《立体几何》专题13 点线面 学案(Word版含答案)

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《立体几何》专题13 点线面 学案(Word版含答案)

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《立体几何》专题13-1 点线面
(4套,7页,含答案)
知识点1:
点线面基本概念: 直线、平面都是无限延伸的,平时可以用书本表示平面,用笔表示直线,加以想象,方便理解。 熟悉各种符号:∈、、∩、 、 ; 三个公理: 1.公理1:如果一条直线上的________在一个平面内,那么________________在此平面内. 符号:________________________________. 公理2:过______________________的三点,____________一个平面. 3.公理3:如果两个不重合的平面有________公共点,那么它们有且只有________过该点的公共直线. 符号:________________________________.
答案:([endnoteRef:0] [endnoteRef:1] [endnoteRef:2] ) [0: 答案:两点 这条直线 A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α l α;] [1: 答案:不在一条直线上 有且只有;] [2: 答案:一个 一条 P∈α,且P∈β α∩β=l,且P∈l;]
典型例题1:
下列命题:
①书桌面是平面;
②8个平面重叠起来,要比6个平面重叠起来厚;
③有一个平面的长是50 M,宽是20 M;
④平面是绝对的平、无厚度,可以无限延展的抽象数学概念.
其中正确命题的个数为( [endnoteRef:3] )
A.1 B.2 C.3 D.4 [3: 答案:A;
 [由平面的概念,它是平滑、无厚度、可无限延展的,可以判断命题④正确,其余的命题都不符合平面的概念,所以命题①、②、③都不正确,故选A.]]
用符号语言表示下列语句:
(1)点A在平面α内但在平面β外:______________.
(2)直线l经过面α内一点A,α外一点B:________________________.
(3)直线l在面α内也在面β内:____________.
(4)平面α内的两条直线M、n相交于A:____________[endnoteRef:4]____________. [4: 答案:(1)A∈α,A β (2)A∈α,B α且A∈l,B∈l (3)l α且l β (4)M α,n α且M∩n=A;]
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( [endnoteRef:5] )
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: 答案:C;
 [∵A∈α,A∈β,
∴A∈α∩β.
由公理可知α∩β为经过A的一条直线而不是A.
故α∩β=A的写法错误.]
]
空间中,可以确定一个平面的条件是( [endnoteRef:6] )
A.两条直线 B.一点和一条直线 C.一个三角形 D.三个点 [6: 答案:C;]
随堂练习1:
下列图形中,不一定是平面图形的是( [endnoteRef:7] )
A.三角形 B.菱形 C.梯形 D.四边相等的四边形 [7: 答案:D;]
把下列符号叙述所对应的图形(如图)的序号填在题后横线上.
(1)Aα,a α________. (2)α∩β=a,Pα且Pβ________.
(3)a α,a∩α=A________. (4)α∩β=a,α∩γ=c,β∩γ=b,a∩b∩c=O____[endnoteRef:8]____. [8: 答案:(1)C (2)D (3)A (4)B;]
下列四个命题:
①两个相交平面有不在同一直线上的三个公共点; ②经过空间任意三点有且只有一个平面;
③过两平行直线有且只有一个平面; ④在空间两两相交的三条直线必共面.
其中正确命题的序号是_____[endnoteRef:9]___. [9: 答案:③;]
空间有四个点,如果其中任意三个点不共线,则经过其中三个点的平面有( [endnoteRef:10] )
A.2个或3个 B.4个或3个 C.1个或3个 D.1个或4个 [10: 答案:D;
 [四点共面时有1个平面,四点不共面时有4个平面.]]
知识点2:
线线: 空间两条直线的位置关系有且只有三种:__________、__________、_________. 2.异面直线的定义:________________________________的两条直线叫做异面直线.
(可以这样理解:既不平行也不相交的两条直线叫做异面直线) 公理4:平行于同一条直线的两条直线____________. 等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应______,那么这两个角_____或_____.
答案:([endnoteRef:11] [endnoteRef:12] [endnoteRef:13] [endnoteRef:14] ) [11: 答案:相交直线 平行直线 异面直线;] [12: 答案:不同在任何一个平面内;] [13: 答案:互相平行;] [14: 答案:平行 相等 互补;]
典型例题2:
若AB∥A′B′,AC∥A′C′,则有( [endnoteRef:15] )
A.∠BAC=∠B′A′C′ B.∠BAC+∠B′A′C′=180°
C.∠BAC=∠B′A′C′或∠BAC+∠B′A′C′=180° D.∠BAC>∠B′A′C′ [15: 答案:C;]
异面直线是指( [endnoteRef:16] )
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 [16: 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可看做是平面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.
