对两条不相交的空间直线a与b

必修二第二章综合检测题一、选择题1 .假设直线a和b没有公共点,那么a与b的位置关系是〔〕A.相交B.平行C.异面D.平行或异面2 .平行六面体ABCD —A i B i C i D i中,既与AB共面也与Cg共面的棱的条数为〔〕A. 3B. 4C. 5D. 63 .平面口和直线1,那么％内至少有一条直线与1〔〕A.平行B.相交C.垂直D.异面4 .长方体ABCD —A i B i C i D i中,异面直线AB, A i D i所成的角等于〔〕A. 30B. 45C. 60D. 905 .对两条不相交的空间直线a与b,必存在平面 &使得〔〕A. a? % b? oB. a? % b II aC. aX a, bX oD. a? & bl. a6 .下面四个命题：其中真命题的个数为〔〕①假设直线a, b异面,b, c异面,那么a, c异面；②假设直线a, b相交,b, c相交,那么a, c相交；③假设a//b,那么a, b与c所成的角相等；④假设a±b, b±c,贝U a〃 c.A. 4B. 3C. 2D. i7 .在正方体ABCD —A i B i C i D i中,E, F分别是线段A i B i, B i C i 上的不与端点重合的动点,如果A i E=B i F,有下面四个结论：①EFLAAi；②EF//AC;③EF 与AC 异面；④ EF//平面ABCD.其中一定正确的有〔〕A.①②B.②③C.②④D.①④8 .设a, b为两条不重合的直线,％〔3为两个不重合的平面,下列命题中为真命题的是〔〕A.假设a, b与x所成的角相等,那么a // b9 .假设a// & b // & & 那么a // bC.假设a? & b? & a// b,贝U all BD.假设a,& b,& 3,& 贝U a,b10 平面n平面向％n B=1,点AS & A?1,直线AB//1, 直线AC±1,直线m// & n// &那么以下四种位置关系中,不一定成立的是〔〕A. AB//mB. ACXmC. AB// pD. AC± p11 .正方体ABCD —A i B i C i D i中,E、F分别为BB n CC i的中点,那么直线AE与D i F所成角的余弦值为〔〕•4- 3- 3rA・-5B -5C-4D-11 .三棱锥D —ABC的三个侧面与底面全等,且AB=AC = ,3, BC=2,那么以BC为棱,以面BCD与面BCA为面的二面角的余弦值为〔_ 〕A.坐B.3C. 0D. -212 .如下图,点P在正方形ABCD所在平面外,PA,平面ABCD, PA=AB,那么PB与AC所成的角是〔〕二、填空题三、i3.以下图形可用符号表示为 .14 .正方体ABCD —A i B i C i D i中,二面角Ci—AB—C的平面角等于.15 .设平面%//平面& A, C6 & B, D6 &直线AB与CD交于点S,且点S位于平面 & B之间,AS= 8, BS= 6, CS= i2,那么SD16 .将正方形ABCD沿对角线BD折成直二面角A-BD-C,有如下四个结论：① ACLBD;②4ACD是等边三角形；③AB与平面BCD成60°的角；④AB与CD所成的角是60 .其中正确结论的序号是.三、解做题(解容许写出文字说明,证实过程或演算步骤)17 .如以下图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,△ ABC与AA i B i C i都为正三角形且AAJ面ABC, F、F1分别是AC, A1C1的中点.AiAH求证：(1)平面AB1F1 //平面GBF； (2)平面AB1F1,平面ACC1A118 .如下图,在四棱锥P —ABCD中,PA,平面ABCD, AB =19 BC=3, AD=5, /DAB=/ABC= 90 , E 是CD 的中点.(1)证实：CD,平面FAE;(2)假设直线PB与平面FAE所成的角和PB与平面ABCD所成的角相等,求四棱锥P —ABCD的体积.19 .如下图,边长为2的等边△ PCD所在的平面垂直于矩形ABCD 所在的平面,BC = 2也 M为BC的中点.P(1)证实：AMXPM;(2)求二面角P —AM —D的大小.20 .如图,棱柱ABC —A i B i C i的侧面BCC i B i是菱形,B5A i B.(1)证实:平面ABC平面A i BC i；⑵设D是A i C i上的点,且A i B//平面B i CD,求A i D DC i的值.21 .如图,z\ABC中,AC=BC = *AB, ABED是边长为1的正方形, 平面ABED,底面ABC,假设G, F分别是EC, BD的中点.BE(1)求证：GF//底面ABC;(2)求证：AC,平面EBC;(3)求几何体ADEBC的体积V.22 .如以下图所示,在直三棱柱ABC —A i B i C i中,AC=3, BC = 4, AB=5, AA i = 4,点D是AB的中点.B(1)求证:AC±BCi； (2)求证:AC"/平面CDB i；(3)求异面直线AC i与B i C所成角的余弦值.必修二第二章综合检测题1D2CAB与CC i为异面直线,故棱中不存在同时与两者平行的直线,因此只有两类：第一类与AB平行与CC i相交的有：CD、C1D1与CC i平行且与AB相交的有：BB i、AA i,第二类与两者都相交的只有BC,故共有5条.3c当直线l与平面口斜交时,在平面口内不存在与l平行的直线, ・•.A错；当l? 0c时,在口内不存在直线与l异面,「.D错；当I// % 时,在％内不存在直线与l相交.无论哪种情形在平面口内都有无数条直线与l垂直.4D由于AD//Ai D i,那么/BAD是异面直线AB, AQ i所成的角, 很明显/ BAD = 90 .5B对于选项A,当a与b是异面直线时,A错误；对于选项B, 假设a, b不相交,那么a与b平行或异面,都存在 &使a? % b// % B 正确；对于选项C, a± % b± & 一定有a//b, C错误；对于选项D, a? % b± & 一定有a±b, D 错误.6D异面、相交关系在空间中不能传递,故①②错；根据等角定理,可知③正确；对于④,在平面内,a//c,而在空间中,a与c可以平行,可以相交,也可以异面,故④错误.7D如下图.由于AA i,平面A i B i CQ i, EF?平面A i B i CQ i, 那么EFXAA i,所以①正确；当E, F分别是线段A i B i, BQ i的中点时, EF//A i C i,又AC//A i C i,那么EF//AC,所以③不正确；当E, F分别不是线段A i B i, B i C i的中点时,EF与AC异面,所以②不正确；由于平面A i B i C i D i //平面ABCD, EF?平面A i B i C i D i,所以EF//平面ABCD,所以④正确.8D选项A中,a, b还可能相交或异面,所以A是假命题；选项B 中,a, b 还可能相交或异面,所以B是假命题；选项C中,% (3还可能相交,所以C 是假命题；选项D中,由于a,% 0a &那么a// (3 或a? 3那么B内存在直线l 〃 a,又b,&那么b,l,所以a±b.9C如下图：mil l? AC±m; AB// l? AB// 8AB// l // m; AC±l,10、11C取BC 中点E,连AE、DE,可证BC±AE, BCXDE,/ AED为二面角A- BC—D的平面角又AE=ED = ^, AD = 2, . ./AED=90 ,应选 C.12B将其复原成正方体ABCD—PQRS,显见PB//SC, z\ACS为正三角形,「•/ ACS= 60 .13 片AB1445如下图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,由于BCXAB, BCU AB,那么/C1BC是二面角C I —AB—C的平面角.又匕BCC I是等腰直角三角形,那么/ C I BC= 45 .15、9如以下图所示,连接AC, BD,那么直线AB, CD 确定一个平面ACBD.: all & •二 AC/1 BD, 那么磊喧,HD ,16①②④ 如下图,①取 BD 中点,E 连接AE, CE,那么BDXAE, BDX CE,而 AEACE=E,「.BD ,平面 AEC, AC?平面 AEC,故 ACXBD, 故①正确.②设正方形的边长为a,那么AE=CE=j_a.由①知/ AEC=90°是直二面角 A- BD-C 的平面角,且/ AEC = 90 , /. AC=a, ・•.△ACD 是等边三角形,故②正确.③由题意及①知,AE ,平面BCD,故/ABE 是AB 与平面BCD 所成的角,而/ ABE=45°,所以③不正确.④分别取BC, AC 的中点为M, N,连接ME, NE, MN.1 1 一 一 1 一 1那么 MN//AB,且 MN = ]AB=2a, ME//CD,且 ME = 2CD=]a, ・••/EMN 是异面直线AB, CD 所成的角.2在 Rtz\AEC 中,AE=CE=/a, AC=a,一 1 一 1・•.NE = 2AC = 2a.：4MEN 是正二角形,EMN = 60 ,故④正确.17(1)在正三棱柱 ABC —A 1B 1C 1中,•・ F 、F I 分别是 AC 、A 1C 1 的中点,「. B 1F 1//BF, AF 1//C 1F. 又•「B I F I AAF I = F I , C I FABF=F..・平面 AB I F I //平面 C I BF. (2)在三棱柱 ABC-A 1B 1C 1 中,A/,平面 A 1B 1C 1, •. B I FJAA I . 又 B I F I ^A I C I , A I C I A AA I =A". B 1F 1,平面 ACC I A I ,而 B 1F 1? 平面 AB I F I ..・平面 AB I F I ,平面 ACC 1A 1.解得SD=9. AC(1)如下图,连接 AC,由 AB=4, BC=3, / ABC= 90°,得 AC =5. 又AD=5, E 是CD 的中点,所以CDXAE.. RA ,平面 ABCD, CD?平面 ABCD,所以 PAX CD.而PA, AE 是平面PAE 内的两条相交直线,所以 CD ,平面PAE. ⑵过点B 作BG//CD,分别与AE, AD 相交于F, G,连接PF.由(1)CD ,平面PAE 知,BG ,平面PAE.于是/ BPF 为直线PB 与 平面PAE 所成的角,且BGXAE.由PA ,平面 ABCD 知,/ PBA 为直线PB 与平面 ABCD 所成的 AB=4, AG = 2, BGXAF,由题意,知/ PBA= /BPF,PA BF 由于 sin/PBA=芯,sin/ BPF =左,所以 PA=BF. PB PB由/ DAB=/ABC=90°知,AD//BC,又 BG//CD,所以四边形BCDG 是平行四边形,故 GD=BC=3.于是AG=2.在 Rt^BAG 中,AB=4, AG=2, BGXAF,所以BG=^AB 2+AG 2=2册,BF = A J 1 =泰 8:5 5 .1又梯形ABCD 的面积为S=］X (5+3)X4= 16,所以四棱铤P- ABCD 的体积为1 - 一 1 一 V=~x SX PA=-x 16X 3 319［解读］(1)证实：如下图,取CD 的中点E,连接PE, EM, EA,•••△PCD 为正三角形,188,5 =Y~.于是PA= BF = 5 8.5128 5 5 = 15 p「•PE ,CD, PE=PDsin/PDE = 2sin60 =V 3.••・平面PCD ,平面ABCD,「•PE ,平面 ABCD,而 AM?平面 ABCD,「. PEXAM. •••四边形ABCD 是矩形,「.△ADE, AECM, A ABM 均为直角三角形,由勾股定理可求 得 EM = 5, AM = V 6, AE=3/. EM 2 + AM 2 = AE 2..-. AMXEM.又 PEAEM = E,「.AM ,平面 PEM, /. AMXPM.(2)解：由(1)可知 EMXAM, PMXAM,・••/PME 是二面角P —AM —D 的平面角.「•二面角P —AM —D 的大小为45(1)由于侧面BCC I B I 是菱形,所以B I CXBC I , 又 B 1CXA 1B,且 A 1BABC 1=B, 所以B I C ,平面A I BC I ,又B I C?平面AB I C 所以平面ABC 平面A 1BC 1 .⑵设BC I 交B I C 于点E,连接DE,那么DE 是平面A I BC I 与平面 B I CD 的交线.由于A I B//平面B I CD,A I B?平面A I BC I ,平面A I BC I A 平面B I CD = DE,所以 A I B// DE.又E 是BC I 的中点,所以D 为A I C I 的中点.即A I D DC I = 1. 21［解］(1)证实:连接AE,如以下图所示..「ADEB 为正方形「• AEABD=F,且F 是AE 的中点,又G 是EC 的中点GF//AC,又AC?平面ABC,GF?平面ABC, ・•. GF // 平面 ABC.(2)证实：ADEB 为正方形,EBXAB,又••・平面 ABED ,平面 ABC,平面 ABED 〞面 ABC=AB, EB ?平面20・•・tan/ PME 1 ・•./ PME =45 .ABED,「•BE,平面ABC, /. BEXAC.一 2 o o o又AC=BC = -2AB, CA2+CB2=AB2, /. ACXBC.又.• BCnBE=B,「.AC,平面BCE.2 2(3)取AB 的中点H,连GH, .・ BC=AC= 5-AB=:,1.,.CHXAB,且CH = 2,又平面ABED,平面ABC・•.GH,平面ABCD, /. V= Jxix*1.3 2 622［解读］(1)证实：在直三棱柱ABC—A i B i C i中,底面三边长AC=3, BC = 4, AB= 5, /. ACXBC.Xv C i C±AC./.AC±¥ffi BCC i B iv BC1?平面BCC i B, /. AC±BC i.(2)证实：设CB i与C i B的交点为E,连接DE,又四边形BCC i B i 为正方形.・•.D是AB的中点,E是BC i的中点,DE//AC i.. DE?平面CDB n AC?平面CDB i,「•AC"平面CDB i.(3)解：「DE//AC i,・・•/ CED为AC i与B i C所成的角.,——i 5在4CED 中,ED = 2AC i = 2,CD=|A B= 5, CE=；CBi = 2近2 2_J• • cos/CED=二=二.5 52••・异面直线AC i与B i C所成角的余弦值为警.。

