高考數(shù)學(xué)文科一輪總復(fù)習(xí) 82

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1、 精品資料 第2講　平面的基本性質(zhì)與異面直線(xiàn) 基礎(chǔ)鞏固題組 (建議用時(shí)：40分鐘) 一、填空題 1．(2013江西七校聯(lián)考)已知直線(xiàn)a和平面α，β，α∩β＝l，a?α，a?β，且a在α，β內(nèi)的射影分別為直線(xiàn)b和c，則直線(xiàn)b和c的位置關(guān)系可以是________． 解析　依題意，直線(xiàn)b和c的位置關(guān)系可能是相交、平行或異面． 答案　相交、平行或異面 2．在正方體AC1中，E，F(xiàn)分別是線(xiàn)段BC，CD1的中點(diǎn)，則直線(xiàn)A1B與直線(xiàn)EF的位置關(guān)系是________． 解析　如圖所示，直線(xiàn)A1B與直線(xiàn)外一點(diǎn)E確定的平面為A1BCD1，

2、EF?平面A1BCD1，且兩直線(xiàn)不平行，故兩直線(xiàn)相交． 答案　相交 3．設(shè)P表示一個(gè)點(diǎn)，a，b表示兩條直線(xiàn)，α，β表示兩個(gè)平面，給出下列四個(gè)命題，其中正確的命題是________． ①P∈a，P∈α?a?α?、赼∩b＝P，b?β?a?β　③a∥b，a?α，P∈b，P∈α?b?α?、堞痢搔拢絙，P∈α，P∈β?P∈b 解析　當(dāng)a∩α＝P時(shí)，P∈a，P∈α，但a?α，①錯(cuò)；a∩β＝P時(shí)，②錯(cuò)； 如圖，∵a∥b，P∈b，∴P?a，∴由直線(xiàn)a與點(diǎn)P確定唯一平面α， 又a∥b，由a與b確定唯一平面β，但β經(jīng)過(guò)直線(xiàn)a與點(diǎn)P， ∴β與α重合，∴b?α，故③正確； 兩個(gè)平面的公共點(diǎn)必在其交

3、線(xiàn)上，故④正確． 答案?、邰? 4．(2013山西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)已知l，m，n是空間中的三條直線(xiàn)，命題p：若m⊥l，n⊥l，則m∥n；命題q：若直線(xiàn)l，m，n兩兩相交，則直線(xiàn)l，m，n共面，則下列命題①p∧q；②p∨q；③p∨(綈q)；④(綈p)∧q為真命題的是________． 解析　命題p中，m，n可能平行、還可能相交或異面，所以命題p為假命題；命題q中，當(dāng)三條直線(xiàn)交于三個(gè)不同的點(diǎn)時(shí)，三條直線(xiàn)一定共面，當(dāng)三條直線(xiàn)交于一點(diǎn)時(shí)，三條直線(xiàn)不一定共面，所以命題q也為假命題． 所以綈p和綈q都為真命題，故p∨(綈q)為真命題．選③. 答案　③ 5．(2013浙江卷改編)如圖，在正方體ABC

4、D-A1B1C1D1中，過(guò)頂點(diǎn)A1與正方體其他頂點(diǎn)的連線(xiàn)與直線(xiàn)BC1成60角的條數(shù)為_(kāi)_______條． 解析　有2條：A1B和A1C1. 答案　2 6．如果兩條異面直線(xiàn)稱(chēng)為“一對(duì)”，那么在正方體的十二條棱中共有異面直線(xiàn)________對(duì)． 解析　如圖所示，與AB異面的直線(xiàn)有B1C1，CC1，A1D1，DD1四條，因?yàn)楦骼饩哂胁煌奈恢?，且正方體共有12條棱，排除兩棱的重復(fù)計(jì)算，共有異面直線(xiàn)＝24(對(duì))． 答案　24 7．如圖，在正方體ABCD-A1B1C1D1中，M、N分別為棱C1D1、C1C的中點(diǎn)，有以下四個(gè)結(jié)論： ①直線(xiàn)AM與CC1是相交直線(xiàn)； ②直線(xiàn)AM與BN是

