8.4.2 空间点、直线、平面之间的位置关系(原卷版+解析版)高中数学 人教版(2019)必修第二册

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8.4.2 空间点、直线、平面之间的位置关系(原卷版+解析版)高中数学 人教版(2019)必修第二册

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8.4.2 空间点、直线、平面之间的位置关系
(1—9小题,每小题5分,共45分)
1.如果一条直线与两个平行平面中的一个平面平行,那么这条直线与另一个平面的位置关系为(  )
A.平行
B.直线在平面内
C.相交或直线在平面内
D.平行或直线在平面内
2.已知直线a∥平面α,P∈α,那么过点P且平行于直线a的直线(  )
A.只有一条,不在平面α内
B.有无数条,不一定在平面α内
C.只有一条,且在平面α内
D.有无数条,一定在平面α内
3.过平面外一条直线作平面的平行平面(  )
A.必定可以并且只可以作一个
B.至少可以作一个
C.至多可以作一个
D.一定不能作
4.已知点P,Q,R,S分别是正方体的四条棱的中点,则下列图形中直线PQ与RS是异面直线的是(  )
5.(多选)下列命题为真命题的是(  )
A.若直线与平面有两个公共点,则直线在平面内
B.若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α
C.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
D.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.(多选)已知平面α与平面β,γ都相交,则这三个平面的交线可能有(  )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
7.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,所在直线与BD1异面的棱有    条.
8.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M是棱A1D1的中点,则直线MD与平面A1ACC1的位置关系是       ,直线MD与平面BCC1B1的位置关系是    .
9.过三棱柱ABC-A1B1C1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB1A1平行的直线共有      条.
10.(13分)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.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.设A,B,C,D是空间中四个不同的点,则下列命题中是真命题的是(  )
A.若AC与BD共面,则AD与BC异面
B.若AC与BD是异面直线,则AD与BC是异面直线
C.若AB=AC,DB=DC,则AD=BC
D.若AB=AC,DB=DC,则AD∥BC
12.(多选)以下四个命题中正确的有(  )
A.三个平面最多可以把空间分成八部分
B.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
C.若α∩β=l,直线a 平面α,直线b 平面β,且a∩b=P,则P∈l
D.若n条直线中任意两条共面,则它们共面
13.已知点A,B是平面α外的两点,则过点A,B与平面α平行的平面有    个.
14.(15分)已知四棱台ABCD-A1B1C1D1,底面A1B1C1D1是梯形,A1D1∥B1C1,如图所示.
(1)直线A1B1与四棱台的各面有什么位置关系?
(2)平面ABCD与四棱台的其他面有什么位置关系?
15.(5分)(多选)如图是一个正方体的展开图,如果将它还原为正方体之后,下列结论正确的是(  )
A.AB∥CD
B.CD与EF相交
C.EF与GH异面
D.GH∥CD
16.(17分)如图,平面α,β,γ满足α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b,判断a与b,a与β的位置关系并证明你的结论.
8.4.2 空间点、直线、平面之间的位置关系
(1—9小题,每小题5分,共45分)
1.如果一条直线与两个平行平面中的一个平面平行,那么这条直线与另一个平面的位置关系为(  )
A.平行
B.直线在平面内
C.相交或直线在平面内
D.平行或直线在平面内
答案:D
解析:若一条直线与两个平行平面中的一个平面平行,则这条直线与另一个平面平行或直线在平面内.故选D.
2.已知直线a∥平面α,P∈α,那么过点P且平行于直线a的直线(  )
A.只有一条,不在平面α内
B.有无数条,不一定在平面α内
C.只有一条,且在平面α内
D.有无数条,一定在平面α内
答案:C
解析:过点P和直线a可确定唯一一个平面,在这个平面内,过点P可作直线与直线a平行.且这条直线唯一,而且这条直线在平面α内.故选C.
3.过平面外一条直线作平面的平行平面(  )
A.必定可以并且只可以作一个
B.至少可以作一个
C.至多可以作一个
D.一定不能作
答案:C
解析:因为直线在平面外包含两种情况:直线与平面相交和直线与平面平行.①当直线与平面相交时,不能作出符合题意的平面;②当直线与平面平行时,可作出唯一的一个符合题意的平面.综上可得所能作的平面至多有一个.故选C.
4.已知点P,Q,R,S分别是正方体的四条棱的中点,则下列图形中直线PQ与RS是异面直线的是(  )
答案:C
解析:A,B中PQ与RS平行,D中PQ与RS相交.故选C.
5.(多选)下列命题为真命题的是(  )
A.若直线与平面有两个公共点,则直线在平面内
B.若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α
