第八章
立体几何初步
8.4.2空间点、直线、平面之间的位置关系(提升练)
一、单选题(共5小题,满分25分,每小题5分)
1.一条直线与两条异面直线中的一条相交,则它与另一条的位置关系是( )
A.异面
B.平行
C.相交
D.可能相交、平行、也可能异面
【答案】D
【解析】一条直线与两条异面直线中的一条相交,它与另一条的位置关系有三种:平行、相交、异面,如下图所示.故选:D
2.如图所示,用符号语言可表示为
( )
A.α∥β,l?αB.α∥β,l∈α
C.l∥β,l?α
D.α∩β=l
【答案】A
【解析】由题意可知,图中面面关系,线面关系用符号语言可表示为α∥β,l?α.故选:A
3.若异面直线分别在平面内,且,则直线l(
)
A.与直线都相交
B.至少与中的一条相交
C.至多与中的一条相交
D.与中的一条相交,另一条平行
【答案】B
【解析】因为,所以,
则与a平行或相交,与b平行或相交,
又为异面直线,所以不能与同时平行,即与可都相交,也可能与一条相交,
所以A、C、D错误,故选:B
4.已知是平面外的一条直线,过作,这样的(
)
A.只有一个
B.至少有一个
C.不存在
D.至多有一个
【答案】D
【解析】∵是平面外的一条直线,∴或与相交.当时,平面只有一个;当与相交时,平面不存在.故选:D
5.若a和b是异面直线,b和c是异面直线,则a和c的位置关系是(
)
A.异面或平行
B.相交、平行或异面
C.异面
D.异面或相交
【答案】B
【解析】a和b是异面直线,b和c是异面直线,
根据异面直线的定义可得:
可以是异面直线,如下所示:
也可以相交
也可以平行
故选:B.
二、多选题(共3小题,满分15分,每小题5分,少选得3分,多选不得分)
6.和是异面直线,且,则过点与都相交的直线可能有(
)条
A.0
B.无数条
C.一条
D.2
【答案】AC
【解析】∵,∴由点和直线确定一平面,
是异面直线,则直线与平面可能相交可能平行,
若,则过直线不可能同时与都相交,
若与相交,则过交点与的直线与相交或平行,
∴过点与都相交的直线最多只有一条.故选:AC.
7.若直线不平行于平面,则下列结论不成立的是(
)
A.内的所有直线均与直线异面
B.直线与平面有公共点
C.内不存在与平行的直线
D.内的直线均与相交
【答案】ABD
【解析】若直线不平行于平面,则直线与平面相交或在平面内;
对于选项A,内的直线与直线异面,可能相交,也可能平行,故A不成立;
对于选项B,当直线与平面相交与在平面内都有公共点,故B成立;
对于选项C,当在平面内就存在与平行的直线,故C不成立;
对于选项D,内的直线均与相交,可能异面,也可能平行;故D不成立.
故选:ACD.
8.设直线不在平面内,直线在平面内,则下列说法不正确的是(
)
A.直线与直线没有公共点
B.直线与直线异面
C.直线与直线至多一个公共点
D.直线与直线不垂直
【答案】C
【解析】对于选项A,直线不在平面内,直线在平面内,但是,直线与可以相交,故A错误;
对于选项B,直线不在平面内,直线在平面内,但是,直线与可以相交也可以平行,故B错误;
对于选项C,直线不在平面内,直线在平面内,则直线与直线只可以平行或者相交,不可能重合,所以,直线与直线至多一个公共点,故C正确;
对于选项D,直线不在平面内,直线在平面内,则当直线垂直于平面时,直线与直线垂直,故D错误;故选:ABD
三、填空题(共3小题,满分15分,每小题5分,一题两空,第一空2分)
9.三个平面最多能把空间分为________部分,最少能把空间分成________部分.
【答案】4
8
【解析】三个平面可将空间分成4,6,7,8部分,所以三个平面最少可将空间分成4部分,最多分成8部分.