]
正方体ABCD-A1B1C1D1中,与对角线AC1异面的棱有( [endnoteRef:17] )
A.3条 B.4条 C.6条 D.8条 [17: 答案:C;
[解析] 画一个正方体,不难得出有6条.
]
分别在两个平面内的两条直线的位置关系是______,不平行的两条直线的位置关系是_______,两条直线没有公共点,则它们的位置关系是______,垂直于同一直线的两条直线的位置关系为___[endnoteRef:18]____. [18: 答案:平行、相交、异面 相交、异面 平行、异面 平行、相交、异面;]
随堂练习2:
如果两条直线a和b没有公共点,那么a与b的位置关系是_____[endnoteRef:19]___. [19: 答案:平行或异面;]
“a、b为异面直线”是指:
①a∩b= ,且a不平行b;②a 面α,b 面β,且a∩b= ;③a 面α,b 面β,且α∩β= ;
④a 面α,b 面α;⑤不存在面α,使a 面α,b 面α成立.
上述结论中,正确的是( [endnoteRef:20] ) A.①④⑤ B.①③④ C.②④ D.①⑤ [20: 答案:D;]
给出下列四个命题:
①垂直于同一直线的两条直线互相平行;
②平行于同一直线的两直线平行;
③若直线a,b,c满足a∥b,b⊥c,则a⊥c;
④若直线l1,l2是异面直线,则与l1,l2都相交的两条直线是异面直线.
其中假命题的个数是( [endnoteRef:21] ) A.1 B.2 C.3 D.4 [21: 答案:B;
 [①④均为假命题.①可举反例,如a、b、c三线两两垂直.
④如图甲时,c、d与异面直线l1、l2交于四个点,此时c、d异面,一定不会平行;
当点A在直线a上运动(其余三点不动),会出现点A与B重合的情形,如图乙所示,此时c、d共面相交.
]
知识点3:
平面: 1.一条直线a和一个平面α有且仅有________________________三种位置关系.(用符号语言表示) 2.两平面α与β有且仅有________和________两种位置关系(用符号语言表示).
答案:([endnoteRef:22] [endnoteRef:23]) [22: 答案:a α,a∩α=A或a∥α;] [23: 答案:α∥β α∩β=l;]
典型例题3:
下列说法中正确的是( [endnoteRef:24] )
A.镜面是一个平面 B.一个平面长10 m,宽5 m
C.一个平面的面积是另一个平面面积的2倍 D.所有的平面都是无限延展的 [24: 答案:D;
[解析] 镜面可以抽象成平面,但不是平面,所以选项A不正确;平面没有大小,所以选项B和选项C都不正确;故选D.]
经过一点可以作__________个平面;经过两点可作________个平面;经过不在同一直线上的三点可作____[endnoteRef:25]____个平面. [25: 答案:无数,无数,一;]
指出图中的图形画法是否正确,如不正确,请改正.
(1)如图,直线a在平面α内. (2)如图,直线a和平面α相交.
(3)如图,直线a和平面α平行.[endnoteRef:26]
[26: 答案:解 (1)(2)(3)的图形画法都不正确.正确画法如下图:
(1)直线a在平面α内:
(2)直线a与平面α相交:
(3)直线a与平面α平行:
]
已知直线a∥平面α,直线b α,则a与b的位置关系是( [endnoteRef:27] )
A.相交 B.平行 C.异面 D.平行或异面 [27: 答案:D;]
以下结论中,正确的结论序号为_____[endnoteRef:28]___.
①过平面α外一点P,有且仅有一条直线与α平行;
②过平面α外一点P,有且仅有一个平面与α平行;
③过直线l外一点P,有且只有一条直线与l平行;
④过直线l外一点P,有且只有一个平面与l平行;
⑤与两个相交平面的交线平行的直线必与两相交平面都平行;
⑥l∥α,A∈α,过A与l平行的直线l1必在α内. [28: 答案:②③⑥;
[解析] ①错,②对,见图一,过P有无数条直线都与α平行,这无数条直线都在平面β内,有且只有一个β∥α;
③对,④错,见图二,想一想打开的书页,一支笔与书脊平行;
⑤错,可以在其中一个平面内;⑥对,假设l1不在α内,直线l与点A确定一个平面β,与α相交得交线l′,∵a∥α,∴a∥l′,又l∥l1,∴l1∥l′,这与l1∩l′=A矛盾,故l1 α.
