内容正文:
第一课时 空间点、线、面的位置关系及基本事实1、2、3
1.如果点A在直线a上,直线a在平面α内,点B在平面α内,那么可以用符号表示为( )
A.A⊂a,a⊂α,B∈α B.A∈a,a⊂α,B∈α
C.A⊂a,a∈α,B⊂α D.A∈a,a∈α,B∈α
2.若平面α外有两点A,B,它们到平面α的距离都是a,则直线AB和平面α的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.平行或相交 D.AB⊂α
3.已知空间4个点,过其中3个点,可以作平面的个数为( )
A.1个 B.4个
C.1个或4个 D.1个或4个或无数个
4.如图所示,平面α∩平面β=l,点A,B∈α,点C∈β,直线AB∩l=R.设过A,B,C三点的平面为γ,则β∩γ=( )
A.直线AC B.直线BC
C.直线CR D.以上均不正确
5.〔多选〕下列命题正确的有( )
A.空间内不共线的三点确定一个平面
B.棱柱的侧面一定是平行四边形
C.如果分别在两个相交平面内的两条直线相交,那么交点只可能在两个平面的交线上
D.一条直线与三角形的两边都相交,则这条直线必在三角形所在的平面内
6.〔多选〕设α,β表示两个平面,l表示直线,A,B,C表示三个不同的点,给出下列命题正确的是( )
A.若A∈l,A∈α,B∈l,B∈α,则l⊂α
B.α,β不重合,若A∈α,A∈β,B∈α,B∈β,则α∩β=AB
C.若l不在α内,A∈l,则A∉α
D.若A,B,C∈α,A,B,C∈β,且A,B,C不共线,则α与β重合
7.如图所示的图形可用符号表示为 .
8.A,B,C为空间三点,经过这三点的平面有 个.
9.看图填空:
(1)平面AB1∩平面A1C1= ;
(2)平面A1C1CA∩平面AC= .
10.如图,已知直线a∥b∥c,l∩a=A,l∩b=B,l∩c=C.求证:a,b,c,l共面.
11.A,B是两个不同的点,α,β为两个不同的平面,下列推理错误的是( )
A.A∈l,A∈α,B∈l,B∈α⇒l⊂α
B.A∈α,A∈β,B∈α,B∈β⇒α∩β=AB
C.l⊄α,A∈l⇒A∈/α
D.A∈l,l⊂α⇒A∈α
12.〔多选〕如图,ABCD-A1B1C1D1是长方体,O是B1D1的中点,直线A1C交平面AB1D1于点M,则下列结论正确的是( )
A.A,M,O三点共线
B.A,M,O,A1四点共面
C.A,O,C,M四点共面
D.B,B1,O,M四点共面
13.一个正三棱柱各面所在的平面将空间分成 部分.
14.如图,已知在四面体A-BCD中,E,F分别是AB,AD的中点,G,H分别是BC,CD上的点,GHBD,且EF∥GH.求证:直线EG,FH,AC相交于同一点.
15.已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,点M,N分别是线段BB1,A1C1的中点,若直线B1C1∩平面AMN=Q,则=( )
A. B.2
C. D.3
16.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,对角线A1C与平面BDC1交于点O,AC,BD交于点M,E为AB的中点,F为AA1的中点,求证:
(1)C1,O,M三点共线;
(2)E,C,D1,F四点共面;
(3)CE,D1F,DA三线共点.
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§3 空间点、直线、平面之间的位置关系
3.1 空间图形基本位置关系的认识
3.2 刻画空间点、线、面位置关系的公理
第一课时 空间点、线、面的位置关系及基本事实1、2、3
1.B 点A在直线a上,表示为A∈a;直线a在平面α内,表示为a⊂α;点B在平面α内,表示为B∈α.故选B.
2.C 结合图形可知选项C正确.
3.D 设空间4个点为A,B,C,D.(1)若其中有三点共线,不妨设A,B,C三点共线于l.①若D∈l,则可作无数个平面;②若D∉l,则只能作1个平面.(2)若其中任意三点不共线,不妨设A,B,C不共线,则A,B,C确定一个平面α.①若D∈α,则可作1个平面;②若D∉α,则可作4个平面.故选D.
