内容正文:
8.4 空间点、直线、平面之间的位置关系
同步课时练
欧几里得几何奠定了平面与空间的基本公理,从平面几何拓展到三维空间,点、线、面的位置关系是立体几何的逻辑起点,为后续证明与计算搭建严谨框架.
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考点1·平面的基本事实及推论
1.点A在直线l上,直线l在平面内,用符号表示,正确的是( )
A., B.,
C., D.,
2.有下列命题:
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.
其中真命题的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
3.下列推断错误的是( )
A.若,,,则
B.若,,,,则
C.若,,则
D.若,,且A,B,C不共线,则,重合
4.下列命题是真命题的是( )
A.如果两个平面有三个公共点,那么这两个平面重合
B.若四点不共面,则其中任意三点不共线
C.空间中,相交于同一点的三条直线在同一个平面内
D.三个不重合的平面最多可将空间分成七个部分
5.如图,用集合符号表述下列点、直线与平面之间的关系.
(1)点C与平面:__________;
(2)点A与平面:__________;
(3)直线AB与平面:__________;
(4)直线CD与平面:__________.
考点2·异面直线
6.两条异面直线指的是( )
A.不同在任何一个平面内的两条直线
B.在空间内不相交的两条直线
C.分别位于两个不同平面内的直线
D.某一个平面内的一条直线和这个平面外的一条直线
7.如图是正方体平面展开图,在这个正方体中直线关系正确的是( )
A.BM与ED平行 B.CN与BE是异面直线
C.CN与BM平行 D.BD与FN平行
8.长方体的一条体对角线与长方体的棱所组成的异面直线有_________对.
9.如图,在正方体中,M,N分别为棱,的中点,有以下四个结论:
①直线与AD是异面直线;
②直线AM与BN是异面直线;
③直线BN与是平行直线;
④直线AM与是相交直线.
其中正确的结论为__________(填序号).
能力拔高题
10.(多选)下列四个命题中,不正确的是( )
A.一个点和一条直线确定唯一一个平面
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.不共面的四点中,其中任意三点不共线
掌握三大基本公理与推论,分清线线、线面、面面的位置关系:平行、相交、异面.重点理解异面直线概念,学会用符号语言描述空间位置,培养逻辑推理与空间想象.
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答案以及解析
1.答案:D
解析:点A在直线l上,则.直线l在平面内,则.故选D.
2.答案:A
解析:空间中不共线的三个点可以确定一个平面,所以命题①错误;直线和直线外的一点,可以确定一个平面,所以命题②正确;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;如果三条直线两两平行,那么这三条直线不一定能确定一个平面,所以命题④错误.故选A.
3.答案:C
解析:对于A,因为,,,由基本事实3可知,故A不符合题意;对于B,,,,,故直线,,即,故B不符合题意;对于C,若,则有,,但,故C符合题意;对于D,有三个不共线的点在平面,内,所以,重合,故D不符合题意.选C.
4.答案:B
解析:对于A,如果两个平面有三个公共点,且这三个公共点共线,那么这两个平面就是相交平面,所以A是假命题;对于B,若四点不共面,则其中任意三点不共线,所以B是真命题;对于C,空间中,相交于同一点的三条直线不一定在同一平面内,如三棱锥,相交于同一点P的三条直线PA,PB,PC不在同一平面内,所以C是假命题;对于D,三个不重合的平面最多可将空间分成八个部分,所以D是假命题.故选B.
5.答案:(1)
(2)
(3)
(4)
解析:(1)点C为元素,平面为集合,所以由题图可得.
(2)点A为元素,平面为集合,所以由题图可得.
(3)直线AB为集合,平面为集合,所以由题图可得.
(4)直线CD为集合,平面为集合,所以由题图可得.
6.答案:A
解析:两条异面直线指的是不同在任何一个平面内的两条直线,故A正确;空间中不相交的两条直线可以平行或异面,故B错误;
分别位于两个不同平面内的两条直线可以平行、相交或异面,故C错误;
某一个平面内的一条直线和这个平面外的一条直线可以平行、相交或异面,故D错误.故选A.
7.答案:D
解析:将正方体平面展开图还原成正方体如图,
BM,ED是异面直线,CN,BM是异面直线,A,C错;CN与BE平行,BD与FN平行,B错,D对.故选D.
8.答案:6
解析:由题图可知,长方体的每一条体对角线经过2个顶点,与6条棱相交,而长方体有12条棱,其中与体对角线成异面直线的是,,,,,,所以长方体的一条体对角线与长方体的棱所组成的异面直线有6对.
9.答案:①②
解析:在正方体中,,又,所以A,D,,M四点不共面,所以直线与AD是异面直线;
同理可得AM与BN是异面直线,BN与是异面直线,AM与是异面直线.
10.答案:ABC
解析:直线和直线上的一点不能确定一个平面,故A错误;若A,B,C三点共线,直线DE与直线AC异面,则此时点A,B,C,D,E不共面,故B错误;若直线a,b共面,直线a,c共面,则直线b,c可能共面,也可能异面,故C错误;若任意三点共线,该直线与第四个点可以构成一个平面,与四点不共面矛盾,即原命题正确,故D正确.
错题记录:
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