高考《立体几何》判断命题题型2008年高考1．（某某文理）．已知,m n 是两条不同直线，,,αβγ是三个不同平面，下列命题中正确的是（）A ．,,αγβγαβ⊥⊥若则‖B ．,,m n m n αα⊥⊥若则‖C ．,,m n m n αα若则‖‖‖D ．,,m m αβαβ若则‖‖‖2．（某某文）已知平面α⊥平面β，l αβ=，点A α∈，A l ∉，直线AB l ∥，直线AC l ⊥，直线m m αβ∥，∥，则下列四种位置关系中，不一定成立的是（）A ．AB m ∥ B ．AC m ⊥C ．AB β∥D ．AC β⊥3．（某某文）已知直线m,n 和平面βα,满足βα⊥⊥⊥,,a m n m ,则 ( ).A n β⊥,//.βn B 或β⊂n α⊥n C .,//.αn D 或α⊂n4（某某理）设有直线m 、n 和平面α、β.下列四个命题中，正确的是( )A.若m ∥α,n ∥α,则m ∥nB.若m ⊂α,n ⊂α,m ∥β,n ∥β,则α∥βC.若α⊥β，m ⊂α,则m ⊥βD.若α⊥β，m ⊥β，m ⊄α,则m ∥α5．（某某文）．设直线m 与平面α相交但不垂直，则下列说法中正确的是（）A ．在平面α内有且只有一条直线与直线m 垂直B ．过直线m 有且只有一个平面与平面α垂直C ．与直线m 垂直的直线不可能与平面α平行D ．与直线m 平行的平面不可能与平面α垂直6．（某某文理）给定空间中的直线l 及平面α．条件“直线l 与平面α内两条相交直线都垂直”是“直线l 与平面α垂直”的（ ）Ａ．充分非必要条件 Ｂ．必要非充分条件 C ．充要条件 Ｄ．既非充分又非必要条件7．(某某文理) 设a b ，是两条直线，αβ，是两个平面，则a b ⊥的一个充分条件是（）A ．a b αβαβ⊥⊥，∥，B ．a b αβαβ⊥⊥，，∥C ．a b αβαβ⊂⊥，，∥D ．a b αβαβ⊂⊥，∥，8. （某某9）对两条不相交的空间直线a 和b ，必定存在平面α，使得 ( )A ．,a b αα⊂⊂B ．,//a b αα⊂C ．,a b αα⊥⊥D ．,a b αα⊂⊥2007年高考1．（）平面α∥平面β的一个充分条件是（ ）A ．存在一条直线a a ααβ，∥，∥B ．存在一条直线a a a αβ⊂，，∥C ．存在两条平行直线a b a b a b αββα⊂⊂，，，，∥，∥D ．存在两条异面直线a b a a b αβα⊂，，，∥，∥2.（某某）设l ,m ,n 均为直线，其中m ，n 在平面α内，“l α⊥”是l m ⊥且“l n ⊥”的（ ）A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充分必要条件D ．既不充分也不必要条件3．（某某）已知m ,n 为两条不同的直线，α,β为两个不同的平面，则下列命题中正确的是（）A ．,,//,////m n m n ααββαβ⊂⊂⇒B ．,//m m n n αα⊥⊥⇒C ．//,,//m n m n αβαβ⊂⊂⇒D ．//,m n n m αα⊥⇒⊥4．（某某）平面α外有两条直线m 和n ，如果m 和n 在平面α内的射影分别是1m 和1n ，给出下列四个命题：①1m ⊥1n ⇒m ⊥n ；②m ⊥n ⇒1m ⊥1n ； ③1m 与1n 相交⇒m 与n 相交或重合；④1m 与1n 平行⇒m 与n 平行或重合；其中不正确的命题个数是（）A.1B.2C.3D.45．（某某）已知两条直线,m n ，两个平面,αβ，给出下面四个命题：①//,m n m n αα⊥⇒⊥②//,,//m n m n αβαβ⊂⊂⇒③//,////m n m n αα⇒④//,//,m n m n αβαβ⊥⇒⊥其中正确命题的序号是（）A ．①③B ．②④C ．①④D ．②③6．（某某）若m n ，是两条不同的直线，αβγ，，是三个不同的平面，则下列命题中的真命题是（）A ．若m βαβ⊂⊥，，则m α⊥B ．若m αγ=n βγ=，m n ∥，则αβ∥C ．若m β⊥，m α∥，则αβ⊥D ．若αγ⊥，αβ⊥，则βγ⊥7．（某某）设a b ，为两条直线,αβ，为两个平面，下列四个命题中，正确的命题是（） Ａ．若a b ，与α所成的角相等，则a b ∥Ｂ．若a b αβ，∥∥，αβ∥，则a b ∥ Ｃ．若a b a b αβ⊂⊂，，∥，则αβ∥Ｄ．若a b αβ⊥⊥，，αβ⊥，则a b ⊥8．（某某）若P 是两条异面直线,l m 外的任意一点，则（）A ．过点P 有且仅有一条直线与,l m 都平行B ．过点P 有且仅有一条直线与,l m 都垂直C ．过点P 有且仅有一条直线与,l m 都相交D ．过点P 有且仅有一条直线与,l m 都异面 2006年高考1．若空间中有四个点，则“这四个点中有三点在同一直线上”是“这四个点在同一平面上”的 Ａ．充分非必要条件 Ｂ．必要非充分条件 C ．充要条件 Ｄ．既非充分又非必要条件2.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 ⊥BC3. 对于任意的直线l 与平同a ,在平面a 内必有直线m ,使m 与l （）(A)平行 （B ）相交 (C)垂直 (D)互为异面直线4.m 、n 是空间两条不同直线，αβ、是空间两条不同平面，下面有四个命题：①,;m n m n αβαβ⊥⇒⊥,　②,,;m n m n αβαβ⊥⊥⇒　③,,;m n m n αβαβ⊥⇒⊥　④,,;m m n n ααββ⊥⇒⊥ 其中真命题的编号是________（写出所有真命题的编号）。