故答案为:4
8
10.已知空间中不过同一点的三条直线l,m,n.“l
,m,n共面”是“l
,m,n两两相交”的_____________________条件
【答案】既不充分也不必要条件
【解析】依题意是空间不过同一点的三条直线,
当在同一平面时,可能,故不能得出两两相交.
当两两相交时,设,根据公理可知确定一个平面,而,根据公理可知,直线即,所以在同一平面.
综上所述,“在同一平面”是“两两相交”的必要不充分条件.
故答案为:既不充分也不必要条件
11.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.
故答案为:3
四、解答题:(本题共3小题,共45分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。)
12.完成下列作图:
①在图中画出一个平面与两个平行平面相交.
②在图中分别画出三个两两相交的平面.
【答案】答案见解析
【解析】 ①如图所示,
②如图所示,
13.已知如图所示的长方体.
(1)与直线异面的棱所在的直线有哪几条?
(2)与直线平行的平面有哪几个?与直线相交的平面有哪几个?
【答案】答案见解析
【解析】(1)与直线异面的棱所在的直线有6条,分别为;
(2)与直线平行的平面只有1个,为平面;与直线相交的平面有4个,分别为平面,
平面,平面,平面
14.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是AA1的中点,画出过D1、C、E的平面与平面ABB1A1的交线,并说明理由.
【解析】 如图,取AB的中点F,连接EF、A1B、CF.
∵E是AA1的中点,∴EF∥A1B.
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1D1∥BC,A1D1=BC,
∴四边形A1BCD1是平行四边形.
∴A1B∥CD1,∴EF∥CD1.∴E、F、C、D1四点共面.
∵E∈平面ABB1A1,E∈平面D1CE,
F∈平面ABB1A1,F∈平面D1CE,
∴平面ABB1A1∩平面D1CE=EF.
∴过D1、C、E的平面与平面ABB1A1的交线为EF.第八章
立体几何初步
8.4.2空间点、直线、平面之间的位置关系(提升练)
一、单选题(共5小题,满分25分,每小题5分)
1.一条直线与两条异面直线中的一条相交,则它与另一条的位置关系是( )
A.异面
B.平行
C.相交
D.可能相交、平行、也可能异面
2.如图所示,用符号语言可表示为
( )
A.α∥β,l?αB.α∥β,l∈α
C.l∥β,l?α
D.α∩β=l
3.若异面直线分别在平面内,且,则直线l(
)
A.与直线都相交
B.至少与中的一条相交
C.至多与中的一条相交
D.与中的一条相交,另一条平行
4.已知是平面外的一条直线,过作,这样的(
)
A.只有一个
B.至少有一个
C.不存在
D.至多有一个
5.若a和b是异面直线,b和c是异面直线,则a和c的位置关系是(
)
A.异面或平行
B.相交、平行或异面
C.异面
D.异面或相交
二、多选题(共3小题,满分15分,每小题5分,少选得3分,多选不得分)
6.和是异面直线,且,则过点与都相交的直线可能有(
)条
A.0
B.无数条
C.一条
D.2
7.若直线不平行于平面,则下列结论不成立的是(
)
A.内的所有直线均与直线异面
B.直线与平面有公共点
C.内不存在与平行的直线
D.内的直线均与相交
8.设直线不在平面内,直线在平面内,则下列说法不正确的是(
)
A.直线与直线没有公共点
B.直线与直线异面
C.直线与直线至多一个公共点
D.直线与直线不垂直
三、填空题(共3小题,满分15分,每小题5分,一题两空,第一空2分)
9.三个平面最多能把空间分为________部分,最少能把空间分成________部分.
10.已知空间中不过同一点的三条直线l,m,n.“l
,m,n共面”是“l
,m,n两两相交”的_____________________条件
11.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.
四、解答题:(本题共3小题,共45分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。)
12.完成下列作图:
①在图中画出一个平面与两个平行平面相交.
②在图中分别画出三个两两相交的平面.
13.已知如图所示的长方体.
(1)与直线异面的棱所在的直线有哪几条?
(2)与直线平行的平面有哪几个?与直线相交的平面有哪几个?
14.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是AA1的中点,画出过D1、C、E的平面与平面ABB1A1的交线,并说明理由.