本文由 yangli881118 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学人教A版必修二 第二章 点、直线、平面之间的位置关系 学业分层测评7 Word版含答案
学业分层测评(七)
(建议用时:45分钟)
[达标必做]
一、选择题
1.(2016·郑州高一检测)给出下列说法:
①梯形的四个顶点共面;
②三条平行直线共面;
③有三个公共点的两个平面重合;
④三条直线两两相交,可以确定3个平面.
其中正确的序号是( )
A.① B.①④ C.②③ D.③④
【解析】 因为梯形有两边平行,所以梯形确定一个平面,所以①是正确的;三条平行直线不一定共面,如直三棱柱的三条平行的棱,所以②不正确;有三个公共点的两个平面不一定重合,如两个平面相交,三个公共点都在交线上,所以③不正确;三条直线两两相交,可以确定的平面个数是1或3,所以④不正确.
【答案】 A
2.已知α,β为平面,A,B,M,N为点,a为直线,下列推理错误的是( )
A.A∈a,A∈β,B∈a,B∈β⇒a⊂β
B.M∈α,M∈β,N∈α,N∈β⇒α∩β=MN
C.A∈α,A∈β⇒α∩β=A
D.A,B,M∈α,A,B,M∈β,且A,B,M不共线⇒α,β重合
【解析】 选项C中,α与β有公共点A,则它们有过点A的一条交线,而不是点A,故C错.
【答案】 C
3.(2016·蚌埠高二检测)经过空间任意三点作平面( )
【导学号:09960046】
A.只有一个 B.可作两个
C.可作无数多个 D.只有一个或有无数多个
【解析】 若三点不共线,只可以作一个平面;若三点共线,则可以作出无数多个平面,选D.
【答案】 D
4.空间四点A、B、C、D共面而不共线,那么这四点中( )
A.必有三点共线
B.必有三点不共线
C.至少有三点共线
D.不可能有三点共线
【解析】 如图(1)(2)所示,A、C、D均不正确,只有B正确,如图(1)中A、B、D不共线.
(1) (2)
【答案】 B
5.如图217,平面α∩平面β=l,A、B∈α,C∈β,C∉l,直线AB∩l=D,过A、B、C三点确定的平面为γ,则平面γ、β的交线必过( )
图217
A.点A B.点B
C.点C,但不过点D D.点C和点D
【解析】 根据公理判定点C和点D既在平面β内又在平面γ内,故在β与γ的交线上.故选D.
【答案】 D
二、填空题
6.如图218,在正方体ABCDA1B1C1D1中,试根据图形填空:
图218
(1)平面AB1∩平面A1C1=________;
(2)平面A1C1CA∩平面AC=________;
(3)平面A1C1CA∩平面D1B1BD=________;
(4)平面A1C1,平面B1C,平面AB1的公共点为________.
【答案】 (1)A1B1 (2)AC (3)OO1 (4)B1
7.空间三条直线,如果其中一条直线和其他两条直线都相交,那么这三条直线能确定的平面个数是________.
【解析】 如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,
①AA1∩AB=A,AA1∩A1B1=A1,直线AB,A1B1与AA1可以确定一个平面(平面ABB1A1).
②AA1∩AB=A,AA1∩A1D1=A1,
直线AB,AA1与A1D1可以确定两个平面(平面ABB1A1和平面ADD1A1).
③三条直线AB,AD,AA1交于一点A,它们可以确定三个平面(平面ABCD,平面ABB1A1和平面ADD1A1).
【答案】 1或2或3
三、解答题
8.如图219所示,在空间四边形各边AD,AB,BC,CD上分别取E,F,G,H四点,如果EF,GH交于一点P,求证:点P在直线BD上.
【导学号:09960047】
图219
【证明】 ∵EF∩GH=P,
∴P∈EF且P∈GH.
又∵EF⊂平面ABD,GH⊂平面CBD,
∴P∈平面ABD,且P∈平面CBD,
∴P∈平面ABD∩平面CBD,
∵平面ABD∩平面CBD=BD,由公理3可得P∈BD.
∴点P在直线BD上.
9.求证:两两相交且不共点的三条直线在同一平面内.
【解】 已知:如图所示,l1∩l2=A,l2∩l3=B,l1∩l3=C.
求证:直线l1,l2,l3在同一平面内.
证明:法一 ∵l1∩l2=A,
∴l1和l2确定一个平面α.
∵l2∩l3=B,∴B∈l2.
又∵l2⊂α,∴B∈α.
同理可证C∈α.
又∵B∈l3,C∈l3,
∴l3⊂α.