空间直线的平行与垂直关系直线的平行与垂直关系是几何学中的基本概念之一，这个概念在我们日常生活中也是无处不在的。

在建筑、设计、城市规划、工程等领域中，了解直线的平行与垂直关系至关重要。

本文将介绍直线的平行与垂直的定义、性质以及应用。

首先，我们来看直线的平行关系。

当两条直线在平面上永不相交，且在同一平面上的任意两点之间连线都与这两条直线相交，我们可以说这两条直线是平行的。

以字母 "||" 表示直线的平行关系，如果直线a || 直线b，则可以写作 a || b。

直线的平行关系有以下几个重要性质：1. 平行性质一：如果两条直线都与同一平面上的第三条直线平行，那么这两条直线必定平行。

2. 平行性质二：如果两条直线分别与同一平面上的两条平行线平行，那么这两条直线也平行。

3. 平行性质三：如果直线a与b平行，直线b与c平行，那么直线a与c平行。

直线的垂直关系与平行关系相对应。

当两条直线在平面上相交且交角为90度，我们可以说这两条直线是垂直的。

以一个类似于 "⊥" 的符号表示直线的垂直关系，如果直线a ⊥直线b，则可以写作 a ⊥ b。

直线的垂直关系也有几个重要性质：1. 垂直性质一：如果两条直线都与同一平面上的第三条直线垂直，那么这两条直线必定垂直。

2. 垂直性质二：如果一条直线与平面上的一条直线垂直，那么与该平面上的另一条直线平行的直线也与该直线垂直。

3. 垂直性质三：如果直线a与b垂直，直线b与c垂直，那么直线a与c平行。

直线的平行与垂直关系在很多领域中都有广泛的应用。

以下是几个常见的应用实例：1. 建筑和设计：在建筑和设计中，了解平行和垂直关系对于设计合理的建筑和室内布局至关重要。

例如，在设计房间时，我们应该确保墙壁平行或垂直于地面，以获得更美观的效果。

2. 道路和交通：平行和垂直关系在规划和设计道路和交通系统时也非常重要。

道路的平行布局可以提高交通流畅性，而垂直的交叉路口可以确保交通的安全。

《工程制图基础》在线作业一
拉丁字母、阿拉伯数字和罗马数字可以写成直体或斜体，但是其与汉字写在一起时宜写成直体。

A:正确
B:错误
参考选项：A
关于下面四种说法，哪一个答案是正确的？（）A:同时平行于一条直线的两平面相互平行B:过直线外一点，只有一个平面平行于这条直线C:与一个平面相交成等角的两条直线必定平行D：过平面外两点和该平面垂直的平面只有一个A:A、B正确
B:B、C、D正确
C:D正确
D:四种叙述都错
参考选项：D
与直线垂直的投影面上，直线投影积聚成一个点
A:正确
B:错误
参考选项：A
两个一般位置平面相交时，可能得到的交线是（）
A:只能是一般位置直线
B:各种位置直线都可能
C:一般位置直线和各种投影面的平行线
D:各种投影面的平行线
参考选项：C
关于曲线的分类，下面那一种分类是正确的（）
A:二次曲线和螺旋线
B:圆、椭圆、抛物线、双曲线、圆柱螺旋线、圆锥螺旋线、球面螺旋线
C:平面曲线、二次曲线、空间曲线和螺旋线
D:平面曲线、空间曲线
参考选项：D
正平面与正垂面的交线是（）
A:水平线
B:正平线
C:侧垂线
D:铅垂线
参考选项：B
1。

