《第 10 章 空间直线与平面》【10.2.2 异面直线】
一、选择题(每小题6分,共12分)
1、异面直线是指( )
A.空间中两条不相交的直线 B.分别位于两个不同平面内的两条直线
C.平面内的一条直线与平面外的一条直线 D.空间中既不平行也不相交的两条直线
2、空间四边形(注:空间四边形是指四个点不同在任何一个平面)ABCD的四条边所在直线成异面直线的有( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
二、填充题(每小题10分,共60分)
3、若a,b是异面直线,b,c是异面直线,则直线a与直线c的位置关系是
4、直线a与直线b相交,直线c也与直线b相交,则直线a与直线c的位置关系是
5、分别和两条异面直线都相交的两条直线的位置关系是
6、空间中有三条线段AB,BC,CD,且,那么直线AB与CD的位置关系是
7、如图是表示一个正方体表面的一种平面展开图,
图中的四条线段、、和
在原正方体中相互异面的有__________对.
8、设a,b,c表示直线,给出以下四个论断:①a⊥b;②b⊥c;③a⊥c;④a∥c.以其中任意两个为条件,另外的某一个为结论,写出你认为正确的一个命题 .
三、解答题(第9题12分,第10题16分)
9、如图所示,已知α∩β=a,b β,a∩b=A,且c α,c∥a;
求证:b,c为异面直线。
10、如图所示,若P是△ABC所在平面外一点,PA≠PB,PN⊥AB,
N为垂足,M为AB的中点,求证:PN与MC为异面直线;
【附录】
考点一 异面直线的定义 不同在任何一个平面上的两条直线叫做异面直线;
考点二 异面直线判定定理 过平面外一点与平面上一点的直线,和此平面上不经过该点的任何一条直线都是异面直线;
如图,若AB∩α=B,A α,a α,B a, 直线AB与α为异面直线《第 10 章 空间直线与平面》【10.2.2 异面直线】
一、选择题(每小题6分,共12分)
1、异面直线是指( )
A.空间中两条不相交的直线 B.分别位于两个不同平面内的两条直线
C.平面内的一条直线与平面外的一条直线 D.空间中既不平行也不相交的两条直线
【答案】D;
【解析】对于A,空间两条不相交的直线有两种可能,一是平行(共面),另一个是异面,所以,A应排除;
对于B,分别位于两个平面内的直线,既可能平行也可能相交也可能异面,
如图,就是相交的情况,所以,B应排除;
对于C,如图的a,b可看作是平面α内的一条直线a与平面α外的一条直线b,
显然它们是相交直线,所以,C应排除;
只有D符合定义;故选D;
【考点】异面直线的定义;注意:“不同在任何一个平面上的两条直线叫做异面直线”等价为“空间中既不平行也不相交的两条直线”;
2、空间四边形(注:空间四边形是指四个点不同在任何一个平面)ABCD的四条边所在直线成异面直线的有( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
【答案】B
【解析】空间四边形ABCD的四条边所在直线中,成异面直线的有:AB和CD,AD和BC,
所以,空间四边形ABCD的四条边所在直线成异面直线的有2对;
【考点】异面直线的定义;结合图形利用枚举即可;
二、填充题(每小题10分,共60分)
3、若a,b是异面直线,b,c是异面直线,则直线a与直线c的位置关系是
4、直线a与直线b相交,直线c也与直线b相交,则直线a与直线c的位置关系是
【答案】相交、平行、异面;
【解析】如图所示,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB与AA1相交,
A1B1与AA1相交,AB∥A1B1;AD与AA1相交,AB与AD相交,
AA1与AB相交;A1D1与AA1相交,AB与AA1相交,AB与A1D1异面.
