内容正文:
课时分层评价30 平面
(时间:40分钟 满分:110分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—9小题,每小题5分,共45分)
1.若点Q在直线b上,b在平面β内,则Q,b,β之间的关系可记作( )
A.Q∈b∈β B.Q∈b⊂β
C.Q⊂b⊂β D.Q⊂b∈β
答案:B
解析:因为点Q(元素)在直线b(集合)上,所以Q∈b.又因为直线b(集合)在平面β(集合)内,所以b⊂β,所以Q∈b⊂β.故选B.
2.如果直线a⊂平面α,直线b⊂平面α,M∈a,N∈b,M∈l,N∈l,则( )
A.l⊂α B.l⊄α
C.l∩α=M D.l∩α=N
答案:A
解析:因为M∈a,a⊂α,所以M∈α.又因为N∈b,b⊂α,所以N∈α.又M,N∈l,所以l⊂α.故选A.
3.两个平面若有三个公共点,则这两个平面( )
A.相交 B.重合
C.相交或重合 D.以上都不对
答案:C
解析:若这三个公共点在一条直线上,则这两个平面相交或重合;若这三个公共点不共线,则这两个平面重合.故选C.
4.空间四点A,B,C,D共面而不共线,那么这四点中( )
A.必有三点共线 B.必有三点不共线
C.至少有三点共线 D.不可能有三点共线
答案:B
解析:如图①②所示,A、C、D均不正确,只有B正确.故选B.
5.(多选)已知α,β为平面,A,B,M,N为点,a为直线,下列推理正确的是( )
A.A∈a,A∈β,B∈a,B∈β⇒a⊂β
B.M∈α,M∈β,N∈α,N∈β⇒α∩β=MN
C.A∈α,A∈β⇒α∩β=A
D.A,B,M∈α,A,B,M∈β,且α∩β=AB⇒M∈AB
答案:ABD
解析:选项C中,α与β有公共点A,则它们有过点A的一条交线,而不是点A,故C错误,其他选项均正确.故选ABD.
6.(多选)下列说法正确的是( )
A.不共面的四点中,其中任意三点不共线
B.若点A,B,C,D共面,点A,B,C,E共面,则点A,B,C,D,E共面
C.若直线a,b共面,直线a,c共面,则直线b,c共面
D.过直线外一点和直线上三点的三条直线共面
答案:AD
解析:对于A,假设其中有三点共线,则该直线和直线外的另一点确定一个平面,这与四点不共面矛盾,故其中任意三点不共线,故A正确;对于B,如图①,两个相交平面有三个公共点A,B,C,且点A,B,C,D共面,点A,B,C,E共面,但点A,B,C,D,E不共面,故B不正确;对于C,如图②,选项C显然不正确;对于D,过直线与直线外一点可确定一个平面,设为α,因此这三条直线都在平面α内,即三条直线共面,故D正确.故选AD.
7.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中回答下列问题:
(1)平面AB1∩平面A1C1= ;
(2)平面A1C1CA∩平面AC= .
答案:(1)A1B1 (2)AC
解析:由图可知,(1)平面AB1∩平面A1C1=A1B1.
(2)平面A1C1CA∩平面AC=AC.
8.已知空间四点中无任何三点共线,那么这四点可以确定平面的个数是 .
答案:1或4
解析:其中三个点可确定唯一的平面,当第四个点在此平面内时,可确定1个平面;当第四个点不在此平面内时,则可确定4个平面.
9.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 .
答案:共线
解析:如图所示,因为AC∥BD,所以AC与BD确定一个平面,记作平面β,则α∩β=直线CD.因为l∩α=O,所以O∈α.又O∈AB⊂β,所以O∈直线CD,所以O,C,D三点共线.
10.(13分)如图,若α∩β=l,A,B∈α,C∈β,且AB与l不平行,试画出平面ABC与平面α,β的交线.
解:因为α∩β=l,A,B∈α,
所以AB是平面ABC与α的交线.