【新人教版】数学必修二第八单元8.4.2 空间点、直线、平面之间的位置关系学习目标 1.了解空间两直线间的位置关系.2.理解空间直线与平面的位置关系.3.掌握空间平面与平面的位置关系.知识点一空间两直线的位置关系1.异面直线(1)定义：不同在任何一个平面内的两条直线.(2)异面直线的画法(衬托平面法)如图①②③所示，为了表示异面直线不共面的特点，作图时，通常用一个或两个平面来衬托.(3)判断两直线为异面直线的方法①定义法；②两直线既不平行也不相交.2.空间两条直线的三种位置关系⎩⎪⎨⎪⎧共面直线⎩⎪⎨⎪⎧相交直线：在同一平面内，有且只有一个公共点平行直线：在同一平面内，没有公共点异面直线：不同在任何一个平面内，没有公共点知识点二直线与平面的位置关系位置关系直线a在平面α内直线a在平面α外直线a与平面α相交直线a与平面α平行公共点有无数个公共点只有1个公共点没有公共点符合表示a⊂αa∩α＝A a∥α图形表示知识点三平面与平面的位置关系位置关系两平面平行两平面相交公共点没有公共点有无数个公共点(在一条直线上)符号表示α∥βα∩β＝l图形表示思考平面平行有传递性吗？答案有若α，β，γ为三个不重合的平面，且α∥β，β∥γ，则α∥γ.1.分别在两个平面内的两条直线一定是异面直线.(×)2.两条直线无公共点，则这两条直线平行.(×)3.若直线l上有无数个点不在平面α内，则l∥α.(×)4.若两个平面都平行于同一条直线，则这两个平面平行.(×)一、两直线位置关系的判定例1如图，在长方体ABCD－A1B1C1D1中，(1)直线A1B与直线D1C的位置关系是________；(2)直线A1B与直线B1C的位置关系是________；(3)直线D1D与直线D1C的位置关系是________；(4)直线AB与直线B1C的位置关系是________.答案(1)平行(2)异面(3)相交(4)异面解析(1)在长方体ABCD－A1B1C1D1中，A1D1∥BC，A1D1＝BC，∴四边形A1BCD1为平行四边形，∴A1B∥D1C.(2)直线A1B与直线B1C不同在任何一个平面内.(3)直线D1D与直线D1C相交于点D1.(4)直线AB与直线B1C不同在任何一个平面内.反思感悟判断空间两条直线位置关系的决窍(1)建立空间观念全面考虑两条直线平行、相交和异面三种位置关系，特别关注异面直线.(2)重视长方体、正方体等常见几何体模型的应用，会举例说明两条直线的位置关系.跟踪训练1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.平行B.异面C.相交D.平行、相交或异面答案 D解析可借助长方体来判断.如图，在长方体ABCD－A′B′C′D′中，A′D′所在直线为a，AB所在直线为b，已知a和b是异面直线，b和c是异面直线，则c 可以是长方体ABCD－A′B′C′D′中的B′C′，CC′，DD′.故a和c可以平行、相交或异面.二、直线与平面的位置关系例2(1)若直线上有一点在平面外，则下列结论正确的是()A.直线上所有的点都在平面外B.直线上有无数多个点都在平面外C.直线上有无数多个点都在平面内D.直线上至少有一个点在平面内(2)下列命题中正确的个数是()①如果a，b是两条直线，a∥b，那么a平行于经过b的任何一个平面；②如果直线a和平面α满足a∥α，那么a与平面α内的任何一条直线平行；③如果直线a，b和平面α满足a∥b，a∥α，b⊄α，那么b∥α.A.0B.1C.2D.3答案(1)B(2)B解析(1)直线上有一点在平面外，则直线不在平面内，故直线上有无数多个点在平面外.(2)如图，在正方体ABCD－A′B′C′D′中，AA′∥BB′，AA′在过BB′的平面ABB′A′内，故命题①不正确；AA′∥平面BCC′B′，BC⊂平面BCC′B′，但AA′不平行于BC，故命题②不正确；假设b与α相交，因为a∥b，所以a与α相交，这与a∥α矛盾，故b∥α，即命题③正确.故选B.反思感悟在判断直线与平面的位置关系时，三种情形都要考虑到，避免疏忽或遗漏，另外，我们可以借助空间几何图形，把要判断关系的直线、平面放在某些具体的空间图形中，便于作出正确判断，避免凭空臆断.跟踪训练2下列说法：①若直线l平行于平面α内的无数条直线，则l∥α；②若直线a在平面α外，则a∥α；③若直线a∥b，b⊂α，那么直线a平行于平面α内的无数条直线.其中正确的个数为()A.0B.1C.2D.3答案 B解析对于①，∵直线l虽与平面α内无数条直线平行，但l有可能在平面α内，∴l不一定平行于α，①错误；对于②，∵直线a在平面α外包括两种情况：a∥α和a与α相交，∴a和α不一定平行，②错误；对于③，∵a∥b，b⊂α，那么a⊂α或a∥α，a与平面α内的无数条直线平行，③正确.三、平面与平面的位置关系例3在以下三个命题中，正确的命题是()①平面α内有两条直线和平面β平行，那么这两个平面平行；②平面α内有无数条直线和平面β平行，则α与β平行；③在平面α，β内分别有一条直线，这两条直线互相平行，那么这两个平面平行或相交.A.①②B.②③C.③D.①③答案 C解析如图所示，在正方体ABCD－A1B1C1D1中，对于①，平面AA1D1D 中，AD∥平面A1B1C1D1，分别取AA1，DD1的中点E，F，连接EF，则EF∥平面A1B1C1D1，但平面AA1D1D与平面A1B1C1D1是相交的，交线为A1D1，故命题①错；对于②，平面AA1D1D中，与平面A1B1C1D1平行的直线有无数条，但平面AA1D1D与平面A1B1C1D1不平行，而是相交于直线A1D1，故命题②错.命题③是正确的.反思感悟利用正方体(或长方体)这个“百宝箱”能有效地判断与两个平面的位置关系有关命题的真假，另外先假设所给定的结论成立，看是否能推出矛盾，也是一种判断两平面位置关系的有效方法.跟踪训练3已知两平面α，β平行，且a⊂α，下列四个命题：①a与β内的所有直线平行；②a与β内无数条直线平行；③直线a与β内任何一条直线都不垂直；④a与β无公共点.其中正确命题的个数是()A.1B.2C.3D.4答案 B解析①中a不能与β内的所有直线平行而是与无数条直线平行，有一些是异面，故①错误；②正确；③中直线a与β内的无数条直线垂直，故③错误；④根据定义a与β无公共点，故④正确.1.如果直线a∥平面α，那么直线a与平面α内的(请选择最贴切的)()A.一条直线不相交B.两条直线不相交C.无数条直线不相交D.任意一条直线不相交答案 D解析直线a∥平面α，则a与α无公共点，a与α内的直线均不相交.2.与两个相交平面的交线平行的直线和这两个平面的位置关系是()A.都平行B.都相交C.在两个平面内D.至少与其中一个平面平行答案 D解析这条直线与两个平面的交线平行，有两种情形，其一是分别与这两个平面平行，其二是在一个平面内且平行于另一个平面，符合至少与一个平面平行.3.下列命题中，正确的有()①平行于同一直线的两条直线平行；②平行于同一条直线的两个平面平行；③平行于同一个平面的两个平面平行.A.0个B.1个C.2个D.3个答案 C4.过平面外两点作该平面的平行平面，可以作()A.0个B.1个C.0个或1个D.1个或2个答案 C解析平面外两点的连线与已知平面的位置关系有两种情况：①直线与平面相交，可以作0个平行平面；②直线与平面平行，可以作1个平行平面.5.下列命题：①两个平面有无数个公共点，则这两个平面重合；②若l，m是异面直线，l∥α，m∥β，则α∥β.其中错误命题的序号为________.答案①②解析对于①，两个平面相交，则有一条交线，也有无数多个公共点，故①错误；对于②，借助于正方体ABCD－A1B1C1D1，AB∥平面DCC1D1，B1C1∥平面AA1D1D，又AB与B1C1异面，而平面DCC1D1与平面AA1D1D相交，故②错误.1.知识清单：(1)两直线的位置关系.(2)直线与平面的位置关系.(3)平面与平面的位置关系.2.方法归纳：举反例、特例.3.常见误区：异面直线的判断.1.若空间两条直线a和b没有公共点，则a与b的位置关系是()A.共面B.平行C.异面D.平行或异面答案 D解析若直线a和b共面，则由题意可知a∥b；若a和b不共面，则由题意可知a与b是异面直线.2.与同一平面平行的两条直线()A.平行B.相交C.异面D.平行、相交或异面答案 D解析与同一平面平行的两条直线的位置关系有三种情况：平行、相交或异面.3.棱柱的一条侧棱所在的直线与不含这条侧棱的侧面所在平面的位置关系是()A.平行B.相交C.平行或相交D.无法确定答案 A4.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()A.2对B.3对C.6对D.12对答案 C解析如图所示，在长方体中没有与体对角线平行的棱，要求与长方体体对角线AC1异面的棱所在的直线，只要去掉与AC1相交的六条棱，其余的都与体对角线异面，∴与AC1异面的棱有BB1，A1D1，A1B1，BC，CD，DD1，∴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，故选C.5.(多选)以下四个命题中正确的有()A.三个平面最多可以把空间分成八部分B.若直线a⊂平面α，直线b⊂平面β，则“a与b相交”与“α与β相交”等价C.若α∩β＝l，直线a⊂平面α，直线b⊂平面β，且a∩b＝P，则P∈lD.若n条直线中任意两条共面，则它们共面答案AC解析对于A，正确；对于B，逆推“α与β相交”推不出“a与b 相交”，也可能a∥b，故B错误；对于C，正确；对于D，反例：正方体的侧棱任意两条都共面，但这4条侧棱却不共面，故D错误.所以正确的是AC.6.若点A∈α，B∉α，C∉α，则平面ABC与平面α的位置关系是________. 答案相交解析∵点A∈α，B∉α，C∉α，∴平面ABC与平面α有公共点，且不重合，∴平面ABC与平面α的位置关系是相交.7.如果空间的三个平面两两相交，则下列判断正确的是________(填序号).①不可能只有两条交线；②必相交于一点；③必相交于一条直线；④必相交于三条平行线.答案①解析空间的三个平面两两相交，可能只有一条交线，也可能有三条交线，这三条交线可能交于一点.8.在下列图中，G，H，M，N分别是正三棱柱的顶点或所在棱的中点，则表示直线GH，MN是异面直线的图形有________.(填上所有正确答案的序号)答案②④解析题图①中，GH∥MN；题图②中，G，H，N三点共面，但M∉平面GHN，所以GH与MN异面；题图③中，连接GM，则GM∥HN，所以GH与MN共面；题图④中，G，M，N共面，但H∉平面GMN，所以GH与MN异面.9.如图所示，在长方体ABCD－A1B1C1D1中，直线B1D1与长方体的六个面之间的位置关系如何？解B1D1在平面A1C1内，B1D1与平面BC1，平面AB1，平面AD1，平面CD1都相交，B1D1与平面AC平行.10.如图，平面α，β，γ满足α∥β，α∩γ＝a，β∩γ＝b，判断a与b，a与β的位置关系并证明你的结论.解a∥b，a∥β.证明如下：由α∩γ＝a知a⊂α且a⊂γ，由β∩γ＝b知b⊂β且b⊂γ，∵α∥β，a⊂α，b⊂β，∴a，b无公共点.又∵a⊂γ且b⊂γ，∴a∥b.∵α∥β，∴α与β无公共点.又a⊂α，∴a与β无公共点，∴a∥β.11.三棱台的一条侧棱所在直线与其对面所在的平面之间的关系是()A.相交B.平行C.直线在平面内D.平行或直线在平面内答案 A解析延长各侧棱可恢复成棱锥的形状，所以三棱台的一条侧棱所在直线与其对面所在的平面相交.12.若平面α与β的公共点多于两个，则()A.α，β可能只有三个公共点B.α，β可能有无数个公共点，但这无数个公共点不在一条直线上C.α，β一定有无数个公共点D.以上均不正确答案 C解析若平面α与β的公共点多于两个，则平面α与β相交或重合，故C项正确.13.在四棱锥P－ABCD中，各棱所在的直线互相异面的有________对.答案8解析以底边所在直线为准进行考察，因为四边形ABCD是平面图形，4条边在同一平面内，不可能组成异面直线，而每一边所在直线能与2条侧棱所在直线组成2对异面直线，所以共有4×2＝8(对)异面直线.14.已知下列说法：①若两个平面α∥β，a⊂α，b⊂β，则a∥b；②若两个平面α∥β，a⊂α，b⊂β，则a与b是异面直线；③若两个平面α∥β，a⊂α，b⊂β，则a与b平行或异面；④若两个平面α∩β＝b，a⊂α，则a与β一定相交.其中正确的序号是____________.答案③解析①错，a与b也可能异面；②错，a与b也可能平行；③正确，∵α∥β，∴α与β无公共点，又∵a⊂α，b⊂β，∴a与b无公共点，那么a∥b或a与b异面；④错，a与β也可能平行.15.如图是一个正方体的展开图，则在原正方体中()A.AB∥CDB.AD∥EFC.CD∥GHD.AB∥GH答案 C解析把正方体的展开图还原成正方体，得到如图所示的正方体，由正方体性质得，AB与CD相交，AD与EF异面，CD与GH平行，AB与GH异面. 16.如图，已知平面α和β相交于直线l，点A∈α，点B∈α，点C∈β，且A∉l，B∉l，C∉l，直线AB与l不平行，那么平面ABC与平面β的交线与l有什么关系？证明你的结论.解平面ABC与平面β的交线与l相交.证明如下：∵AB与l不平行，且AB⊂α，l⊂α，∴AB与l是相交直线.设AB∩l＝P，则点P∈AB，点P∈l.又∵AB⊂平面ABC，l⊂β，∴P∈平面ABC且P∈平面β，即点P是平面ABC与平面β的一个公共点，而点C也是平面ABC与平面β的一个公共点，又∵P，C不重合，∴直线PC就是平面ABC与平面β的交线，即平面ABC∩平面β＝直线PC，而直线PC∩l＝P，∴平面ABC与平面β的交线与l相交.。