5、平行直線(xiàn)； ③直線(xiàn)BN與MB1是異面直線(xiàn)； ④直線(xiàn)AM與DD1是異面直線(xiàn)． 其中正確的結(jié)論為_(kāi)_______(注：把你認(rèn)為正確的結(jié)論的序號(hào)都填上)． 解析　A，M，C1三點(diǎn)共面，且在平面AD1C1B中，但C?平面AD1C1B，因此直線(xiàn)AM與CC1是異面直線(xiàn)，同理AM與BN也是異面直線(xiàn)，AM與DD1也是異面直線(xiàn)，①②錯(cuò)，④正確；M，B，B1三點(diǎn)共面，且在平面MBB1中，但N?平面MBB1，因此直線(xiàn)BN與MB1是異面直線(xiàn)，③正確． 答案?、邰? 8．(2013江西卷)如圖，正方體的底面與正四面體的底面在同一平面α上，且AB∥CD，則直線(xiàn)EF與正方體的六個(gè)面所在的平面相交的平面?zhèn)€數(shù)為_(kāi)__

6、_____． 解析　取CD的中點(diǎn)為G，由題意知平面EFG與正方體的左、右側(cè)面所在平面重合或平行，從而EF與正方體的左、右側(cè)面所在的平面平行或EF在平面內(nèi)．所以直線(xiàn)EF與正方體的前、后側(cè)面及上、下底面所在平面相交．故直線(xiàn)EF與正方體的六個(gè)面所在的平面相交的平面?zhèn)€數(shù)為4. 答案　4 二、解答題 9．如圖，四邊形ABEF和ABCD都是直角梯形，∠BAD＝∠FAB＝90，BC綉AD，BE綉FA，G，H分別為FA，F(xiàn)D的中點(diǎn)． (1)證明：四邊形BCHG是平行四邊形； (2)C，D，F(xiàn)，E四點(diǎn)是否共面？為什么？ (1)證明　由已知FG＝GA，F(xiàn)H＝HD，可得GH綉AD. 又BC綉AD

7、，∴GH綉B(tài)C， ∴四邊形BCHG為平行四邊形． (2)解　由BE綉AF，G為FA中點(diǎn)知，BE綉FG， ∴四邊形BEFG為平行四邊形，∴EF∥BG. 由(1)知BG綉CH，∴EF∥CH，∴EF與CH共面． ∴EF，CH確定平面EFHC，且EF和HC均在平面EFHC內(nèi)． 又D∈FH，∴C，D，F(xiàn)，E四點(diǎn)共面． 10．在正方體ABCD-A1B1C1D1中，對(duì)角線(xiàn)A1C與平面BDC1交于點(diǎn)O，AC，BD交于點(diǎn)M，求證：點(diǎn)C1，O，M共線(xiàn)． 證明　如圖所示，∵A1A∥C1C， ∴A1A，C1C確定平面A1C. ∵A1C?平面A1C，O∈A1C， ∴O∈平面A1C，而O＝平面BDC

8、1∩線(xiàn)A1C， ∴O∈平面BDC1， ∴O在平面BDC1與平面A1C的交線(xiàn)上． ∵AC∩BD＝M， ∴M∈平面BDC1，且M∈平面A1C， ∴平面BDC1∩平面A1C＝C1M， ∴O∈C1M，即C1，O，M三點(diǎn)共線(xiàn)． 能力提升題組 (建議用時(shí)：25分鐘) 一、填空題 1．(2014長(zhǎng)春一模)一個(gè)正方體的展開(kāi)圖如圖所示，A、B、C、D為原正方體的頂點(diǎn)，則在原來(lái)的正方體中，AB與CD的位置關(guān)系是________． 解析　如圖，把展開(kāi)圖中的各正方形按圖1所示的方式分別作為正方體的前、后、左、右、上、下面還原，得到圖2所示的直觀(guān)圖，可判斷AB與CD異面． 答案　異面