4.C ∵AB∩l=R,平面α∩平面β=l,∴R∈l,l⊂β,R∈AB,∴R∈β.又∵A,B,C三点确定的平面为γ,∴C∈γ,AB⊂γ,∴R∈γ.又∵C∈β,∴C,R是平面β和γ的公共点,∴β∩γ=CR.故选C.
5.ABC 空间内不共线的三点确定一个平面,故A正确;由棱柱的定义可知,其侧面一定是平行四边形,故B正确;交点分别包含于两条直线,也分别包含于两个平面,必然在交线上,故C正确;该直线要满足不经过给定两边的交点,故D错误.选A、B、C.
6.ABD α,β表示两个平面,l表示直线,A,B,C表示三个不同的点.若A∈l,A∈α,B∈l,B∈α,则l⊂α,由平面的基本事实2,可得A正确;α,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3,可得B正确;若l不在α内,A∈l,则A∈α或A∉α,可得C不正确;若A,B,C∈α,A,B,C∈β,且A,B,C不共线,则α与β重合,由平面的基本事实1,可得D正确.
7.α∩β=AB
8.1或无数 解析:当A,B,C不共线时,有一个平面经过这三点;当A,B,C共线时,有无数个平面经过这三点.
9.(1)A1B1 (2)AC
10.证明:∵a∥b,∴a,b确定一个平面,设为α.
∵l∩a=A,l∩b=B,∴A∈α,B∈α.
又∵A∈l,B∈l,∴l⊂α.
∵b∥c,∴b,c确定一个平面,设为β.
同理可证l⊂β.
于是b⊂α,l⊂α,b⊂β,l⊂β,即α∩β=b,α∩β=l.
又∵b与l不重合,∴α与β重合,
∴a,b,c,l共面.
11.C 若直线上两个不同的点在某个平面内,则直线在该平面内,故A推理正确;两个不同点同时在两个不同平面内,则两点所在直线为两平面的交线,故B推理正确;l⊄α有两种情况,l与α相交或l∥α,若l与α相交,且交点为A,则C推理错误;直线在平面内,则直线上的点都在平面内,故D推理正确.故选C.
12.ABC 因为A,M,O三点既在平面AB1D1内,又在平面AA1C内,故A,M,O三点共线,从而易知A、B、C均正确.
13.21 解析:三棱柱三个侧面将空间分成7部分,三棱柱两个平行的底面又在这个基础上分成3大部分,故三棱柱各面所在的平面将空间分成3×7=21部分.
14.证明:因为E,F分别是AB,AD的中点,所以EF∥BD,且EF=BD.
因为GHBD,
则EF>GH,
又因为EF∥GH,
所以四边形EFHG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P,
因为EG⊂平面ABC,FH⊂平面ACD,
所以P∈平面ABC,P∈平面ACD.
又平面ABC∩平面ACD=AC,
所以P∈AC,故直线EG,FH,AC相交于同一点.
15.A 如图,延长AN,CC1交于点P,连接PM交B1C1于点Q,则===,故选A.
16.证明:(1)因为A1C∩平面BDC1=O,所以O∈A1C,O∈平面BDC1,
连接A1C1(图略),则A1C⊂平面ACC1A1,所以O∈平面ACC1A1.
因为AC,BD交于点M,所以M∈AC,M∈BD,
又AC⊂平面ACC1A1,BD⊂平面BDC1,
所以M∈平面ACC1A1,M∈平面BDC1,
又C1∈平面ACC1A1,C1∈平面BDC1,
所以C1,O,M三点在平面ACC1A1与平面BDC1的交线上,
所以C1,O,M三点共线.
(2)如图,连接EF,BA1,CD1.
因为E为AB的中点,F为AA1的中点,所以EF∥BA1,
又BC∥A1D1,BC=A1D1,所以四边形BCD1A1是平行四边形,
所以BA1∥CD1,所以EF∥CD1,所以E,C,D1,F四点共面.
(3)设CE与D1F交于一点P,则P∈CE,
因为CE⊂平面ABCD,所以P∈平面ABCD,
同理,P∈平面ADD1A1,
又平面ABCD∩平面ADD1A1=直线AD,
所以P∈直线AD,
所以直线CE,D1F,DA三线交于一点P,即三线共点.
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