数学必修 第四册第十一章 立体几何初步11.2 平面的基本事实与推论综合训练题
展开1.有以下说法:
①平面是处处平的面;
②平面是无限延展的;
③平面的形状是平行四边形;
④一个平面的厚度可以是0.001cm.
其中正确的个数为( )
A.1B.2
C.3D.4
2.如图所示,下列符号表示错误的是( )
A.l∈αB.P∉l
C.l⊂αD.P∈α
3.
已知如图,试用适当的符号表示下列点、直线和平面的关系:
(1)点C与平面β:__________.
(2)点A与平面α:__________.
(3)直线AB与平面α:__________.
(4)直线CD与平面α:__________.
(5)平面α与平面β:__________.
4.能确定一个平面的条件是( )
A.空间三个点B.一个点和一条直线
C.无数个点D.两条相交直线
5.如图,已知D,E是△ABC的边AC,BC上的点,平面α经过D,E两点,若直线AB与平面α的交点是P,则点P与直线DE的位置关系是________.
6.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.
7.如图所示,已知E,F,G,H分别是正方体ABCDA1B1C1D1的棱AB,BC,CC1,C1D1的中点.求证:FE,HG,DC三线共点.
一、选择题
1.下列命题中正确的是( )
A.空间三点可以确定一个平面
B.三角形一定是平面图形
C.若A,B,C,D既在平面α内,又在平面β内,则平面α和平面β重合
D.四条边都相等的四边形是平面图形
2.如图,用符号语言可表述为( )
A.α∩β=m,n⊂α,m∩n=A
B.α∩β=m,n∈α,m∩n=A
C.α∩β=m,n⊂α,A⊂m,A⊂n
D.α∩β=m,n∈α,A∈m,A∈n
3.已知平面α与平面β,γ都相交,则这三个平面可能的交线有( )
A.1条或2条B.2条或3条
C.1条或3条D.1条或2条或3条
4.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
5.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
6.(探究题)在空间四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA上分别取E,F,G,H四点,若EF与HG交于点M,则( )
A.M一定在直线AC上
B.M一定在直线BD上
C.M可能在AC上,也可能在BD上
D.M不在AC上,也不在BD上
二、填空题
7.设平面α与平面β交于直线l,A∈α,B∈α,且AB∩l=C,则AB∩β=__________.
8.平面α,β相交,α,β内各取两点,这四点都不在交线上,这四点能确定________个平面.
9.(易错题)给出以下命题:①和一条直线都相交的两条直线在同一平面内;②三条两两相交的直线在同一平面内;③有三个不同公共点的两个平面重合;④两两平行的三条直线确定三个平面.其中正确的个数是________.
三、解答题
10.如图,在四边形ABCD中,已知AB∥CD,直线AB,BC,AD,DC分别与平面α相交于点E,G,H,F.
求证:E,F,G,H四点必定共线.
1.(多选)如图所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,O为DB的中点,直线A1C交平面C1BD于点M,则下列结论正确的是( )
A.C1,M,O三点共线
B.C1,M,O,C四点共面
C.C1,O,A,M四点共面
D.D1,D,O,M四点共面
2.(学科素养——直观想象)(1)空间任意4点,没有任何3点共线,它们最多可以确定________个平面.
(2)空间5点,其中有4点共面,它们没有任何3点共线,这5个点最多可以确定________个平面.
3.在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别是CC1和AA1的中点,画出平面BED1F与平面ABCD的交线并说明理由.
11.2 平面的基本事实与推论
必备知识基础练
1.答案:B
解析:平面是无限延展的,但是没有大小、形状、厚薄,①②两种说法是正确的;③④两种说法是错误的.
2.答案:A
解析:观察图知:P∉l,P∈α,l⊂α,则l∈α是错误的.
3.答案:(1)C∉β (2)A∉α (3)AB∩α=B (4)CD⊂α (5)α∩β=BD
4.答案:D
解析:A项,三个点可能共线,B项,点可能在直线上,C项,无数个点也可能在同一条直线上.
5.答案:P∈直线DE
解析:因为P∈AB,AB⊂平面ABC,所以P∈平面ABC.