9、2．在正方體ABCD-A1B1C1D1中，E，F(xiàn)分別為棱AA1，CC1的中點(diǎn)，則在空間中與三條直線(xiàn)A1D1，EF，CD都相交的直線(xiàn)有________條． 解析　法一　 圖1 在EF上任意取一點(diǎn)M，直線(xiàn)A1D1與M確定一個(gè)平面(如圖1)，這個(gè)平面與CD有且僅有1個(gè)交點(diǎn)N，當(dāng)M取不同的位置就確定不同的平面，從而與CD有不同的交點(diǎn)N，而直線(xiàn)MN與這3條異面直線(xiàn)都有交點(diǎn)．如圖所示． 法二　在A(yíng)1D1上任取一點(diǎn)P，過(guò)點(diǎn)P與直線(xiàn)EF作一個(gè)平面α(如圖2)，因CD與平面α不平行， 圖2 所以它們相交，設(shè)它們交于點(diǎn)Q，連接PQ，則PQ與EF必然相交，即PQ為所求直線(xiàn)．由點(diǎn)P的任意性，知有無(wú)

10、數(shù)條直線(xiàn)與三條直線(xiàn)A1D1，EF，CD都相交． 答案　無(wú)數(shù) 3．(2013安徽卷)如圖，正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為1，P為BC的中點(diǎn)，Q為線(xiàn)段CC1上的動(dòng)點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)A，P，Q的平面截該正方體所得的截面記為S.則下列命題正確的是________(寫(xiě)出所有正確命題的編號(hào))． ①當(dāng)0＜CQ＜時(shí)，S為四邊形?、诋?dāng)CQ＝時(shí)，S為等腰梯形　③當(dāng)CQ＝時(shí)，S與C1D1的交點(diǎn)R滿(mǎn)足C1R＝?、墚?dāng)＜CQ＜1時(shí)，S為六邊形 ⑤當(dāng)CQ＝1時(shí)，S的面積為 解析　如圖1，當(dāng)CQ＝時(shí)，平面APQ與平面ADD1A1的交線(xiàn)AD1必平行于PQ，且D1Q＝AP＝， ∴S為等腰梯形，∴②正確； 同理，

11、當(dāng)0＜CQ＜時(shí)，S為四邊形，∴①正確； 圖1 圖2 如圖2，當(dāng)CQ＝時(shí)，將正方體ABCDA1B1C1D1補(bǔ)成底面不變，高為1.5的長(zhǎng)方體ABCD-A2B2C2D2.Q為CC2的中點(diǎn)，連接AD2交A1D1于點(diǎn)E，易知PQ∥AD2，作ER∥AP，交C1D1于R，連接RQ，則五邊形APQRE為截面S. 延長(zhǎng)RQ，交DC的延長(zhǎng)線(xiàn)于F，同時(shí)與AP的延長(zhǎng)線(xiàn)也交于F，由P為BC的中點(diǎn)，PC∥AD，知CF＝DF＝1， 由題意知△RC1Q∽△FCQ，∴＝， ∴C1R＝，∴③正確；由圖2知當(dāng)＜CQ＜1時(shí)，S為五邊形，∴④錯(cuò)誤；當(dāng)CQ＝1時(shí)，點(diǎn)Q與點(diǎn)C1重合，截面S為邊長(zhǎng)為的菱形，對(duì)角線(xiàn)AQ＝，

12、另一條對(duì)角線(xiàn)為，∴S＝，⑤正確． 答案?、佗冖邰? 二、解答題 4．如圖，在正方體ABCD-A1B1C1D1中， (1)求A1C1與B1C所成角的大小； (2)若E，F(xiàn)分別為AB，AD的中點(diǎn)，求A1C1與EF所成角的大?。? 解　(1)如圖，連接AC，AB1， 由ABCD-A1B1C1D1是正方體，知AA1C1C為平行四邊形， 所以AC∥A1C1，從而B(niǎo)1C與AC所成的角就是A1C1與B1C所成的角． 由△AB1C中，由AB1＝AC＝B1C可知∠B1CA＝60， 即A1C1與B1C所成角為60. (2)如圖，連接BD，由(1)知AC∥A1C1. ∴AC與EF所成的角就是A1C1與EF所成的角． ∵EF是△ABD的中位線(xiàn)，∴EF∥BD. 又∵AC⊥BD， ∴AC⊥EF，即所求角為90. ∴EF⊥A1C1.即A1C1與EF所成的角為90.