- 点、直线、平面之间的位置关系
- 共9241题
如图是一几何体的平面展开图,其中四边形ABCD为正方形,E、F分别为PA、PD的中点,在此几何体中,给出下面四个结论:①直线BE与直线CF是异面直线;②直线BE与直线AF是异面直线;③直线EF∥平面PBC;④平面BCE⊥平面PAD.其中正确结论的序号是( )
正确答案
解析
解:如图所示,
①连接EF,则∵E、F分别为PA、PD的中点,∴EF∥AD,∵AD∥BC,∴EF∥BC,∴E,F,B,C共面,∴直线BE与直线CF是共面直线,故①正确;
②∵E∈平面PAD,AF⊂平面PAD,E∉AF,B∉平面PAD,∴直线BE与直线AF是异面直线,故②正确;
③由①知EF∥BC,∵EF⊄平面PBC,BC⊂平面PBC,∴直线EF∥平面PBC,故③正确;
④由于不能推出线面垂直,故平面BCE⊥平面PAD不成立.
如图,AB是圆的直径,PA垂直于圆所在平面,C是圆周上不同于A,B的任意一点,在多面体P-AB的各个面中,共有直角三角形( )个.
正确答案
解析
解:∵AB是圆O的直径,
∴∠ACB=90°即BC⊥AC,三角形ABC是直角三角形
又∵PA⊥圆O所在平面,
∴△PAC,△PAB是直角三角形.
且BC在这个平面内,
∴PA⊥BC 因此BC垂直于平面PAC中两条相交直线,
∴BC⊥平面PAC,
∴△PBC是直角三角形.
从而△PAB,△PAC,△ABC,△PBC中,直角三角形的个数是:4.
故选D.
设不同的直线a,b和不同的平面α,β,γ,给出下列四个说法:
①a∥α,b∥α,则a∥b; ②a∥α,a∥β,则α∥β;③α∥γ,β∥γ,则α∥β;④a∥b,b⊂α,则a∥α.
其中说法正确的序号依次是______.
正确答案
③
解析
解:如图所示:
①如图1,A1B1∥平面ABCD,B1C1∥平面ABCD,而A1B1∩B1C1=B1,故①不正确;
②如图2,b=α∩β,若a∥b,则a∥α,a∥β,故②不正确;
③如图3,由平行平面的传递性可知正确;
④如图4,b⊂α,a∥b,而a⊂α.故④不正确.
综上可知:只有③正确.
故答案为③.
设x,y,z是空间的不同直线或不同平面,且直线不在平面内,下列条件中能保证“若x⊥z,且y⊥z,则x∥y”为真命题的是______(填所有正确条件的代号)
①x为直线,y,z为平面;
②x,y,z为平面;
③x,y为直线,z为平面;
④x,y为平面,z为直线;
⑤x,y,z为直线.
正确答案
①③④
解析
解:①中x⊥平面z,平面y⊥平面z,
∴x∥平面y或x⊂平面y.
又∵x⊄平面y,故x∥y成立
②中若x,y,z均为平面,则x可与y相交,故②不成立
③x⊥z,y⊥z,x,y为不同直线,故x∥y成立
④z⊥x,z⊥y,z为直线,x,y为平面可得x∥y,④成立
⑤x,y,z均为直线可异面垂直,故⑤不成立.
故答案为:①③④.
在正四面体ABCD中,E、F、G分别是BC、CD、DB的中点,下面四个结论中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.过A作AO⊥平面BCD于O,
∵正四面体ABCD,
∴O是正三角形BCD的中心,
∵F、G分别是CD、DB的中点,
∴GF∥BC,则BC∥平面AGF,故A正确.
B.∵E、F、G分别是BC、CD、DB的中点,
∴CD⊥AF,CD⊥BF,即CD⊥平面ABF,
∵EG∥CD,
∴EG⊥平面ABF,故B正确.
D.∵.∵E、F、G分别是BC、CD、DB的中点,
∴CD⊥AF,CD⊥BF,即CD⊥平面ABF,
∵CD⊂面BCD,
∴平面ABF⊥平面BCD,
故D正确,
只有C错误,
故选:C
如图,已知棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面是菱形,且AA1⊥面ABCD,∠DAB=60°,AD=AA1=1,F为棱AA1的中点,M为线段BD1的中点.
