
A.0 B.1 C.2 D.3
3.(23-24高一下·福建福州·期中)(多选)若直线不平行于平面,且,则下列结论错误的是( )
A.内的所有直线与是异面直线
B.内不存在与平行的直线
C.内存在唯一一条直线与平行
D.内的所有直线与都相交
考法八 空间中平面与平面的位置关系
【例8】(23-24高一下·宁夏固原·期末)已知m,n是两条不同的直线,,是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
【一隅三反】
1.(2024高一·全国·专题练习)已知平面,直线,满足,,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.既不充分也不必要条件
C.必要不充分条件 D.充分不必要条件
2.(23-24高一下·江苏无锡·期末)若为空间中两条不同的直线,为空间两个不同的平面,则下列结论不正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,则
3.(23-24高一下·福建龙岩·期中)已知直线是三条不同的直线,平面,,是三个不同的平面,下列命题正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,且,,则
D.,,三个平面最多可将空间分割成8个部分
考点九 截面
【例9-1】(24-25高一上·上海·期末)如图,在棱长为1正方体中,点为棱的中点,则由三点所确定的平面截该正方体所得截面的面积为( )
A. B.
C. D.
【例9-2】(2025·广东茂名)在棱长为6的正方体中,,,过点的平面截该正方体所得截面的周长为( )
A. B.
C. D.
【例9-3】(23-24高一下·河南三门峡·期末)在正四棱柱中,,分别是的中点,则平面截该四棱柱所得截面的周长为( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(24-25上海·期中)如图,在三棱锥中,棱的中点为,棱的中点为,棱的中点为,经过、、的截面一定是( )
A.三角形 B.矩形 C.梯形 D.平行四边形
2.(2023·河南周口·模拟预测)在棱长为的正方体中,点分别为线段的中点,点在线段上,且,则过三点的平面截正方体得到的截面多边形的面积为( )
A. B. C. D.
3.(2024·辽宁)在正四棱柱中,为线段的中点,一质点从点出发,沿长方体表面运动到达点处,若沿质点的最短运动路线截该正四棱柱,则所得截面的面积为( )
A. B. C. D.
4.(2024·江苏)如图,在棱长为2的正方体中,E为棱BC的中点,用过点,E,的平面截正方体,则截面周长为( )
A. B.9 C. D.
5.(23-24 江西·阶段练习)如图,正方体的棱长为2,点分别是的中点,过点的平面截该正方体所得的截面记为,则截面的面积为( )
A. B. C. D.
1. 单选题
1.(24-25 四川达州·期中)下列说法中正确的是( )
A.三点确定一个平面 B.四边形一定是平面图形
C.梯形一定是平面图形 D.两个互异平面和有三个不共线的交点
2.(23-24高一下·新疆·期末)给出下列四个结论:
①经过两条相交直线,有且只有一个平面;
②经过两条平行直线,有且只有一个平面;
③经过三点,有且只有一个平面;
④经过一条直线和一个点,有且只有一个平面.
其中正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(24-25 上海·期中)下列命题
(1)若空间四点共面,则其中必有三点共线;
(2)若空间四点中有三点共线,则此四点必共面;
(3)若空间四点中任何三点不共线,则此四点不共面;
(4)若空间四点不共面,则其中任意三点不共线;
其中真命题的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.(2024·广东广州)三个不互相重合的平面将空间分成个部分,则不可能是( )
A. B. C. D.
5.(24-25 河南·期末)已知是两条不同的直线,为两个不同的平面,且,则“”是“”的( )
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
6.(24-25 海南海口·期末)已知直线,和平面满足,,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
7.(23-24高一下·四川雅安·期末)已知m,n表示两条不同直线,表示平面,则( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
8.(23-24高一下·山东淄博·期中)下列说法正确的是( )
A.若,,则直线∥.