空间中直线与直线之间的位置关系基础巩固一、选择题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．不同在任何一个平面内的两条直线[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．∴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异面，如右图，就是相交的情况，∴B应排除．对于C，如右图的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，∴C应排除．只有D符合定义．∴应选D．规律总结：解答这类立体几何的命题的真假判定问题，一方面要熟练掌握立体几何中的有关概念和公理、定理；另一方面要善于寻找特例，构造相关特例模型，能快速、有效地排除相关的选择项．2．正方体ABCD－A1B1C1D1中，与对角线AC1异面的棱有( )A．3条B．4条C．6条D．8条[答案] C[解析] 画一个正方体，不难得出有6条．3．若a、b是异面直线，b、c是异面直线，则( )A．a∥c B．a、c是异面直线C．a、c相交D．a、c平行或相交或异面[答案] D[解析] a、b、c的位置关系有下面三种情况，如图所示，由图形分析可得答案为D．4．空间两个角α、β的两边对应平行，若α＝60°，则β为( )A．60° B．120°C．30° D．60°或120°[答案] D[解析] 由等角定理知α、β相等或互补．所以β＝60°或120°.5．空间四边形ABCD中，E、F分别为AC、BD中点，若CD＝2AB，EF⊥AB，则EF与CD 所成的角为( )A．30° B．45°C．60° D．90°[答案] A[解析] 取AD的中点H，连FH、EH，在△EFH中∠EFH＝90°，HE＝2HF，从而∠FEH＝30°，故选A．6．下列命题中，正确的结论有( )①如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行，那么这两个角相等；②如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行，那么这两组直线所成的锐角(或直角)相等；③如果一个角的两边和另一个角的两边分别垂直，那么这两个角相等或互补；④如果两条直线同时平行于第三条直线，那么这两条直线互相平行．A．1个B．2个C．3个D．4个[答案] B[解析] ②④是正确的．二、填空题7．如图所示，在三棱锥P－ABC的六条棱所在的直线中，异面直线共有________对．[答案] 3[解析] AP与BC异面、BP与AC异面、PC与AB异面．8．如图所示，六棱柱ABCDEF－A1B1C1D1E1F1中，底面是正六边形．(1)A 1F 1与BD 所成角的度数为________. (2)C 1F 1与BE 所成角的度数为________. [答案] 30° 60° 三、解答题9．如图，正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，E ，F ，G 分别是棱CC 1，BB 1，DD 1中点．求证：∠BGC ＝∠FD 1E . [分析]利用平行公理证明两角对应的边平行，再利用等角定理证明两角相等．[解析] 因为E ，F ，G 分别是正方体的棱CC 1，BB 1，DD 1的中点，所以CE 綊GD 1，BF 綊GD 1.所以四边形CED 1G 与四边形BFD 1G 均为平行四边形．所以GC ∥D 1E ，GB ∥D 1F .因为∠BGC与∠FD 1E 的方向相同，所以∠BGC ＝∠FD 1E .10．如图，等腰直角三角形ABC 中，∠A ＝90°，BC ＝2，DA ⊥AC ，DA ⊥AB ，若DA ＝1，且E 为DA 的中点．求异面直线BE 与CD 所成角的余弦值．[分析] 根据异面直线所成角的定义，我们可以选择适当的点，分别引BE 与DC 的平行线，换句话说，平移BE (或CD )．设想平移CD ，沿着DA 的方向，使D 移向E ，则C 移向AC 的中点F ，这样BE 与CD 所成的角即为∠BEF 或其补角，解△EFB 即可获解．[解析] 取AC 的中点F ，连接BF 、EF ，在△ACD 中，E 、F 分别是AD 、AC 的中点， ∴EF ∥CD ，∴∠BEF 即为所求的异面直线BE 与CD 所成的角(或其补角)． 在Rt △EAB 中，AB ＝1，AE ＝12AD ＝12，∴BE ＝52.在Rt △AEF 中，AF ＝12AC ＝12，AE ＝12，∴EF ＝22.在Rt △ABF 中，AB ＝1，AF ＝12，∴BF ＝52.在等腰△EBF 中，cos ∠FEB ＝12EF BE ＝2452＝1010，∴异面直线BE 与CD 所成角的余弦值为1010. 能力提升一、选择题1．分别和两条异面直线都相交的两条直线的位置关系是( ) A ．异面 B ．相交 C ．平行 D ．异面或相交[答案] D[解析] 如图所示，a 、b 是异面直线，AB 、AC 都与a 、b 相交，AB 、AC 相交；AB 、DE 都与a 、b 相交，AB 、DE 异面．2．已知a 、b 、c 均是直线，则下列命题中，必成立的是( ) A ．若a ⊥b ，b ⊥c ，则a ⊥cB ．若a 与b 相交，b 与c 相交，则a 与c 也相交C ．若a ∥b ，b ∥c ，则a ∥cD ．若a 与b 异面，b 与c 异面，则a 与c 也是异面直线 [答案] C[解析] 由平行公理可知C 正确，而其他可举反例说明错误．3．空间四边形的对角线互相垂直且相等，顺次连接这个四边形各边中点，所组成的四边形是( )A ．梯形B ．矩形C ．平行四边形D ．正方形 [答案] D[解析] ∵E 、F 、G 、H 分别为中点，如图． ∴FG 綊EH 綊12BD ，HG 綊EF 綊12AC ，又∵BD ⊥AC 且BD ＝AC ，∴FG ⊥HG 且FG ＝HG ，∴四边形EFGH 为正方形．4．点E 、F 分别是三棱锥P －ABC 的棱AP 、BC 的中点，AB ＝6，PC ＝8，EF ＝5，则异面直线AB 与PC 所成的角为( )A ．60°B ．45°C ．30°D ．90°[答案] D[解析] 如图，取PB 的中点G ，连结EG 、FG ，则EG 綊12AB ，GF 綊12PC ，则∠EGF (或其补角)即为AB 与PC 所成的角，在△EFG 中，EG ＝12AB ＝3，FG ＝12PC ＝4，EF ＝5，所以∠EGF ＝90°.二、填空题5．如图正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，与AD 1异面且与AD 1所成的角为90°的面对角线(面对角线是指正方体各个面上的对角线)共有________条．[答案] 1[解析] 与AD 1异面的面对角线分别为：A 1C 1，B 1C ，BD ，BA 1，C 1D ，其中只有B 1C 和AD 1所成的角为90°.6．如图所示，E 、F 、G 、H 分别是空间四边形ABCD 各边AB 、BC 、CD 、DA 的中点，若BD ＝2，AC ＝4，则四边形EFGH 的周长为________.[答案] 6[解析]⎭⎪⎬⎪⎫EH 綊12BDFG 綊12BD ⇒EH ＝FG ＝12BD ＝1， 同理EF ＝GH ＝12AC ＝2，∴四边形EFGH 的周长为6. 三、解答题7．如图，在空间四边形ABCD 中，AD ＝BC ＝2，E 、F 分别是AB 、CD 的中点，若EF ＝3，求异面直线AD 、BC 所成角的大小．[解析] 如图，取BD 的中点M ，连接EM 、FM .因为E 、F 分别是AB 、CD 的中点，所以EM 綊12AD ，FM 綊12BC ，则∠EMF 或其补角就是异面直线AD 、BC 所成的角．AD ＝BC ＝2，所以EM ＝MF ＝1，在等腰△MEF 中，过点M ，作MH ⊥EF 于H ， 在Rt △MHE 中，EM ＝1，EH ＝12EF ＝32，则sin ∠EMH ＝32，于是∠EMH ＝60°， 则∠EMF ＝2∠FMH ＝120°.所以异面直线AD 、BC 所成的角为∠EMF 的补角，即异面直线AD 、BC 所成的角为60°. 8．如图，两个三角形ABC 和A ′B ′C ′的对应顶点的连线AA ′，BB ′，CC ′交于同一点O ，且AO OA ′＝BO OB ′＝CO OC ′＝23. (1)求证：AB ∥A ′B ′，AC ∥A ′C ′，BC ∥B ′C ′； (2)求S △ABCS △A ′B ′C ′的值．[分析]用平面几何知识可以证明两条直线平行；用等角定理可以证明两个角相等，从而可以证明两个三角形相似．[解析] (1)证明：因为AA ′与BB ′交于点O ，且AO OA ′＝BO OB ′＝23，所以AB ∥A ′B ′.同理AC ∥A ′C ′，BC ∥B ′C ′.(2)解：因为A ′B ′∥AB ，AC ∥A ′C ′，且AB 和A ′B ′，AC 和A ′C ′方向相反． 所以∠BAC ＝∠B ′A ′C ′.同理∠ABC ＝∠A ′B ′C ′，所以△ABC ∽△A ′B ′C ′，且AB A ′B ′＝AO OA ′＝23. 所以S △ABCS △A ′B ′C ′＝(23)2＝49.[点评] 空间等角定理是空间几何体中衡量角的关系的依据，考查时方向有二：一是直接利用定理判断角的关系；二是利用角的相等证明三角形相似．解答时要注意角的两边是否平行及角的方向，其中方向容易被忽略，证明时要特别注意回答时要作出说明．。