]
随堂练习3:
空间中四点可确定的平面有( [endnoteRef:29] )
A.1个 B.3个 C.4个 D.1个或4个或无数个 [29: 答案:D;
[解析] 当这四点共线时,可确定无数个平面;当这四点不共线且共面时,可确定一个平面;当这四点不共面时,其中任三点可确定一个平面,此时可确定4个平面.]
若一直线a在平面α内,则正确的图形是( [endnoteRef:30] )
[30: [答案] A;]
设P表示一个点,a、b表示两条直线,α、β表示两个平面,给出下列四个命题,其中正确的命题是( [endnoteRef:31] ) A.①② B.②③ C.①④ D.③④
①P∈a,P∈α a α ②a∩b=P,b β a β
③a∥b,a α,P∈b,P∈α b α ④α∩β=b,P∈α,P∈β P∈b
[31: [答案] D;
[解析] 当a∩α=P时,P∈a,P∈α,但a α,∴①错;
a∩β=P时,②错;如图∵a∥b,P∈b,∴P a,∴由直线a与点P确定唯一平面α,
又a∥b,由a与b确定唯一平面β,但β经过直线a与点P,∴β与α重合,∴b α,故③正确;
两个平面的公共点必在其交线上,故④正确,选D.]
下列命题正确的有____[endnoteRef:32]____.
①若直线与平面有两个公共点,则直线在平面内;
②若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α;
③若直线l与平面α相交,则l与平面α内的任意直线都是异面直线;
④如果两条异面直线中的一条与一个平面平行,则另一条直线一定与该平面相交;
⑤若直线l与平面α平行,则l与平面α内的直线平行或异面;
⑥若平面α∥平面β,直线a α,直线b β,则直线a∥b. [32: [答案] ①⑤;
[解析] ①显然是正确的;②中,直线l还可能与α相交,所以②是错误的;③中,直线l和平面α内过l与α交点的直线都相交而不是异面,所以③是错误的;④中,异面直线中的另一条直线和该平面的关系不能具体确定,它们可以相交,可以平行,还可以在该平面内,所以④是错误的;⑤中,直线l与平面α没有公共点,所以直线l与平面α内的直线没有公共点,即它们平行或异面,所以⑤是正确的;⑥中,分别在两个平行平面内的直线可以平行,也可以异面,所以⑥是错误的.]
《立体几何》专题13-2 点线面
若点M在直线b上,b在平面β内,则M、b、β之间的关系可记作( [endnoteRef:33] )
A.M∈b∈β B.M∈b β C.M b β D.M b∈β [33: 答案:B;]
空间不共线的四点,可以确定平面的个数是( [endnoteRef:34] )
A.0 B.1 C.1或4 D.无法确定 [34: 答案:C;]
若AB∥A′B′,AC∥A′C′,则下列结论:
①∠ACB=∠A′C′B′; ②∠ABC+∠A′B′C′=180°;
③∠BAC=∠B′A′C′或∠BAC+∠B′A′C′=180°.
一定成立的是__[endnoteRef:35]______. [35: [答案] ③;
]
如果两条异面直线称为“一对”,那么在正方体的十二条棱中共有异面直线( [endnoteRef:36] )
A.12对 B.24对 C.36对 D.48对 [36: 答案:B;]
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( [endnoteRef:37] )
A.异面或平行 B.异面或相交 C.异面 D.相交、平行或异面 [37: 答案:D;
 [异面直线不具有传递性,可以以长方体为载体加以说明a、b异面,直线c的位置可如图所示.]
]
分别在两个平面内的两条直线间的位置关系是( [endnoteRef:38] )
A.异面 B.平行 C.相交 D.以上都有可能 [38: 答案:D;]
空间四边形的两条对角线相互垂直,顺次连接四边中点的四边形一定是( [endnoteRef:39]  )
A.空间四边形 B.矩形 C.菱形 D.正方形 [39: 答案:B;
 [
易证四边形EFGH为平行四边形.
又∵E,F分别为AB,BC的中点,
∴EF∥AC,
又FG∥BD,
∴∠EFG或其补角为AC与BD所成的角.
而AC与BD所成的角为90°,
∴∠EFG=90°,
故四边形EFGH为矩形.]
]
若有两条直线a,b,平面α满足a∥b,a∥α,则b与α的位置关系是( [endnoteRef:40] )
A.相交 B.b∥α C.b α D.b∥α或b α [40: 答案:D;]
若直线M不平行于平面α,且M α,则下列结论成立的是( [endnoteRef:41] )
A.α内的所有直线与M异面 B.α内不存在与M平行的直线
C.α内存在唯一的直线与M平行 D.α内的直线与M都相交 [41: 答案:B;]
三个不重合的平面,能把空间分成n部分,则n的所有可能值为________[endnoteRef:42]______. [42: 答案:4,6,7,8;]
下面四个说法(其中A,B表示点,a表示直线,α表示平面):
①∵A α,B α,∴AB α; ②∵A∈α,B∈α,∴AB∈α;
③∵A a,a α,∴A α; ④∵A α,a α,∴A a.
