本文由 mx51958784 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9 Word版含答案
学业分层测评(九)
(建议用时:45分钟)
[达标必做]
一、选择题
1.与同一平面平行的两条直线( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.平行或相交或异面
【解析】 如图:
故选D.
【答案】 D
2.经过平面外的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
【解析】 若两点所在直线与平面相交,则为0个,若平行则可作1个.
【答案】 C
3.如果平面α外有两点A、B,它们到平面α的距离都是a,则直线AB和平面α的位置关系一定是( )
A.平行 B.相交
C.平行或相交 D.AB⊂α
【解析】 结合图形可知选项C正确.
【答案】 C
4.以下四个命题:
①三个平面最多可以把空间分成八部分;
②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;
③若α∩β=l,直线a⊂平面α,直线b⊂平面β,且a∩b=P,则P∈l;
④若n条直线中任意两条共面,则它们共面.
其中正确的是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①③
【解析】 对于①,正确;对于②,逆推“α与β相交”推不出“a与b相交”,也可能a∥b;对于③,正确;对于④,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④错.所以正确的是①③.
【答案】 D
5.如果点M是两条异面直线a,b外的一点,则过点M且与a,b都平行的平面( )
A.只有一个 B.恰有两个
C.没有或只有一个 D.有无数个
【解析】 当点M在过a且与b平行的平面或过b且与a平行的平面内时,这样满足条件的平面没有;当点M不在上述两个平面内时,满足条件的平面只有一个.故选C.
【答案】 C
二、填空题
6.若a、b是两条异面直线,且a∥平面α,则b与α的位置关系是________.
【导学号:09960057】
【解析】 如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,设平面ABCD为α,A1B1为a,则a∥α,当分别取EF,BC1,BC为b时,均满足a与b异面,于是b∥α,b∩α=B,b⊂α(其中E,F为棱的中点).
【答案】 平行或相交或b在α内
7.在长方体ABCDA1B1C1D1的六个表面与六个对角面(面AA1C1C、面ABC1D1、面ADC1B1、面BB1D1D、面A1BCD1及面A1B1CD)所在的平面中,与棱AA1平行的平面共有________个.
【解析】 如图所示,结合图形可知AA1∥平面BB1C1C,AA1∥平面DD1C1C,AA1∥平面BB1D1D.
【答案】 3
三、解答题
8.如图2127所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,M,N分别是A1B1和BB1的中点,则下列直线与平面的位置关系是什么?
图2127
(1)AM所在的直线与平面ABCD的位置关系;
(2)CN所在的直线与平面ABCD的位置关系;
(3)AM所在的直线与平面CDD1C1的位置关系;
(4)CN所在的直线与平面CDD1C1的位置关系.
【解】 (1)AM所在的直线与平面ABCD相交;
(2)CN所在的直线与平面ABCD相交;
(3)AM所在的直线与平面CDD1C1平行;
(4)CN所在的直线与平面CDD1C1相交.
9.三个平面α,β,γ.如果α∥β,γ∩α=a,γ∩β=b,且直线c⊂β,c∥b,
(1)判断c与α的位置关系,并说明理由;
(2)判断c与a的位置关系,并说明理由.
【解】 (1)c∥α.因为α∥β,所以α与β没有公共点,又c⊂β,所以c与α无公共点,则c∥α.
(2)c∥a.因为α∥β,所以α与β没有公共点,又γ∩α=a,γ∩β=b,则a⊂α,b⊂β,且a,b⊂γ,a,b没有公共点.因此a∥b,又c∥b,所以c∥a.
[自我挑战]
10.两平面α、β平行,a⊂α,下列四个命题:
(1)a与β内的所有直线平行;
(2)a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;
(4)a与β无公共点.
其中正确命题的个数有( )
【导学号:09960058】
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【解析】 由α∥β,a⊂α,可知a∥β,因此(2)(4)正确.
在正方体ABCDA1B1C1D1中,
取A1B1为a,平面ABCD为β,平面A1B1C1D1为α,
则a⊂α,α∥β,显然β内的直线BC⊥A1B1,所以(1)(3)不正确.故选B.
【答案】 B
11.如图2128所示,ABCDA1B1C1D1是正方体,在图中,E,F分别是D1C1,B1B的中点,画出图①②中有阴影的平面与平面ABCD的交线,并给出证明.
图2128
【解】 如图①所示,过点E作EN平行于BB1交CD于N,连接NB并延长交EF的延长线于M,连接AM,则直线AM即为有阴影的平面与平面ABCD的交线.
如图②所示,延长DC,过点C1作C1M∥A1B交DC的延长线于点M,连接BM,则直线BM即为有阴影的平面与平面ABCD的交线.
证明:在图①中,因为直线EN∥BF,所以B,N,E,F四点共面,因此EF与NB相交,交点为M.因为M∈EF,且M∈NB,而EF⊂平面AEF,NB⊂平面ABCD,所以M是平面ABCD与平面AEF的公共点.又因为点A是平面ABCD与平面AEF的公共点,故直线AM为两平面的交线.
在图②中,C1M在平面CDD1C1内,因此与DC的延长线相交,交点为M,则点M为平面A1C1B与平面ABCD的公共点,又点B也是这两个平面的公共点,因此直线BM是两平面的交线.