(Ⅰ)求证:MF∥面ABCD;
(Ⅱ)判断直线MF与平面BDD1B1的位置关系,并证明你的结论;
(Ⅲ)求三棱锥D1-BDF的体积.
正确答案
解:(Ⅰ)连接AC、BD交于点O,再连接OM,
∵△BD1D中,OM是中位线,∴OM∥D1D且OM=D1D,
∵矩形AA1D1D中,AF∥D1D且AF=D1D,
∴AF∥OM且AF=OM,可得四边形MOAF是平行四边形,
∴MF∥OA,
∵MF⊈平面ABCD,OA⊆平面ABCD,
∴MF∥平面ABCD;------(4分)
(Ⅱ)AC⊥平面BDD1B1,证明如下
在底面菱形ABCD中,AC⊥BD,
又∵BB1⊥平面ABCD,AC⊆平面ABCD
∴AC⊥BB1,
∵BB1、BD是平面BDD1B1内的相交直线
∴AC⊥平面BDD1B1,
∵AC∥MF,∴MF⊥平面BDD1B1,------------(8分)
(Ⅲ)过点B作BH⊥AD,垂足为H,
∵AA1⊥平面ABCD,BH⊆平面ABCD
∴BH⊥AA1,
∵AD、AA1是平面BDD1B1内的相交直线
∴BH⊥平面BDD1B1,
在Rt△ABH中,∠DAB=60°,AB=1,
∴BH=ABsin60°=,
因此,三棱锥D1-BDF的体积V=VB-D1DF=S△DD1F•BH=
×
×1×1×
=
--------(12分)
解析
解:(Ⅰ)连接AC、BD交于点O,再连接OM,
∵△BD1D中,OM是中位线,∴OM∥D1D且OM=D1D,
∵矩形AA1D1D中,AF∥D1D且AF=D1D,
∴AF∥OM且AF=OM,可得四边形MOAF是平行四边形,
∴MF∥OA,
∵MF⊈平面ABCD,OA⊆平面ABCD,
∴MF∥平面ABCD;------(4分)
(Ⅱ)AC⊥平面BDD1B1,证明如下
在底面菱形ABCD中,AC⊥BD,
又∵BB1⊥平面ABCD,AC⊆平面ABCD
∴AC⊥BB1,
∵BB1、BD是平面BDD1B1内的相交直线
∴AC⊥平面BDD1B1,
∵AC∥MF,∴MF⊥平面BDD1B1,------------(8分)
(Ⅲ)过点B作BH⊥AD,垂足为H,
∵AA1⊥平面ABCD,BH⊆平面ABCD
∴BH⊥AA1,
∵AD、AA1是平面BDD1B1内的相交直线
∴BH⊥平面BDD1B1,
在Rt△ABH中,∠DAB=60°,AB=1,
∴BH=ABsin60°=,
因此,三棱锥D1-BDF的体积V=VB-D1DF=S△DD1F•BH=
×
×1×1×
=
--------(12分)
(2014春•醴陵市校级期末)设m、n为两条不重合的直线,α,β为两个不重合的平面,下列命题中正确的是( )
正确答案
解析
解:对于A,m、n与α所成的角相等,但是m与n位置关系不确定;故A错误;
对于B,若n∥α,m∥β,α∥β,则m与n位置关系不确定;故B 错误;
对于C,若n⊂α,m⊂β,m∥n,则α与β可能相交;故C错误;
对于D,若n⊥α,m⊥β,α⊥β,根据线面垂直.面面垂直的性质定理可以得到n⊥m;故D正确;
故选D.
(2014秋•天津校级月考)已知两个平面垂直,下列说法中正确的有______.
①其中一个平面内的任意一条直线与另一个平面垂直
②其中一个平面的垂线一定与另一个平面平行
③若其中一个平面与第三个平面垂直,则另一个平面与第三个平面平行
④过其中一个平面内一个点且与另一个平面垂直的直线一定在第一个平面内.
正确答案
④
解析
解:两个平面垂直,①其中一个平面内的任意一条垂直于交线的直线与另一个平面垂直,不正确;
②其中一个平面的垂线一定与另一个平面平行或在平面内,不正确;
③若其中一个平面与第三个平面垂直,则另一个平面与第三个平面平行或相交,不正确
④过其中一个平面内一个点且与另一个平面垂直的直线一定在第一个平面内,正确.