∴直线l1、l2、l3在同一平面内.
法二 ∵l1∩l2=A,
∴l1、l2确定一个平面α.
∵l2∩l3=B,
∴l2、l3确定一个平面β.
∵A∈l2,l2⊂α,∴A∈α.
∵A∈l2,l2⊂β,∴A∈β.
同理可证B∈α,B∈β,C∈α,C∈β.
∴不共线的三个点A、B、C既在平面α内,又在平面β内.
∴平面α和β重合,即直线l1、l2、l3在同一平面内.
[自我挑战]
10.下列说法中正确的是( )
A.空间不同的三点确定一个平面
B.空间两两相交的三条直线确定一个平面
C.空间有三个角为直角的四边形一定是平面图形
D.和同一条直线相交的三条平行直线一定在同一平面内
【解析】
经过同一直线上的三点有无数个平面,故选项A不正确;当两两相交的三条直线相交于一点时,可能确定三个平面,故选项B不正确;有三个角为直角的四边形不一定是平面图形,如在正方体ABCDA1B1C1D1中,四边形ACC1D1中∠ACC1=∠CC1D1=∠C1D1A=90°,但四边形ACC1D1不是平面图形,故选项C不正确;和同一直线相交的三条平行直线一定共面,故选D.
【答案】 D
11.在正方体AC1中,E、F分别为D1C1、B1C1的中点,AC∩BD=P,A1C1∩EF=Q,如图2110.
(1)求证:D、B、E、F四点共面;
(2)作出直线A1C与平面BDEF的交点R的位置.
图2110
【导学号:09960048】
【解】
(1)证明:由于CC1和BF在同一个平面内且不平行,故必相交.设交点为O,则OC1=C1C.同理直线DE与CC1也相交,设交点为O′,则O′C1=C1C,故O′与O重合.由此可证得DE∩BF=O,故D、B、F、E四点共面(设为α).
(2)由于AA1∥CC1,
所以A1、A、C、C1四点共面(设为β).
P∈BD,而BD⊂α,故P∈α.
又P∈AC,而AC⊂β,所以P∈β,所以P∈α∩β.
同理可证得Q∈α∩β,从而有α∩β=PQ.
又因为A1C⊂β,
所以A1C与平面α的交点就是A1C与PQ的交点.
连接A1C,则A1C与PQ的交点R就是所求的交点.
(建议用时:45分钟)
[达标必做]
一、选择题
1.(2016·郑州高一检测)给出下列说法:
①梯形的四个顶点共面;
②三条平行直线共面;
③有三个公共点的两个平面重合;
④三条直线两两相交,可以确定3个平面.
其中正确的序号是( )
A.① B.①④ C.②③ D.③④
【解析】 因为梯形有两边平行,所以梯形确定一个平面,所以①是正确的;三条平行直线不一定共面,如直三棱柱的三条平行的棱,所以②不正确;有三个公共点的两个平面不一定重合,如两个平面相交,三个公共点都在交线上,所以③不正确;三条直线两两相交,可以确定的平面个数是1或3,所以④不正确.
【答案】 A
2.已知α,β为平面,A,B,M,N为点,a为直线,下列推理错误的是( )
A.A∈a,A∈β,B∈a,B∈β⇒a⊂β
B.M∈α,M∈β,N∈α,N∈β⇒α∩β=MN
C.A∈α,A∈β⇒α∩β=A
D.A,B,M∈α,A,B,M∈β,且A,B,M不共线⇒α,β重合
【解析】 选项C中,α与β有公共点A,则它们有过点A的一条交线,而不是点A,故C错.
【答案】 C
3.(2016·蚌埠高二检测)经过空间任意三点作平面( )
【导学号:09960046】
A.只有一个 B.可作两个
C.可作无数多个 D.只有一个或有无数多个
【解析】 若三点不共线,只可以作一个平面;若三点共线,则可以作出无数多个平面,选D.
【答案】 D
4.空间四点A、B、C、D共面而不共线,那么这四点中( )
A.必有三点共线
B.必有三点不共线
C.至少有三点共线
D.不可能有三点共线
【解析】 如图(1)(2)所示,A、C、D均不正确,只有B正确,如图(1)中A、B、D不共线.
(1) (2)
【答案】 B
5.如图217,平面α∩平面β=l,A、B∈α,C∈β,C∉l,直线AB∩l=D,过A、B、C三点确定的平面为γ,则平面γ、β的交线必过( )
图217
A.点A B.点B
C.点C,但不过点D D.点C和点D
【解析】 根据公理判定点C和点D既在平面β内又在平面γ内,故在β与γ的交线上.故选D.