高中数学解题方法系列：立体选择题立体几何选择题有两种形式：一是线线、线面、面面关系的判断题，二是求角或距离．一、线线、线面、面面关系1．（江西，文7）设直线m与平面α相交但不垂直，则下列说法中正确的是：A．在平面α内有且只有一条直线与直线m垂直；B．过直线m有且只有一个平面与平面α垂直；C．与直线m垂直的直线不可能与平面α平行；D．与直线m平行的平面不可能与平面α垂直．解析：①三种关系“线线、线面、面面”的判断题，以长方体为构图框架；②条件中，有“平面、直线”，一般地固定平面，移动直线，对选择项逐一检验．检验A：显然，b⊥m,c⊥m,所以：A×．检验B：正确，B√．检验C：显然d⊥m,d∥α,故C×．检验D：显然β∥m,且β⊥α，所以：D×．2．（天津，文4）设a、b是两条直线，α、β是两个平面，则a⊥b的一个充分条件是：A．a⊥α，b∥β,a⊥β；【⇒a⊥b】B．a⊥α，b⊥β,a∥β；【⇒a⊥b】C．a在α内，b⊥β,a∥β；【⇒a⊥b】D．a在α内，b∥β,a⊥β．【⇒a⊥b】解析：①三种关系“线线、线面、面面”的判断题，条件中出现：“a∥β”，在构图时，把a、β画为同一个平面；②若条件中出现：“b∥β”，在构图时，把b画在平面β内；③本题选项的条件多，验证选项时，从两个平面平行入手：故先检验C．本题【C】．3．（安徽，理4）已知m，n是两条不同直线，α、β、γ是三个不同平面，下列命题中正确的是A．若m//α，n//α，则m//n；B．若m⊥γ,β⊥γ,则α∥β；C．若m//α，m∥β,则α∥β；D．若m⊥α,n⊥α,则m//n．解析：①三种关系“线线、线面、面面”的判断题，若选项的结论中有“α∥β”，则首先检验：条件是否足以保证两个平面不重合；本题直接淘汰B、C；②若选项的结论中有“m//n”，则首先检验：条件是否足以保证两条直线不相交；本题直接淘汰A；故【D】4．（浙江，文9）对于两条不相交的空间直线a和b，必定存在平面α，使得A．直线a在α内，直线b也在α内B．直线a在α内,b∥αC．a⊥α，b⊥αD．直线a在α内,b⊥α解析：①存在性命题结构：“若p…，必定存在…，使得q…”⇔“必定存在…，若p…，则q…”，“使得”＝“⇒”，“必定存在…”是大前提．②命题“两条不相交的空间直线a和b”⇔命题“a∥b，或a、b异面”；求解方法是：构造命题，逐一验证．A：“必定存在平面α，若a∥b，或a、b异面，则直线a在α内，直线b也在α内”，×；B：“必定存在平面α，若a∥b，或a、b异面，则直线a在α内,b∥α”，√；C：“必定存在平面α，由a∥b，或a、b异面⇒a⊥α，b⊥α”，×；D：“必定存在平面α，由a∥b，或a、b异面⇒直线a在α内,b⊥α”，×．评注：①存在性命题结构：“若p…，必定存在…，使得q…”的理解要到位；②“两条不相交的空间直线a和b”⇔“a在α内,b∥α”．5．（海南，文12）已知平面α⊥平面β，α∩β＝L，点A∈α，A 不有直线L 上，直线AB∥L，直线AC⊥L，直线m∥α，m∥β，则下列四种位置关系中，不一定成立的是A．AB∥m B．AC⊥m C．AB∥βD．AC⊥β解：根据条件和解题原则：①先画平面α、β和交线L；②由解题原则，把m 画为与L 重合；③由解题原则：若结论中有平行，则考察条件是否能保证元素的不重合，所以首先淘汰A、C；④在长方体左侧面内，变动AC，故【B】．6．已知a、b 为异面直线，则：①经过直线a，存在惟一平面α，使b∥α；②经过直线a，存在惟一平面α，使b⊥α；③经过直线a、b 外任意一点，存在平面α，使a∥α，b∥α；上述命题中，真命题的个数为A．0B．1C．2D．3解：（1）构造长方体；（2）条件中的“异面直线”，视为“相交直线”，①√；②×；③×二、求角或距离及球中的计算1．（09、四川、理、15）已知正三棱柱111ABC A B C -的各条棱长都相等，M 是侧棱1CC 的中点，则异面直线1AB BM 和所成的角的大小是_________________；解：不妨设棱长为2，补成直四棱柱．计算即得：90度．评注：补形可以减轻思维压力，降低计算难度．2．（09、浙江、理5）在三棱柱111ABC A B C -中，各棱长相等，侧掕垂直于底面，点D 是侧面11BB C C 的中心，则AD 与平面11B A 所成角的余弦值是________________；解：设棱长为2，则DE＝1，AE＝3⇒AD＝2⇒cos 2θ＝23，又cos 1θ＝21．∵cosθ＝cos 1θ·cos 2θ＝43，∴AD 与平面11B A 所成角的余弦值是43．评注：在求角或距离时，三面角公式是不能省略的工具．3．（09、重庆）在正四棱柱1111ABCD A B C D -中，顶点1B 到对角线1BD 和到平面11A BCD 的距离分别为h 和d，若h＞d，则dh的取值范是______________；解：设底边长为1，侧棱长为λ，在11Rt BB D ∆中，111B D B D ==，由三角形面积关系得：h＝1B H ＝222+λλ．又d＝12+λλ．h d==．【分式型函数的值域的求解途径】所以：当1λ>，所以222123,1132λλ+><-<+，所以(3h d ∈．评注：点到直线、点到平面的距离，作垂线时的垂足位置的确定，是用三垂线定理或逆的应用．其图形特征：一般存在垂面、垂线．作辅助线时，要注意寻找上述元素．4．（09、四川、文理）在半径为3的球面上有A、B、C 三点，∠ABC＝90度，BC＝BA，球心O 到平面ABC的距离是2，则B C 、两点的球面距离是_________________；解：①由题设知截面圆的半径r＝2；②BC＝22·＝3；③球心角∠BOC＝3π；④B C 、两点的球面距离＝3π·3＝π．评注：球面距离＝球心角·球半径，求解程序：①求截面圆的半径；②求弦长；③求弦所对的球心角；④求球心角所对的弧长．5．（08、武汉市二月调考）从空间任意一点O，引射线OA、OB、OC、OD 两两所成的角都等于θ，则cos θ＝__________________；解：①构造正四面体A－BCD，则点O 是正四面体A－BCD 的中心；②延长AO 与底面BCD 相交于H，则H 是△BCD 的中心；③设正四面体A－BCD 的棱长为a，则正四面体的高AH＝36a 外接球的半径R＝AO＝46a，内切球的半径r＝OH＝126a；④在△OCD 内，OC＝OD＝R＝46a，CD＝a，由余弦定理：cosθ＝464621)46()46(222⨯⨯-+＝－31．6．（09、成都市调考）三棱锥A－BCD 的侧棱两两相等且相互垂直，若外接球的表面积s＝8π，则侧棱的长＝__________________；解：补形为正方体．则三棱锥A－BCD 的外接球＝正方体的外接球＝正四面体E－BCD 的外接球．设外接球的半径为R，由s＝4π2R ＝8π⇒R＝2⇒正方体的对角线AE＝22；设三棱锥A－BCD 的侧棱的长＝a，则32a ＝2AE ＝8⇒a＝362．评注：三条侧棱两两相等且相互垂直的三棱锥、正四面体、正方体图形之间的依托关系，数量关系．【巩固练习】（2010浙江理数）（6）设l ，m 是两条不同的直线，α是一个平面，则下列命题正确的是（A）若l m ⊥，m α⊂，则l α⊥（B）若l α⊥，l m //，则m α⊥（C）若l α//，m α⊂，则l m//（D）若l α//，m α//，则l m//解析：选B，可对选项进行逐个检查。