其中表述方式和推理都正确的命题的序号是( [endnoteRef:43] )
A.①④ B.②③ C.④ D.③ [43: [答案] C;
[解析] ①错,应写为A∈α,B∈α;②错,应写为AB α;③错,推理错误,有可能A∈α;④推理与表述都正确.
]
《立体几何》专题13-3 点线面
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( [endnoteRef:44] )
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 [44: 答案:D;]
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.
其中正确命题的个数是___[endnoteRef:45]_____. [45: 答案:0;]
分别和两条异面直线平行的两条直线的位置关系是( [endnoteRef:46] )
A.一定平行 B.一定相交 C.一定异面 D.相交或异面 [46: 答案:D;]
a,b为异面直线,且a α,b β,若α∩β=l,则直线l必定( [endnoteRef:47] )
A.与a,b都相交 B.与a,b都不相交
C.至少与a,b之一相交 D.至多与a,b之一相交 [47: [答案] C;
[解析] 若a,b与l都不相交,则a∥l,b∥l,即a∥b,与a,b是异面直线矛盾.故选C.
]
直线a与直线b相交,直线c也与直线b相交,则直线a与直线c的位置关系是( [endnoteRef:48] )
A.相交 B.平行 C.异面 D.以上都有可能 [48: [答案] D;
[解析] 如图所示,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB与AA1相交,A1B1与AA1相交,所以AB∥A1B1;又AD与AA1相交,所以AB与AD相交;又A1D1与AA1相交,所以AB与A1D1异面.故选D.
]
三个互不重合的平面把空间分成6部分时,它们的交线有( [endnoteRef:49] )
A.1条 B.2条 C.3条 D.1条或2条 [49: 答案:D;]
平面α∥β,且a α,下列四个结论:
①a和β内的所有直线平行; ②a和β内的无数条直线平行;
③a和β内的任何直线都不平行; ④a和β无公共点.
其中正确的个数为( [endnoteRef:50] )
A.0 B.1 C.2 D.3 [50: 答案:C;]
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_______[endnoteRef:51]___________. [51: 答案:b α,b∥α或b与α相交;]
下列命题中正确的是( [endnoteRef:52] )
A.圆心与圆周上两点可以确定一个平面
B.梯形一定是平面图形
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.两组对边都相等的四边形是平面图形 [52: [答案] B;
[解析] 当圆心与圆周上两点共线时,由于共线的三点可以确定无数个平面,所以选项A不正确;选项C中,当A,B,C,D共线时,平面α和平面β可能相交,所以选项C不正确;选项D中,两组对边都相等的四边形可能不共面,所以选项D不正确;由于梯形的一组对边平行,则确定一个平面,所以梯形是平面图形,所以选项B正确.
]
《立体几何》专题13-4 点线面
空间中可以确定一个平面的条件是( [endnoteRef:53] )
A.两条直线 B.一点和一直线 C.一个三角形 D.三个点 [53: 答案:C;]
已知α∩β=M,a α,b β,a∩b=A,则直线M与A的位置关系用集合符号表示为____[endnoteRef:54]____. [54: 答案:A∈M;
解析 因为α∩β=M,A∈a α,所以A∈α,同理A∈β,故A在α与β的交线M上.]
如图所示,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_____[endnoteRef:55]___(填序号).
[55: 答案:②④;
解析 ①中HG∥MN.③中GM∥HN且GM≠HN,∴HG、MN必相交.]
下列命题中,正确的结论有( [endnoteRef:56] )
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 [56: [答案] B;
[解析] ②④是正确的.
]
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( [endnoteRef:57] )
A.平行 B.相交 C.平行或相交 D.AB α [57: 答案:C;]
如果直线a∥平面α,那么直线a与平面α内的( [endnoteRef:58] )
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 [58: 答案:D;]
正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为AA1和BB1的中点,则该正方体的六个表面中与EF平行的有_[endnoteRef:59] 个. [59: 答案:3;]
下列命题正确的是 ( [endnoteRef:60] )
A.若直线a在平面α外,则直线a∥α;
B.若直线a与平面α有公共点,则a与α相交;
C.若平面α内存在直线与平面β无交点,则α∥β;
D.若平面α内的任意直线与平面β均无交点,则α∥β; [60: 答案:D;]

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