内容正文:
8.4.2 空间点、直线、平面之间的位置关系
一、必备知识基础练
1.如果直线a和b没有公共点,那么a与b( )
A.共面
B.平行
C.可能平行,也可能是异面直线
D.是异面直线
2.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,与AA1异面的棱是( )
A.AB B.BB1 C.DD1 D.B1C1
3.如图所示,用符号语言可表示为( )
A.α∩β=l B.α∥β,l∈α
C.l∥β,l⊄α D.α∥β,l⊂α
4.在长方体ABCD-A1B1C1D1的六个表面与六个对角面(平面AA1C1C、平面ABC1D1、平面ADC1B1、平面BB1D1D、平面A1BCD1及平面A1B1CD)所在的平面中,与棱AA1平行的平面共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
5.若两个平面内分别有一条直线,且这两条直线是异面直线,则这两个平面的公共点( )
A.有有限个 B.有无数个
C.不存在 D.不存在或有无数个
6.以下说法正确的是( )
A.若直线a不平行于平面α,则直线a与平面α相交
B.直线a和b是异面直线,若直线c∥a,则c与b一定相交
C.若直线a和b都和平面α平行,则a和b也平行
D.若点M∈l,点N∈l,N∉α,M∈α,则直线l与平面α相交
7.若a,b是异面直线,且a∥平面α,那么b与平面α的位置关系是( )
A.b∥α B.b与α相交
C.b⊂α D.以上三种情况都有可能
8.在四棱锥P-ABCD中,各棱所在的直线互相异面的有 对.
9.下列命题:
①两个平面有无数个公共点,则这两个平面重合;
②若l,m是异面直线,l∥α,m∥β,则α∥β.
其中错误命题的序号为 .
10.如图,三棱锥P-ABC的6条棱中,共有多少对异面直线?请一一列出.
二、关键能力提升练
11.(多选题)如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别为棱C1D1,C1C的中点,则以下四个结论正确的是( )
A.直线AM与CC1是相交直线
B.直线AM与BN是平行直线
C.直线BN与MB1是异面直线
D.直线AM与DD1是异面直线
12.(多选题)以下结论中,正确的是( )
A.过平面α外一点P,有且仅有一条直线与α平行
B.过平面α外一点P,有且仅有一个平面与α平行
C.过直线l外一点P,有且仅有一条直线与l平行
D.过直线l外一点P,有且仅有一个平面与l平行
13.(2025河南平顶山高一期末)下列四个命题:①若a∥b,a∥α,则b∥α;②若a∥α,b⊂α,则a∥b;③若a∥α,则a平行于α内所有的直线;④若a∥α,a∥b,b⊄α,则b∥α.其中正确命题的序号是 .
14.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,B1D1与长方体的六个面之间的位置关系如何?
15.如图,平面α,β,γ满足α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b,判断a与b,a与β的关系,并证明你的结论.
答案
1.C 解析 ∵直线a和b没有公共点,∴直线a与b不是相交直线.∴直线a与b可能是平行直线或异面直线.故选C.
2.D 解析 AA1∥BB1,AA1∥DD1,AA1∩AB=A,AA1与B1C1是异面直线.
3.D
4.B 解析 如图,结合图形可知AA1∥平面BB1C1C,AA1∥平面DD1C1C,AA1∥平面BB1D1D.
5.D 解析 如图,直线AB与直线CC1异面,平面ABCD与平面CDD1C1相交,有无数个公共点;而平面ABB1A1与平面CDD1C1平行,没有公共点.
6.D 解析 若直线a不平行于平面α,则直线a与平面α相交,或a⊂α,故A错误;若直线a和b是异面直线,若直线c∥a,则c与b相交或异面,故B错误;若直线a和b都和平面α平行,则a和b可能平行,可能相交,也可能异面,故C错误;若点M,N∈l,N∉α,M∈α,则直线l和平面α相交,故D正确.故选D.
7.D 解析 若a,b是异面直线,且a∥平面α,则根据空间中线面的位置关系可得b∥α,或b⊂α,或b与α相交.
8.8 以底边所在直线为准进行考查,因为四边形ABCD是平面图形,4条边在同一平面内,不可能组成异面直线,而底面每一边所在直线均能与不相交的2条侧棱所在直线组成2对异面直线,所以共有4×2=8对异面直线.
9.①② 对于①,两个平面相交,则有一条交线,也有无数个公共点,故①错误;对于②,借助于正方体ABCD-A1B1C1D1,AB∥平面DCC1D1,B1C1∥平面AA1D1D,又AB与B1C1异面,而平面DCC1D1与平面AA1D1D相交,故②错误.
10.解 6条棱中,PC,AB成异面直线,PB,AC成异面直线,PA,BC成异面直线,共3对.
11.CD 解析 直线AM与CC1不同在任何一个平面内,直线AM与BN不同在任何一个平面内,故A,B错误;直线BN与MB1不同在任何一个平面内,直线AM与DD1不同在任何一个平面内,故C,D正确.
12.BC 解析 如图①所示,过点P有无数条直线都与α平行,这无数条直线都在平面β内,过点P有且只有一个平面与α平行,故A错误,B正确;如图②所示,过点P只有一条直线与l平行,但有无数个平面与l平行,故C正确,D错误.
13.④ ①b也可能在α内;②a与b可能异面或平行;③a可能与α内的直线异面或平行;④正确.所以正确命题的序号是④.
14.解 ∵B1∈平面A1B1C1D1,D1∈平面A1B1C1D1,
∴B1D1⊂平面A1B1C1D1.
∵B1∈平面BB1C1C,D1∉平面BB1C1C,
∴直线B1D1∩平面BB1C1C=B1.
同理直线B1D1与平面AA1B1B、平面AA1D1D、平面CC1D1D都相交.
在平行四边形B1BDD1中,B1D1∥BD,B1D1与BD无公共点,
∴B1D1与平面ABCD无公共点,
∴B1D1∥平面ABCD.
15.解 a∥b,a∥β.
证明如下:
由α∩γ=a知a⊂α,且a⊂γ,
由β∩γ=b知b⊂β,且b⊂γ.
∵α∥β,a⊂α,b⊂β,
∴a,b无公共点.
又a⊂γ,且b⊂γ,∴a∥b.
∵α∥β,∴α与β无公共点.
又a⊂α,∴a与β无公共点,∴a∥β.
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