2024-2025学年冀教版（2019）高三数学上册月考试卷280考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______ 姓名：______ 班级：______ 考号：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题，共16分)1、如图，网格纸上小正方形的边长为1，粗线画出的是某个四面体的三视图，则该四面体的表面积为（）A. 8+8+4B. 8+8+2C. 2+2+D. ++2、“x＜1”是“log2（x+1）＜1”的（）A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件3、设l，m是两条不同的直线，α，β是不同的平面，则下列命题正确的是（）A. 若l⊥m，m⊂α，则l⊥αB. 若l∥α，m⊂α，则l∥mC. 若α∥β，l⊂α，则l∥βD. 若α⊥β，l⊂α，则l⊥β4、对于任意向量，，下列命题中正确的是（）A. 如果，满足||＞||，且与同向，则＞B. |+|≤||+||C. ||＞||•||D. |-|＞||-||5、已知a∈R，i是虚数单位，z=2+（2-a）i∈R，在复平面内，复数a-zi对应的点位于（）A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限6、已知定义在R上的奇函数f（x）满足f（x-4）=-f（x），且x∈[0，2]时，f（x）=log2（x+1），甲，乙，丙，丁四位同学有下列结论：甲：f（3）=1；乙：函数f（x）在[-6，-2]上是增函数；丙：函数f（x）关于直线x=4对称；丁：若m∈（0，1），则关于x的方程f（x）-m=0在[-8，8]上所有根之和为-8．其中正确的是（）A. 甲，乙，丁B. 乙，丙C. 甲，乙，丙D. 甲，丁7、两家夫妇各带一个小孩一起到动物园游玩，购票后排队依次入园，为安全起见，首尾一定要排两位爸爸，另外，两个小孩一定要排在一起，则这6人的入园顺序排法种数为()A. 48种B. 36种C. 24种D. 12种8、若函数[f(x)=[x3+3x2+9(a+6)x+6−a]e−x <]在区间[(2,4) <]上存在极大值点，则实数[a <]的取值范围是[( <] [) <]A. [(−∞,−8) <]B. [(−∞,−7) <]C. [(−8,−7) <]D. [(−8,−7] <]评卷人得分二、填空题(共9题，共18分)9、设x，y满足约束条件，则z=y-2x的最大值是；若函数y=|2x+m|与该约束条件表示的平面区域有公共点，则实数m的取值范围是．10、对两条不相交的空间直线a与b，必存在平面α，使得．①a⊂α，b⊂α ②a⊂α，b∥α③a⊥α，b⊥α ④a⊂α，b⊥α11、将20个数平均分为两组，第一组的平均数为50，第二组的平均数为40，则整个数组的平均数是．12、经过圆的圆心，且与直线垂直的直线方程是 .13、我们称正整数n为“好数”，如果n的二进制表示中1的个数多于0的个数．如6=（110）2为好数；1984=（11111000000）2不为好数．则：（1）二进制表示中恰有5位数码的好数共有个；（2）不超过2013的好数共有个．14、若为坐标原点，点C在第二象限内，且=，则实数λ的值是．15、【题文】绝对值小于3.9的整数有个.16、【题文】如图，已知是圆的直径，是延长线上一点，切圆于，，，则圆的半径长是 .17、【题文】设函数的定义域为D，若存在非零实数，使得对于都有且，则称为M上的高调函数. 现给出下列命题：①函数为R上的1高调函数；②函数为R上的高调函数；③若定义域为的函数是上的高调函数，则实数的取值范围是其中正确的命题是 .（写出所有正确命题的序号）评卷人得分三、判断题(共7题，共14分)18、判断集合A是否为集合B的子集，若是打“√”，若不是打“×”．（1）A={1，3，5}，B={1，2，3，4，5，6}．；（2）A={1，3，5}，B={1，3，6，9}．；（3）A={0}，B={x|x2+1=0}．；（4）A={a，b，c，d}，B={d，b，c，a}．．19、已知函数f（x）=4+a x-1的图象恒过定点p，则点p的坐标是（ 1，5 ）．（判断对错）20、判断集合A是否为集合B的子集，若是打“√”，若不是打“×”．（1）A={1，3，5}，B={1，2，3，4，5，6}．；（2）A={1，3，5}，B={1，3，6，9}．；（3）A={0}，B={x|x2+1=0}．；（4）A={a，b，c，d}，B={d，b，c，a}．．21、函数y=sinx，x∈[0，2π]是奇函数．（判断对错）22、已知函数f（x）=4+a x-1的图象恒过定点p，则点p的坐标是（ 1，5 ）．（判断对错）23、已知A={x|x=3k-2，k∈Z}，则5∈A．．24、任一集合必有两个或两个以上子集．．评卷人得分四、证明题(共1题，共4分)25、在△ABC中，求证sin（B+2C）+sin（C+2A）+sin（A+2B）=4sin．评卷人得分五、其他(共1题，共10分)26、奇函数f（x）满足：①f（x）在（0，+∞）内单调递增；②f（1）=0，则不等式x•f（x）＜0的解集为．评卷人得分六、综合题(共1题，共2分)27、在△ABC中，AB=AC，cos∠ABC=，若以A，B为焦点的双曲线经过点C，那么该双曲线的离心率为．。

