高一数学必修2《2.1空间点、直线、平面之间的位置关系》单元测试题(含答案)
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2.1空间点、直线、平面之间的位置关系
一、选择题
1. 下列四个命题中,真命题的个数为()
①如果两个平面有三个公共点,那么这两个平面重合
②两条直线可以确定一个平面
③若M∈α,M∈β,α∩β=l,则M∈l
④空间中,相交于同一点的三条直线在同一平面内
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
2. 以下四个命题中,正确命题的个数是()
①不共面的四点中,其中任意三点不共线;
②若点A、B、C、D共面,点A、B、C、E共面,则A、B、C、D、E共面;
③若直线a、b共面,直线a、c共面,则直线b、c共面;
④依次首尾相接的四条线段必共面.
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
3. 设A、B、C、D是空间四个不同的点,在下列命题中,不.正确的是()
A. 若AC与BD共面,则AD与BC共面
B. 若AC与BD是异面直线,则AD与BC是异面直线
C. 若AB=AC,DB=DC,则AD=BC
D. 若AB=AC,DB=DC,则AD⊥BC
4. 正方体AC1中,E、F分别是线段BC、C1D的中点,则直线A1B与直线EF的位置关系
是()
A. 相交
B. 平行
C. 异面
D. 以上都有可能
B1C1D1被平面EFGH截去几何体
5. 如图,若Ω是长方体ABCD-A
EFGHB1C1后得到的几何体,其中E为线段A1B1上异于B1的点,
F为线段BB1上异于B1的点,且EH∥A1D1,则下列结论中不正
确的是()
A. EH∥FG
B. 四边形EFGH是矩形
C. Ω是棱柱
D. Ω是棱台
答案:D
二、填空题
6. a ,b ,c 是空间中的三条直线,下面给出三个命题:
①若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ;②若a 与b 相交,b 与c 相交,则a 与c 相交;
③若a ,b 与c 成等角,则a ∥b .
上述命题中正确的命题是________(只填序号).
7. 如图所示,ABCD -A 1B 1C 1D 1是棱长为a 的正方体,M 、N 分别是下
底面的棱A 1B 1、B 1C 1的中点,P 是上底面的棱AD 上的一点,AP =a 3
,过P ,M ,N 的平面交上底面于PQ ,Q 在CD 上,则PQ =____.
8. 如图所示,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AA 1⊥底面ABC ,AB =BC
=AA 1,∠ABC =90°,点E 、F 分别是棱AB 、BB 1的中点,则直线
EF 和BC 1所成的角是________.
三、解答题
9. A 是△BCD 平面外的一点,E ,F 分别是BC ,AD 的中点.
(1)求证:直线EF 与BD 是异面直线;
(2)若AC ⊥BD ,AC =BD ,求EF 与BD 所成的角.
10. 如图所示,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,A 1C 与截面DBC 1交于O 点,AC ,BD 交于M
点,求证:C 1,O ,M 三点共线.
参考答案及解析
一、选择题
1.答案:A
解析:①两个平面有三个公共点,若这三个公共点共线,则这两个平面相交,故①不正确;两异面直线不能确定一个平面,故②不正确;在空间交于一点的三条直线不一定共面(如墙角),故④不正确;据平面的性质可知③正确.
2. 答案:B
解析:①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,所以①正确.②从条件看出两平面有三个公共点A、B、C,但是若A、B、C共线,则结论不正确;③不正确;④不正确,因为此时所得的四边形的四条边可以不在一个平面上,如空间四边形.
3. 答案:C
解析:A中,若AC与BD共面,则A、B、C、D四点共面,则AD与BC共面;
B中,若AC与BD是异面直线,则A、B、C、D四点不共面,则AD与BC是异面直线;
C中,若AB=AC,DB=DC,AD不一定等于BC;
D中,若AB=AC,DB=DC,可以证明AD⊥BC.
4. 答案:A
解析:如图所示,直线A1B与直线外一点E确定的平面
为A1BCD1,EF⊂平面A1BCD1,且两直线不平行,故两直
线相交.
5. 答案:D
解析:若FG不平行于EH,则FG与EH相交,交点必然
在B1C1上,与EH∥B1C1矛盾,所以FG∥EH;由EH⊥平面
A1ABB1,得到EH⊥EF,可以得到四边形EFGH为矩形,将Ω
从正面看过去,就知道是一个五棱柱,C正确;D没能正确理解
棱台的定义与题中的图形.
二、填空题
6. 答案:①
解析:由基本性质知①正确;当a 与b 相交,b 与c 相交时,a 与c 可以相交、平行,也可以异面,故②不正确;当a ,b 与c 成等角时,a 与b 可以相交、平行,也可以异面,故③不正确.
7. 答案:223
a
解析:如图,连接AC ,易知MN ∥平面ABCD ,∴MN ∥PQ .
又∵MN ∥AC ,
∴PQ ∥AC .
∴PQ AC =DP DA =23 ∴PQ =23AC =223
a .
8.答案:60°
解析:连接AB 1,易知AB 1∥EF ,连接B 1C 交BC 1于点G ,取
AC 的中点H ,连接GH ,则GH ∥AB 1∥EF .故∠AGB (或其补角)即为
EF 和BC 1所成角.设AB =BC =AA 1=a ,连接HB ,在三角形GHB
中,易知GH =HB =GB =22
a , 故两直线所成的角即为∠HGB =60°.
三、解答题
9. (1)证明:假设EF 与BD 不是异面直线,则EF 与BD 共面,从而DF 与BE 共面,即AD 与BC 共面,所以A 、B 、C 、D 在同一平面内,这与A 是△
BCD 平面外的一点相矛盾.故直线EF 与BD 是异面直线.
(2)解:如图,取CD 的中点G ,连接EG 、FG ,则EG ∥
BD ,所以相交直线EF 与EG 所成的角,即为异面直线EF 与
BD 所成的角.
在Rt △EGF 中,由EG =FG =12
AC ,求得∠FEG =45°,即异面直线EF 与BD 所成的角为45°.
10. 证明:∵C1∈平面A1ACC1,
且C1∈平面DBC1,
是平面A1ACC1与平面DBC1的公共点.
∴C
又∵M∈AC,∴M∈平面A1ACC1.
∵M∈BD,∴M∈平面DBC1,
∴M也是平面A1ACC1与平面DBC1的公共点,∴C1M是平面A1ACC1与平面DBC1的交线.
∵O为A1C与截面DBC1的交点,
∴O∈平面A1ACC1,O∈平面DBC1,
即O也是两平面的公共点,
∴O∈直线C1M,即C1,O,M三点共线.。