(建议用时:45分钟)
[达标必做]
一、选择题
1.与同一平面平行的两条直线( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.平行或相交或异面
【解析】 如图:
故选D.
【答案】 D
2.经过平面外的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
【解析】 若两点所在直线与平面相交,则为0个,若平行则可作1个.
【答案】 C
3.如果平面α外有两点A、B,它们到平面α的距离都是a,则直线AB和平面α的位置关系一定是( )
A.平行 B.相交
C.平行或相交 D.AB⊂α
【解析】 结合图形可知选项C正确.
【答案】 C
4.以下四个命题:
①三个平面最多可以把空间分成八部分;
②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;
③若α∩β=l,直线a⊂平面α,直线b⊂平面β,且a∩b=P,则P∈l;
④若n条直线中任意两条共面,则它们共面.
其中正确的是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①③
【解析】 对于①,正确;对于②,逆推“α与β相交”推不出“a与b相交”,也可能a∥b;对于③,正确;对于④,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④错.所以正确的是①③.
【答案】 D
5.如果点M是两条异面直线a,b外的一点,则过点M且与a,b都平行的平面( )
A.只有一个 B.恰有两个
C.没有或只有一个 D.有无数个
【解析】 当点M在过a且与b平行的平面或过b且与a平行的平面内时,这样满足条件的平面没有;当点M不在上述两个平面内时,满足条件的平面只有一个.故选C.
【答案】 C
二、填空题
6.若a、b是两条异面直线,且a∥平面α,则b与α的位置关系是________.
【导学号:09960057】
【解析】 如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,设平面ABCD为α,A1B1为a,则a∥α,当分别取EF,BC1,BC为b时,均满足a与b异面,于是b∥α,b∩α=B,b⊂α(其中E,F为棱的中点).
【答案】 平行或相交或b在α内
7.在长方体ABCDA1B1C1D1的六个表面与六个对角面(面AA1C1C、面ABC1D1、面ADC1B1、面BB1D1D、面A1BCD1及面A1B1CD)所在的平面中,与棱AA1平行的平面共有________个.
【解析】 如图所示,结合图形可知AA1∥平面BB1C1C,AA1∥平面DD1C1C,AA1∥平面BB1D1D.
【答案】 3
三、解答题
8.如图2127所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,M,N分别是A1B1和BB1的中点,则下列直线与平面的位置关系是什么?
图2127
(1)AM所在的直线与平面ABCD的位置关系;
(2)CN所在的直线与平面ABCD的位置关系;
(3)AM所在的直线与平面CDD1C1的位置关系;
(4)CN所在的直线与平面CDD1C1的位置关系.
【解】 (1)AM所在的直线与平面ABCD相交;
(2)CN所在的直线与平面ABCD相交;
(3)AM所在的直线与平面CDD1C1平行;
(4)CN所在的直线与平面CDD1C1相交.
9.三个平面α,β,γ.如果α∥β,γ∩α=a,γ∩β=b,且直线c⊂β,c∥b,
(1)判断c与α的位置关系,并说明理由;
(2)判断c与a的位置关系,并说明理由.
【解】 (1)c∥α.因为α∥β,所以α与β没有公共点,又c⊂β,所以c与α无公共点,则c∥α.
(2)c∥a.因为α∥β,所以α与β没有公共点,又γ∩α=a,γ∩β=b,则a⊂α,b⊂β,且a,b⊂γ,a,b没有公共点.因此a∥b,又c∥b,所以c∥a.
[自我挑战]
10.两平面α、β平行,a⊂α,下列四个命题:
(1)a与β内的所有直线平行;
(2)a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;
(4)a与β无公共点.
其中正确命题的个数有( )
【导学号:09960058】
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【解析】 由α∥β,a⊂α,可知a∥β,因此(2)(4)正确.
在正方体ABCDA1B1C1D1中,
取A1B1为a,平面ABCD为β,平面A1B1C1D1为α,
则a⊂α,α∥β,显然β内的直线BC⊥A1B1,所以(1)(3)不正确.故选B.
【答案】 B
11.如图2128所示,ABCDA1B1C1D1是正方体,在图中,E,F分别是D1C1,B1B的中点,画出图①②中有阴影的平面与平面ABCD的交线,并给出证明.
图2128
【解】 如图①所示,过点E作EN平行于BB1交CD于N,连接NB并延长交EF的延长线于M,连接AM,则直线AM即为有阴影的平面与平面ABCD的交线.
如图②所示,延长DC,过点C1作C1M∥A1B交DC的延长线于点M,连接BM,则直线BM即为有阴影的平面与平面ABCD的交线.
证明:在图①中,因为直线EN∥BF,所以B,N,E,F四点共面,因此EF与NB相交,交点为M.因为M∈EF,且M∈NB,而EF⊂平面AEF,NB⊂平面ABCD,所以M是平面ABCD与平面AEF的公共点.又因为点A是平面ABCD与平面AEF的公共点,故直线AM为两平面的交线.
在图②中,C1M在平面CDD1C1内,因此与DC的延长线相交,交点为M,则点M为平面A1C1B与平面ABCD的公共点,又点B也是这两个平面的公共点,因此直线BM是两平面的交线.
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