延长BA交l于D,则D∈平面ABC,
因为C∈β,所以CD是平面ABC与β的交线,
则对应的图示如图.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.在空间四边形ABCD(不共面的四边形称为空间四边形)的边AB,BC,CD,DA上分别取点E,F,G,H,若EF与HG交于点M,则( )
A.M一定在直线AC上
B.M一定在直线BD上
C.M可能在直线AC上,也可能在直线BD上
D.M不在直线AC上,也不在直线BD上
答案:A
解析:由题意得EF在平面ABC内,HG在平面ACD内,EF与HG交于点M,所以M一定在平面ABC与平面ACD的交线AC上.故选A.
12.(多选)如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O为DB的中点,直线A1C交平面C1BD于点M,则下列结论正确的是( )
A.C1,M,O三点共线
B.C1,M,O,C四点共面
C.C1,O,A,M四点共面
D.D1,D,O,M四点共面
答案:ABC
解析:连接A1C1,AC(图略),则AC∩BD=O.又A1C∩平面C1BD=M,所以C1,M,O三点在平面C1BD与平面ACC1A1的交线上,即C1,M,O三点共线,所以A、B、C均正确,D不正确.故选ABC.
13.如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F分别是BB1,A1C1的中点,平面AEF与线段B1C1交于点G,则= .
答案:
解析:如图所示,延长AF,CC1交于点D,连接DE交B1C1于一点,该点为点G.因为F是A1C1的中点,AC∥A1C1,所以C1是DC的中点.因为E是BB1的中点,所以B1E∥CC1,B1E=CC1,因此有B1E∥DC1,B1E=DC1,于是有==.
14.(15分)如图所示,AB∩α=P,CD∩α=P,A,D与B,C分别在平面α的两侧,AC∩α=Q,BD∩α=R.求证:P,Q,R三点共线.
证明:因为AB∩α=P,CD∩α=P,
所以AB∩CD=P.
所以AB,CD可以确定一个平面,设为β.
因为A∈AB,C∈CD,B∈AB,D∈CD,
所以A∈β,C∈β,B∈β,D∈β.
所以AC⊂β,BD⊂β,平面α,β相交.
因为AB∩α=P,AC∩α=Q,BD∩α=R,
所以P,Q,R三点是平面α与平面β的公共点.
所以P,Q,R都在平面α与平面β的交线上,故P,Q,R三点共线.
15.(5分)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是棱DD1和BB1上的点,MD=DD1,NB=BB1,那么正方体过点M,N,C1的截面图形是( )
A.三角形 B.四边形
C.五边形 D.六边形
答案:C
解析:在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是棱DD1和BB1上的点,MD=DD1,NB=BB1.如图,延长C1M交CD的延长线于点P,延长C1N交CB的延长线于点Q,连接PQ交AD于点E,交AB于点F,连接NF,ME,则正方体过点M,N,C1的截面图形是五边形,故选C.
16.(17分)如图,在正方体ABCD -A1B1C1D1中,E为CC1的中点.
(1)在图中作出平面AD1E和底面ABCD的交线,并说明理由;
(2)平面AD1E将正方体分成两部分,求这两部分的体积之比.
解:(1)在正方形DCC1D1中,直线D1E与直线DC相交,
设D1E∩DC=F,连接AF,如图所示.
因为F∈DC,DC⊂平面ABCD,则F∈平面ABCD,
因为F∈D1E,D1E⊂平面AD1E,所以F∈平面AD1E.所以平面AD1E∩平面ABCD=AF.
(2)设BC∩AF=G,连接GE,由E为CC1的中点,得G为BC的中点,
所以EG∥AD1,则平面AD1E将正方体分成两部分,其中一部分是三棱台CGE-DAD1.
设正方体ABCD -A1B1C1D1的棱长为2.
=-VF-CGE==××FD=.
所以另一部分几何体的体积为23-=.
所以两部分的体积比为7∶17.
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