故答案为:④.
若直线a不平行于平面α,则下列结论不成立的是 ______.
①α内的所有直线均与直线a异面;
②α内不存在与a平行的直线;
③直线a与平面α有公共点;
④α内的直线均与a相交.
正确答案
①②④
解析
解:若直线a不平行于平面α,则直线a与平面α相交或在平面内
①α内的所有直线均与直线a异面不正确,也可能相交
②α内不存在与a平行的直线,不正确,当a在平面α内就存在与a平行的直线
③直线a与平面α有公共点,正确,当直线a与平面α相交与在平面内都有公共点
④α内的直线均与a相交,不正确,也可能异面;
故答案为:①②④
直线l不在平面α内______(用∈,∉,⊂,⊄等符号表示)
正确答案
l⊄α
解析
解:直线是点的集合,平面是点与线的集合
∴直线l不在平面α内表示为:l⊄α
故答案为:l⊄α
(2015秋•湖北校级月考)设α,β是两个不同的平面,l,m是两条不同的直线,命题p:α∥β,l⊂α,m⊂β,则l∥m;命题q:l∥α,m⊥l,m⊂β,则β⊥α.下列命题为真命题的是( )
正确答案
解析
解:在长方体ABCD-A1B1C1D1中
命题p:平面AC为平面α,平面A1C1为平面β,直线A1D1,和直线AB分别是直线m,l,
显然满足α∥β,l⊂α,m⊂β,而m与l异面,故命题p不正确;-p正确;
命题q:平面AC为平面α,平面A1C1为平面β,
直线A1D1,和直线AB分别是直线m,l,
显然满足l∥α,m⊥l,m⊂β,而α∥β,故命题q不正确;-q正确;
故选:C.
已知m,n是两条不重合的直线,α,β是两个不重合的平面,下列命题中正确的是( )
正确答案
解析
解:对于A,平行于两个平行平面的两条直线未必平行,因此A不正确;
对于B,由“平面外一条直线平行于平面内的一条直线,则该直线平行于该平面”,因此B正确;
对于C,直线m可能在平面β内,因此C不正确;
对于D,平面α与平面β可能平行,因此D不正确.
故选B
已知两条直线a,b及平面α,给出下列命题:①若a∥b,a⊥α,则b⊥α;②若a⊥α,b⊥α,则a∥b;③若a⊥α,a⊥b,则b∥α;④若a∥α,a⊥b,则b⊥α,其中真命题是______.(填序号)
正确答案
①②
解析
解:①因为a⊥平面α,设平面α两条直线c,d,所以a⊥c,a⊥d,因为a∥b,所以b⊥c,b⊥d,所以b⊥α,正确;
②若a⊥α,b⊥α,根据垂直于同一平面的两条直线平行,可得a∥b,正确;
③由线面位置关系得,一条直线垂直于一个平面的垂线,此线与面的关系是线面平行或者线在面内,故不正确;④若a∥α,a⊥b,则b⊂α或b∥α,故不正确.
故答案为:①②.
a,b,c是三条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,已知a,b⊂γ,b,c⊂α,c,a⊂β,则下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:对于A,如果a∩b=P,可得P∈a且P∈b,
又因为γ∩β=a且α∩γ=b,所以P∈α且P∈β,结合α∩β=c可得P∈c,
因此,a∩b∩c=P,可得A正确;
对于B,如果a∥b,根据线面平行的判定定理得a∥α,
因为a⊂β且α∩β=c,所以a∥c,可得a∥b∥c,因此B正确;
对于C,根据题意得α∩β=c,β∩γ=a,α∩γ=b,因此α、β、γ不可能有面面平行,故C不正确;
对于D,由A、B两项的分析,可知a、b、c可能相交于一点,也可能相互平行,所以D正确.
故选:C
边长为2的正方形ABCD在平面α内的射影是EFCD,如果AB与平面α的距离为,则AC与平面α所成角的大小是______.
正确答案
30°
解析
解:AB与平面α的距离为,则A到平面的距离是
,边长为2的正方形ABCD,那么AC=
,则AC与平面α所成角为θ
则sinθ=,∴θ=30°
故答案为:30°.
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