又P∈α,平面ABC∩平面α=DE,所以P∈直线DE.
6.证明:法一(纳入法)∵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(同法一、重合法)∵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.
7.证明:如图所示,连接C1B,GF,HE,由题意知HC1∥EB,且HC1=EB,∴四边形HC1BE是平行四边形,∴HE∥C1B.
又C1G=GC,CF=BF,
∴GF∥C1B,且GF=eq \f(1,2)C1B.
∴GF∥HE,且GF≠HE,∴HG与EF相交.设交点为K,
∴K∈HG,HG⊂平面D1C1CD,∴K∈平面D1C1CD.
∵K∈EF,EF⊂平面ABCD,∴K∈平面ABCD,
∵平面D1C1CD∩平面ABCD=DC,∴K∈DC,
∴EF,HG,DC三线共点.
关键能力综合练
1.答案:B
解析:共线的三点不能确定一个平面,故A错;当A,B,C,D四点共线时,这两个平面可以是相交的,故C错;四边都相等的四边形可以是空间四边形,故D错.
2.答案:A
解析:很明显,α与β交于m,n在α内,m与n交于A.
3.答案:D
解析:当三个平面两两相交且过同一直线时,它们有1条交线;当平面β和γ平行时,它们的交线有2条;当这三个平面两两相交且不过同一条直线时,它们有3条交线.
4.答案:C
解析:∵A∈α,A∈β,∴A∈(α∩β).
由基本事实可知α∩β为经过A的一条直线而不是A.
故α∩β=A的写法错误.
5.答案:B
解析:如图①②所示,A,C,D均不正确,只有B正确.
6.答案:A
解析:由题意得EF⊂平面ABC,HG⊂平面ACD,又EF∩HG=M,故M∈平面ABC,且M∈平面ACD,又平面ABC∩平面ACD=AC,所以M一定在直线AC上.
7.答案:C
解析:因为A∈α,B∈α,AB∩l=C,所以C∈AB,又因为C∈l,l⊂β,所以C∈β,所以AB∩β=C.
8.答案:1或4
解析:(1)当四点确定的两条直线平行或相交时,则四个点确定1个平面;
(2)当四点确定的两条直线不共面时,这四个点能确定4个平面,如三棱锥的顶点和底面上的顶点.
9.答案:0
解析:命题①错,因为在空间中这两条直线可能既不相交也不平行,即不在同一平面内;命题②错,若交于同一点时,可以不共面,如正方体同一顶点的三条棱.命题③错,这三个不同公共点可能在它们的公共交线上.命题④错,两两平行的三条直线也可在同一个平面内.所以正确命题的个数为0.
10.证明:∵AB∥CD,
∴AB,CD确定一个平面β,
∵AB∩α=E,E∈AB,E∈α,
∴E∈β,
∴E在α与β的交线l上.
同理,F,G,H也在α与β的交线l上,
∴E,F,G,H四点必定共线.
学科素养升级练
1.答案:ABC
解析:在题图中,连接A1C1,AC,则AC∩BD=O,
A1C∩平面C1BD=M.
∴三点C1,M,O在平面C1BD与平面ACC1A1的交线上,即C1,M,O三点共线,∴A,B,C正确,D不正确.
2.答案:(1)4 (2)7
解析:(1)可以想象三棱锥的4个顶点,它们总共确定4个平面.
(2)可以想象四棱锥的5个顶点,它们总共确定7个平面.
3.解析:如图,在平面AA1D1D内,延长D1F,∵D1F与DA不平行,因此D1F与DA必相交于一点,设为P,则P∈FD1,P∈AD.
又∵D1F⊂平面BED1F,
DA⊂平面ABCD,
∴P∈平面BED1F,P∈平面ABCD.
∴P∈(平面BED1F∩平面ABCD),
即P为平面BED1F与平面ABCD的公共点.又B为平面ABCD与平面BED1F的公共点,
∴连接PB,PB即为平面ABCD与平面BED1F的交线.
必备知识基础练
进阶训练第一层
知识点一
平面的概念与三种语言
知识点二
平面的基本事实与推论
关键能力综合练
进阶训练第二层
学科素养升级练
进阶训练第三层
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