2020版高考数学一轮复习 第七篇 立体几何与空间向量 第3节 文(含解析)新人教A版 联系客服

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第3节 空间点、直线、平面的位置关系

课时作业

基础对点练(时间:30分钟)

1.设α、β是两个不同的平面,l,m是两条不同的直线,且l?α,m?β( ) (A)若l⊥β,则α⊥β (B)若α⊥β,则l⊥m (C)若l∥β,则α⊥β (D)若α∥β,则l∥m

A 解析:依题意,若l⊥β,l?α,则α⊥β,故A正确;若α⊥β,则l与m可能平行、垂直或异面,B错误;若l∥β,则α与β平行或相交,C错误;若α∥β,则

l与m平行或异面,D错误,选A.

2.若m,n为两条不重合的直线,α,β为两个不重合的平面,则下列命题中的真命题个数是( )

①若m,n都平行于平面α,则m,n一定不是相交直线; ②若m,n都垂直于平面α,则m,n一定是平行直线; ③已知α,β互相垂直,m,n互相垂直,若m⊥α,则n⊥β; ④m,n在平面α内的射影互相垂直,则m,n互相垂直. (A)1 (C)3

(B)2 (D)4

A 解析:对于①,m,n的位置关系可能为相交、平行或异面,①错误;对于②,易知是正确的;对于③,直线n可能与平面β平行、相交或直线n在平面β内,③错误;对于④,易知正方体的相邻两个侧面的对角线在底面的射影互相垂直,但这两条直线显然不垂直,所以④错误.综上所述,真命题的个数为1,故选A.

3.已知ABC-A1B1C1是所有棱长均相等的直三棱柱,M是B1C1的中点,则下列命题正确的是( )

(A)在棱AB上存在点N,使MN与平面ABC所成的角为45° (B)在棱AA1上存在点N,使MN与平面BCC1B1所成的角为45° (C)在棱AC上存在点N,使MN与AB1平行 (D)在棱BC上存在点N,使MN与AB1垂直

B 解析:如图,设该直三棱柱的棱长为2,过点M作MP⊥BC交BC于点P,连接AP,则MP=2,AP=3.因为2>3,故在棱AA1上存在点N,使得MN与平面BCC1B1所成角的大小为45°.故选B.

4.直三棱柱ABC-A1B1C1中,若∠BAC=90°,AB=AC=AA1,则异面直线BA1与AC1所成的角等于( )

(A)30° (C)60°

(B)45° (D)90°

C 解析:延长CA到点D,使得AD=AC,连接DA1,BD,则四边形ADA1C1为平行四边形,所以∠DA1B就是异面直线BA1与AC1所成的角.又A1D=A1B=DB,所以△A1DB为等边三角形,所以∠DA1B=60°,故选C.

5.(2018湛江二模)下列命题正确的是( ) ①三点确定一个平面;

②两两相交且不共点的三条直线确定一个平面;

③如果两个平面垂直,那么其中一个平面内的直线一定垂直于另一个平面; ④如果两个平面平行,那么其中一个平面内的直线一定平行于另一个平面。 A.①③ C.②④

C 解析:注意考查所给的问题:

①不在同一条直线上的三点确定一个平面,原说法错误; ②两两相交且不共点的三条直线确定一个平面,该说法正确;

③如果两个平面垂直,那么其中一个平面内的直线不一定垂直于另一个平面,可能相交或平行于另一个平面,原说法错误;

④如果两个平面平行,那么其中一个平面内的直线一定平行于另一个平面,该说法正确. 综上可得:命题正确的是:②④.故选C. 6.(2018四川雅安考试)下列说法错误的是( ) (A)两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内

B.①④ D.②③

(B)过直线外一点有且只有一个平面与已知直线垂直

(C)如果共点的三条直线两两垂直,那么它们中每两条直线确定的平面也两两垂直 (D)如果两条直线和一个平面所成的角相等,则这两条直线一定平行

D 解析:选项A,B,C均正确,故排除.如果两条直线和一个平面所成的角相等,则这两条直线不一定平行,D错误.故选D.

7.在四面体ABCD中,AD⊥AB,AD⊥DC,若AD与BC所成角为60°,且AD=3,则BC等于________.

解析:将该四面体放入长方体中,如图,在直角三角形CBE中,CE=3,∠BCE=60°,3

所以斜边BC==23.

cos 60°

答案:23

8.(2018景德镇质检)如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是棱C1D1,C1C的中点,给出以下四个结论:①直线AM与直线C1C相交;②直线AM与直线BN平行;③直线AM与直线DD1异面;④直线BN与直线MB1异面.其中正确结论的序号为____________.(把你认为正确的结论的序号都填上)

解析:AM与C1C异面,故①错;AM与BN异面,故②错.易知③④正确. 答案:③④

9.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.

(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)解: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. 1

在Rt△EGF中,由EG=FG=AC,求得∠FEG=45°,

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