【答案】 D
二、填空题
6.如图218,在正方体ABCDA1B1C1D1中,试根据图形填空:
图218
(1)平面AB1∩平面A1C1=________;
(2)平面A1C1CA∩平面AC=________;
(3)平面A1C1CA∩平面D1B1BD=________;
(4)平面A1C1,平面B1C,平面AB1的公共点为________.
【答案】 (1)A1B1 (2)AC (3)OO1 (4)B1
7.空间三条直线,如果其中一条直线和其他两条直线都相交,那么这三条直线能确定的平面个数是________.
【解析】 如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,
①AA1∩AB=A,AA1∩A1B1=A1,直线AB,A1B1与AA1可以确定一个平面(平面ABB1A1).
②AA1∩AB=A,AA1∩A1D1=A1,
直线AB,AA1与A1D1可以确定两个平面(平面ABB1A1和平面ADD1A1).
③三条直线AB,AD,AA1交于一点A,它们可以确定三个平面(平面ABCD,平面ABB1A1和平面ADD1A1).
【答案】 1或2或3
三、解答题
8.如图219所示,在空间四边形各边AD,AB,BC,CD上分别取E,F,G,H四点,如果EF,GH交于一点P,求证:点P在直线BD上.
【导学号:09960047】
图219
【证明】 ∵EF∩GH=P,
∴P∈EF且P∈GH.
又∵EF⊂平面ABD,GH⊂平面CBD,
∴P∈平面ABD,且P∈平面CBD,
∴P∈平面ABD∩平面CBD,
∵平面ABD∩平面CBD=BD,由公理3可得P∈BD.
∴点P在直线BD上.
9.求证:两两相交且不共点的三条直线在同一平面内.
【解】 已知:如图所示,l1∩l2=A,l2∩l3=B,l1∩l3=C.
求证:直线l1,l2,l3在同一平面内.
证明:法一 ∵l1∩l2=A,
∴l1和l2确定一个平面α.
∵l2∩l3=B,∴B∈l2.
又∵l2⊂α,∴B∈α.
同理可证C∈α.
又∵B∈l3,C∈l3,
∴l3⊂α.
∴直线l1、l2、l3在同一平面内.
法二 ∵l1∩l2=A,
∴l1、l2确定一个平面α.
∵l2∩l3=B,
∴l2、l3确定一个平面β.
∵A∈l2,l2⊂α,∴A∈α.
∵A∈l2,l2⊂β,∴A∈β.
同理可证B∈α,B∈β,C∈α,C∈β.
∴不共线的三个点A、B、C既在平面α内,又在平面β内.
∴平面α和β重合,即直线l1、l2、l3在同一平面内.
[自我挑战]
10.下列说法中正确的是( )
A.空间不同的三点确定一个平面
B.空间两两相交的三条直线确定一个平面
C.空间有三个角为直角的四边形一定是平面图形
D.和同一条直线相交的三条平行直线一定在同一平面内
【解析】
经过同一直线上的三点有无数个平面,故选项A不正确;当两两相交的三条直线相交于一点时,可能确定三个平面,故选项B不正确;有三个角为直角的四边形不一定是平面图形,如在正方体ABCDA1B1C1D1中,四边形ACC1D1中∠ACC1=∠CC1D1=∠C1D1A=90°,但四边形ACC1D1不是平面图形,故选项C不正确;和同一直线相交的三条平行直线一定共面,故选D.
【答案】 D
11.在正方体AC1中,E、F分别为D1C1、B1C1的中点,AC∩BD=P,A1C1∩EF=Q,如图2110.
(1)求证:D、B、E、F四点共面;
(2)作出直线A1C与平面BDEF的交点R的位置.
图2110
【导学号:09960048】
【解】
(1)证明:由于CC1和BF在同一个平面内且不平行,故必相交.设交点为O,则OC1=C1C.同理直线DE与CC1也相交,设交点为O′,则O′C1=C1C,故O′与O重合.由此可证得DE∩BF=O,故D、B、F、E四点共面(设为α).
(2)由于AA1∥CC1,
所以A1、A、C、C1四点共面(设为β).
P∈BD,而BD⊂α,故P∈α.
又P∈AC,而AC⊂β,所以P∈β,所以P∈α∩β.
同理可证得Q∈α∩β,从而有α∩β=PQ.
又因为A1C⊂β,
所以A1C与平面α的交点就是A1C与PQ的交点.
连接A1C,则A1C与PQ的交点R就是所求的交点.
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