【考点】异面直线的定义与判断空间位置关系交汇;对于判断空间位置关系,借助特殊图形是特别有效的方法;
5、分别和两条异面直线都相交的两条直线的位置关系是
【答案】异面或相交;
【解析】如图所示,a,b是异面直线,AB,DE都与a,b相交,
过点B作BF∥a,设过BF,b的平面α,则D∈平面α,E 平面α,
AB 平面α,所以AB,DE异面;
【考点】异面直线的定义与判断空间位置关系交汇;规范画图不仅适用与解填充、选择题,同时也能增进空间想象能力;
6、空间中有三条线段AB,BC,CD,且,那么直线AB与CD的位置关系是
【答案】平行或异面或相交;
【解析】
如图可知AB,CD有相交,平行,异面三种情况
【考点】异面直线的定义与判断空间位置关系交汇;规范画图不仅适用与解填充、选择题,同时也能增进
7、如图是表示一个正方体表面的一种平面展开图,
图中的四条线段、、和
在原正方体中相互异面的有__________对.
【答案】3;
【解析】画出展开图复原的几何体,所以C与G重合,F,B重合,所以:四条线段AB、CD、EF和GH在原正方体中相互异面的有:AB与GH,AB与CD,GH与EF,共有3对.
【考点】异面直线的定义与判断空间位置关系交汇;逆向思维范画除特殊图形再解答;
8、设a,b,c表示直线,给出以下四个论断:①a⊥b;②b⊥c;③a⊥c;④a∥c.以其中任意两个为条件,另外的某一个为结论,写出你认为正确的一个命题 .
【答案】④① ②;
【解析】由两平行线中一条直线垂直一条直线,则另一直线也垂直这条直线,即④① ②;
【考点】异面直线的定义与判断空间位置关系交汇;
三、解答题(第9题12分,第10题16分)
9、如图所示,已知α∩β=a,b β,a∩b=A,且c α,c∥a;
求证:b,c为异面直线。
【证明】假设b,c不是异面直线,即b,c为共面直线,
则b,c为相交直线或平行直线.
(1)若b∥c,已知a∥c,则a∥b,这与已知条件a∩b=A矛盾,∴b,c平行不成立;
(2)若b∩c=P,已知b β,c α,
又α∩β=a,则P∈b β,且P∈c α,∴P∈α,且P∈β,则P∈a.
∴a∩c=P,这与已知a∥c相矛盾,因此,b,c相交也不成立.
综上可知,b,c为异面直线;
【考点】异面直线的定义与判别;这里主要用了反证法;
10、如图所示,若P是△ABC所在平面外一点,PA≠PB,PN⊥AB,
N为垂足,M为AB的中点,求证:PN与MC为异面直线;
【证明】证法1、(判定定理法)
∵PA≠PB,PN⊥AB,N为垂足,M是AB的中点,
∴点N与点M不重合.
∵N∈平面ABC,P 平面ABC,CM 平面ABC,N CM,
∴由异面直线的判定方法可知,直线PN与MC为异面直线;
证法2、(反证法0
假设PN与MC不是异面直线,则存在一个平面α,使得PN α,MC α,
于是P∈α,C∈α,N∈α,M∈α.
∵PA≠PB,PN⊥AB,N为垂足,M是AB的中点,
∴点M与点N不重合.
∵M∈α,N∈α,∴直线MN α.
∵A∈MN,B∈MN,∴A∈α,B∈α,
即A,B,C,P四点均在平面α内,这与点P在平面ABC外相矛盾.
∴假设不成立.故PN与MC为异面直线;
【考点】异面直线的定义与判别;异面直线的判断方法:(1)定义法:由定义判断.两直线不可能在同一个平面内;(2)图形直观判断法:熟记几类异面直线的画法,可快速判断;(3)运用判定定理:过平面外一点与平面内一点的直线,和平面内不经过该点的直线异面;(4)反证法:假设这两条直线不是异面直线,那么它们是共面直线,结合题中的条件,经正确的推理得出矛盾,从而断定假设“这两条直线不是异面直线”是错误的,进而得出结论:这两条直线是异面直线。
【附录】
考点一 异面直线的定义 不同在任何一个平面上的两条直线叫做异面直线;
考点二 异面直线判定定理 过平面外一点与平面上一点的直线,和此平面上不经过该点的任何一条直线都是异面直线;
如图,若AB∩α=B,A α,a α,B a, 直线AB与α为异面直线