C.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
D.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
答案:AD
解析:对于B,直线l也可能与平面α相交;对于C,直线l与平面α内不过交点的直线异面,而与过交点的直线相交,故B、C中的命题是假命题.故选AD.
6.(多选)已知平面α与平面β,γ都相交,则这三个平面的交线可能有(  )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
答案:ABC
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.故选ABC.
7.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,所在直线与BD1异面的棱有    条.
答案:6
解析:由异面直线的定义,正方体ABCD-A1B1C1D1中,所在直线与BD1异面的棱有CD,A1B1,AD,B1C1,AA1,CC1共6条.
8.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M是棱A1D1的中点,则直线MD与平面A1ACC1的位置关系是       ,直线MD与平面BCC1B1的位置关系是    .
答案:相交 平行
解析:在平面AA1D1D中,四边形AA1MD是梯形,且AA1,MD是两腰,则直线MD与直线AA1相交,所以直线MD与平面A1ACC1相交.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,平面AA1D1D∥平面BB1C1C.因为MD 平面AA1D1D,所以MD∥平面BCC1B1.
9.过三棱柱ABC-A1B1C1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB1A1平行的直线共有      条.
答案:6
解析:如图所示,与平面ABB1A1平行的直线有6条:D1E1,E1E,ED,DD1,D1E,DE1.
10.(13分)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.
由于a,b都在平面γ内,因此a∥b.
又c∥b,所以c∥a.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.设A,B,C,D是空间中四个不同的点,则下列命题中是真命题的是(  )
A.若AC与BD共面,则AD与BC异面
B.若AC与BD是异面直线,则AD与BC是异面直线
C.若AB=AC,DB=DC,则AD=BC
D.若AB=AC,DB=DC,则AD∥BC
答案:B
解析:对于A,若AC与BD共面,则A,B,C,D四点共面,则AD与BC共面,故A是假命题;对于B,若AC与BD是异面直线,则A,B,C,D四点不共面,则AD与BC是异面直线,故B是真命题;对于C,若AB=AC,DB=DC,则AD不一定等于BC,故C是假命题;对于D,若AB=AC,DB=DC,则AD与BC异面或相交,故D是假命题.故选B.
12.(多选)以下四个命题中正确的有(  )
A.三个平面最多可以把空间分成八部分
B.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
C.若α∩β=l,直线a 平面α,直线b 平面β,且a∩b=P,则P∈l
D.若n条直线中任意两条共面,则它们共面
答案:AC
解析:对于A,正确;对于B,逆推“α与β相交”推不出“a与b相交”,也可能a∥b或a与b异面,故B错误;对于C,正确;对于D,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D错误.故选AC.
13.已知点A,B是平面α外的两点,则过点A,B与平面α平行的平面有    个.
答案:0或1
解析:当A,B两点在平面α两侧时,不存在这样的平面与α平行;当A,B两点在平面α同侧时,若直线AB∥平面α,则存在一个平面与平面α平行,若直线AB与平面α不平行,则不存在与平面α平行的平面.故过点A,B与平面α平行的平面有0或1个.
14.(15分)已知四棱台ABCD-A1B1C1D1,底面A1B1C1D1是梯形,A1D1∥B1C1,如图所示.
(1)直线A1B1与四棱台的各面有什么位置关系?
(2)平面ABCD与四棱台的其他面有什么位置关系?
解:(1)直线A1B1与平面ABCD平行;直线A1B1与平面BCC1B1,平面ADD1A1,平面CDD1C1均相交;直线A1B1在平面A1B1C1D1内,在平面AA1B1B内.
(2)平面ABCD与平面A1B1C1D1平行;平面ABCD与平面AA1D1D,平面DD1C1C,平面CC1B1B,平面BB1A1A均相交.
15.(5分)(多选)如图是一个正方体的展开图,如果将它还原为正方体之后,下列结论正确的是(  )
A.AB∥CD
B.CD与EF相交
C.EF与GH异面
D.GH∥CD
答案:BCD
解析:根据正方体的展开图画出正方体如图所示:可以看出:AB与CD异面,CD与EF相交,EF与GH异面,GH∥CD.故选BCD.
16.(17分)如图,平面α,β,γ满足α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b,判断a与b,a与β的位置关系并证明你的结论.
解:a∥b,a∥β.证明如下:
由α∩γ=a知a α且a γ.
由β∩γ=b知b β且b γ.
因为α∥β,a α,b β,
所以a,b无公共点.
又因为a γ且b γ,所以a∥b.
因为α∥β,所以α与β无公共点.
又a α,所以a与β无公共点,所以a∥β.

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