[课堂练通考点]1．对两条不相交的空间直线a 与b ，必存在平面α，使得( )A ．a ⊂α，b ⊂αB ．a ⊂α，b ∥αC ．a ⊥α，b ⊥αD ．a ⊂α，b ⊥α解析：选B 不相交的直线a ，b 的位置有两种：平行或异面．当a ，b 异面时，不存在平面α满足A ，C ；又只有当a ⊥b 时，D 才可能成立．2．如图，ABCD -A 1B 1C 1D 1是长方体，O 是B 1D 1的中点，直线A 1C 交平面AB 1D 1于点M ，则下列结论正确的是( )A ．A ，M ，O 三点共线B ．A ，M ，O ，A 1不共面C ．A ，M ，C ，O 不共面D ．B ，B 1，O ，M 共面解析：选A 连接A1C 1，AC ，则A 1C 1∥AC ，所以A 1，C 1，C ，A四点共面，所以A 1C ⊂平面ACC 1A 1，因为M ∈A 1C ，所以M ∈平面ACC 1A 1，又M ∈平面AB 1D 1，所以M 在平面ACC 1A 1与平面AB 1D 1的交线上，同理O 在平面ACC 1A 1与平面AB 1D 1的交线上，所以A ，M ，O 三点共线．故选A.3.如图是某个正方体的侧面展开图，l 1，l 2是两条侧面对角线，则在正方体中，l 1与l 2( )A ．互相平行B ．异面且互相垂直C ．异面且夹角为π3D ．相交且夹角为π3解析：选D 将侧面展开图还原成正方体如图所示，则B ，C 两点重合．故l 1与l 2相交，连接AD ，则△ABD 为正三角形，所以l 1与l 2的夹角为π3.故选D. 4．设a ，b ，c 是空间的三条直线，下面给出四个命题：①若a ⊥b ，b ⊥c ，则a ∥c ；②若a ，b 是异面直线，b ，c 是异面直线，则a ，c 也是异面直线；③若a和b相交，b和c相交，则a和c也相交；④若a和b共面，b和c共面，则a和c也共面．其中真命题的个数是________．解析：∵a⊥b，b⊥c，∴a与c可以相交、平行、异面，故①错．∵a，b异面，b，c异面，则a，c可能异面、相交、平行，故②错．由a，b相交，b，c相交，则a，c可以异面、相交、平行，故③错．同理④错，故真命题的个数为0.答案：05．(2013·银川模拟)如图所示，在正方体ABCD-A1B1C1D1中，(1)求A1C1与B1C所成角的大小；(2)若E，F分别为AB，AD的中点，求A1C1与EF所成角的大小．解析：(1)如图，连接AC，AB1，由ABCD-A1B1C1D1是正方体，知AA1C1C为平行四边形，所以AC∥A1C1，从而B1C与AC所成的角就是A1C1与B1C所成的角．由AB1＝AC＝B1C可知∠B1CA＝60°，即A1C1与B1C所成角为60°.(2)如图，连接BD，由AA1∥CC1，且AA1＝CC1可知A1ACC1是平行四边形，所以AC ∥A1C1.即AC与EF所成的角就是A1C1与EF所成的角．因为EF是△ABD的中位线，所以EF∥BD.又因为AC⊥BD，所以EF⊥AC，即所求角为90°.[课下提升考能]第Ⅰ组：全员必做题1．若空间三条直线a，b，c满足a⊥b，b∥c，则直线a与c()A．一定平行B．一定相交C．一定是异面直线D．一定垂直解析：选D∵a⊥b，b∥c，∴a⊥c.2．(2014·聊城模拟)对于任意的直线l与平面α，在平面α内必有直线m，使m与l() A．平行B．相交C．垂直D．互为异面直线解析：选C不论l∥α，l⊂α还是l与α相交，α内都有直线m使得m⊥l.3．(2013·广州模拟)若空间中有两条直线，则“这两条直线为异面直线”是“这两条直线没有公共点”的()A．充分不必要条件B．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件解析：选A 若两直线为异面直线，则两直线无公共点，反之不一定成立．4．(2013·新乡月考)已知异面直线a ，b 分别在平面α，β内，且α∩β＝c ，那么直线c 一定( )A ．与a ，b 都相交B ．只能与a ，b 中的一条相交C ．至少与a ，b 中的一条相交D ．与a ，b 都平行解析：选C 若c 与a ，b 都不相交，则c 与a ，b 都平行，根据公理4，则a ∥b ，与a ，b 异面矛盾．5．若P 是两条异面直线l ，m 外的任意一点，则( )A ．过点P 有且仅有一条直线与l ，m 都平行B ．过点P 有且仅有一条直线与l ，m 都垂直C ．过点P 有且仅有一条直线与l ，m 都相交D ．过点P 有且仅有一条直线与l ，m 都异面解析：选B 对于A ，若正确，则l ∥m ，这与已知矛盾，由此排除A ；对于B ，由于l 和m 有且只有一条公垂线a ，而过P 有且只有一条直线与直线a 平行，故B 正确；易知C 、D 不正确．6.(2014·三亚模拟)如图，正方形ACDE 与等腰直角三角形ACB 所在的平面互相垂直，且AC ＝BC ＝2，∠ACB ＝90°，F ，G 分别是线段AE ，BC的中点，则AD 与GF 所成的角的余弦值为( ) A.36 B ．－36 C.33 D ．－33解析：选A 延长CD 至H .使DH ＝1，连接HG 、HF 、则HF ∥AD .HF ＝DA ＝8， GF ＝6，HG ＝10.∴cos ∠HFG ＝8＋6－102×6×8＝36. 7.(2013·沧州模拟)如图所示，在三棱柱ABC －A1B 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( )A ．45°B ．60°C ．90°D ．120°解析：选B 连接AB 1，易知AB 1∥EF ，连接B 1C ，B 1C 与BC 1交于点G ，取AC 的中点H ，连接GH ，则GH ∥AB 1∥EF .设AB ＝BC ＝AA 1＝a ，连接HB ，在三角形GHB 中，易知GH ＝HB ＝GB ＝22a ，故所求的两直线所成的角即为∠HGB ＝60°.8．(2013·临沂模拟)过正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的顶点A 作直线l ，使l 与棱AB ，AD ，AA 1所成的角都相等，这样的直线l 可以作( )A ．1条B ．2条C ．3条D ．4条 解析：选D 如图，连接体对角线AC1，显然AC 1与棱AB ，AD ，AA 1所成的角都相等，所成角的正切值都为 2.联想正方体的其他体对角线，如连接BD 1，则BD 1与棱BC ，BA ，BB 1所成的角都相等，∵BB 1∥AA 1，BC ∥AD ，∴体对角线BD 1与棱AB ，AD ，AA 1所成的角都相等，同理，体对角线A 1C ，DB 1也与棱AB ，AD ，AA 1所成的角都相等，过A 点分别作BD 1，A 1C ，DB 1的平行线都满足题意，故这样的直线l 可以作4条．9.如图，平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中既与AB 共面又与CC 1共面的棱有________条．解析：依题意，与AB 和CC 1都相交的棱有BC ；与AB 相交且与CC 1平行有棱AA 1，BB 1；与AB 平行且与CC 1相交的棱有CD ，C 1D 1.故符合条件的有5条．答案：510.如图是正四面体的平面展开图，G ，H ，M ，N 分别为DE ，BE ，EF ，EC 的中点，在这个正四面体中，①GH 与EF 平行；②BD 与MN 为异面直线；③GH 与MN 成60°角；④DE 与MN 垂直．以上四个命题中，正确命题的序号是________．解析：还原成正四面体知GH 与EF 为异面直线，BD 与MN 为异面直线，GH 与MN 成60°角，DE ⊥MN . 答案：②③④11．如图为正方体表面的一种展开图，则图中的四条线段AB ，CD ，EF ，GH 在原正方体中互为异面的对数为________对．解析：平面图形的翻折应注意翻折前后相对位置的变化，则AB ，CD ，EF 和GH 在原正方体中，显然AB 与CD ，EF 与GH ，AB 与GH 都是异面直线，而AB 与EF 相交，CD 与GH 相交，CD与EF 平行．故互为异面的直线有且只有3对．答案：312．如图所示，正方体的棱长为1，B ′C ∩BC ′＝O ，则AO 与A ′C ′所成角的度数为________．解析：∵A ′C ′∥AC ，∴AO 与A ′C ′所成的角就是∠OAC .∵OC ⊥OB ，AB ⊥平面BB ′CC ′，∴OC ⊥AB .又AB ∩BO ＝B ，∴OC ⊥平面ABO .又OA ⊂平面ABO ，∴OC ⊥OA .在Rt △AOC 中，OC ＝22，AC ＝2， sin ∠OAC ＝OC AC ＝12， ∴∠OAC ＝30°.即AO 与A ′C ′所成角的度数为30°.答案：30°第Ⅱ组：重点选做题1．A 是△BCD 所在平面外的一点，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．解：(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 所在平面外的一点相矛盾．故直线EF 与BD 是异面直线．(2)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 ＝12AC ，求得∠FEG ＝45°，即异面直线EF 与BD 所成的角为45°.2．(2013·许昌调研)如图，平面ABEF ⊥平面ABCD ，四边形ABEF与四边形ABCD 都是直角梯形，∠BAD ＝∠F AB ＝90°，BC 綊12AD ，BE 綊12F A ，G ，H 分别为F A ，FD 的中点．(1)求证：四边形BCHG 是平行四边形；(2)C ，D ，F ，E 四点是否共面？为什么？解：(1)证明：由题设知，FG ＝GA ，FH ＝HD ，所以GH 綊12AD .又BC 綊12AD ， 故GH 綊BC .所以四边形BCHG 是平行四边形．(2)C ，D ，F ，E 四点共面．理由如下：由BE 綊12AF ，G 是F A 的中点知，BE 綊GF ， 所以EF 綊BG .由(1)知BG ∥CH ，所以EF ∥CH ，故EC 、FH 共面．又点D 在直线FH 上，所以C ，D ，F ，E 四点共面．。