B.若,,则a与b必异面
C.若,,则直线AB与相交
D.若∥,,则∥
9.(2024·上海长宁)已知直线和平面,则下列判断中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
10.(23-24高一下·广东汕头·阶段练习)设是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列命题中正确的为( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
2. 多选题
11.(24-25 贵州遵义·阶段练习)下列命题中,正确的是( )
A.一条直线和一个点确定一个平面
B.不共线3点确定一个平面
C.过一条直线的平面有无数多个
D.两个平面的公共点组成的集合,可能是一条线段
12.(2024·吉林长春·模拟预测)下列基本事实叙述正确的是( )
A.经过两条相交直线,有且只有一个平面
B.经过两条平行直线,有且只有一个平面
C.经过三点,有且只有一个平面
D.经过一条直线和一个点,有且只有一个平面
13.(2024高一下·全国·专题练习)下列说法不正确的是( )
A.三点可以确定一个平面
B.空间中两条直线能确定一个平面
C.共点的三条直线确定一个平面
D.三角形和梯形都可以表示一个平面
14(24-25 安徽阜阳·期末)若用一平面去截一个四棱锥,则截面的形状可能是( )
A.三角形 B.四边形
C.五边形 D.六边形
15.(2025湖北)如图,在正方体中,M,N分别为棱的中点,则以下四个结论中,正确的有( )
A.直线与是相交直线 B.直线与是异面直线
C.与平行 D.直线与共面
3. 填空题
16.(2025陕西)如图,在正方体的所有棱所在直线中,与直线异面的共有 条.
17.(24-25 上海黄浦 )空间四个平面最多能把空间分成 部分.
18.(24-25高一下·全国·课后作业)空间5点,其中有4点共面,这5个点最多可以确定 个平面.
19.(24-25 上海静安 )在棱长为1的正方体中,E,F分别为棱,的中点,G为棱靠近C点的三等分点,用过点E,F,G的平面截正方体,则截面图形的周长为 .
20.(24-25高一下·全国·课后作业)在棱长为2的正方体中,是棱的中点,过,,作正方体的截面,则这个截面的形状是 ,截面的面积是 .
21.(23-24 河南郑州·阶段练习)已知正四棱锥的所有棱长均为4,点为中点,点在上,,点为中点,则平面截正四棱锥所得的截面周长为 .
22.(23-24高一下·福建南平·期末)如图,在棱长为6的正方体中,M,N分别为棱,的中点,则过M,N,B三点的平面截此正方体所得截面的周长是 .
23.(2024·山东济南 )在正四棱柱中,,,M,N分别是,的中点,则平面截该四棱柱所得截面的周长为 .
4. 解答题
24.(23-24云南)如图,为空间四边形,点、分别是、的中点,点、分别在、上,且,.求证:
(1)、、、四点共面;
(2)、必相交且交点在直线上.
24.(24-25 上海·单元测试)已知在正方体中,E、F分别为、的中点,,.求证:
(1)D,B,F,E四点共面;
(2)若交平面DBFE于R点,则P、Q、R三点共线;
(3)DE、BF、三线交于一点.
25.(23-24高一下·浙江宁波·期中)如图,在长方体中,,,点,分别是棱的中点.
(1)证明:三条直线相交于同一点
(2)求三棱锥的体积.
26.(2024高三·全国·专题练习)如图,已知在正三棱柱中,,且点分别为棱的中点. 过点作三棱柱截面交于点,求线段长度;
27.(2024哈尔滨)如图,在四棱锥中,底面为等腰梯形,分别为的中点.在答题卡的图中作出平面截四棱锥所得的截面,写出作法(不需说明理由);
28.(23-24重庆北碚 )如图,在棱长为6的正方体中,P为的中点,Q为的一个三等分点(靠近C).
(1)经过P,Q两点作平面,平面截正方体所得截面可能是n边形,请根据n的不同取值分别作出截面图形(每种情况作一个代表类型,例如只需要画一种,下面给了四幅图,可以不用完,如果不够请自行增加),保留作图痕迹;
(2)若M为AB的中点,求过点P,Q,M的截面的面积.
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