- 点、直线、平面之间的位置关系
- 共9241题
设l、m是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题为真命题的是( )
正确答案
解析
解:对于A,若m∥l,m∥α,则l可能在α内,故A错误;
对于B,若m⊥α,l⊥m,则l可能在α内,故B错误;
对于C,若α∥β,l⊥α,得到l⊥β,结合m∥β,得到l⊥m;故C正确;
对于D,若m⊂α,m∥β,l⊂β,l∥α,则α与β可能相交;故D错误;
故选C.
现有边长为3,4,5的两个三角形纸板和边长为4,5,的两个三角形纸板,用这四个三角形围成一个四面体,则这个四面体的体积是______.
正确答案
8
解析
解:根据题意,用这四个三角形围成一个四面体是一个三棱锥,如图所示,
其中,AB=CD=4,AC=BD=5,BC=3,AD=,
且AB⊥平面BCD,
则这个四面体的体积是V=×S△BCD×AB=
×
×3×4×4=8,
故答案为:8.
在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,E是PA的中点,在平面PAD内过点E且与平面PBC平行的直线的条数是______.
正确答案
1
解析
解:∵平面PAD与平面PBC相交,并且在平面PAD内过E与AD平行的直线只要一条,
∴在平面PAD内过点E有且只有1条直线与平面PBC平行.
故答案为:1.
已知直线l⊥平面α,直线m⊂平面β,有下面四个命题:
(1)α∥β⇒l⊥m,(2)α⊥β⇒l∥m,
(3)l∥m⇒α⊥β,(4)l⊥m⇒α∥β,
其中正确命题是( )
正确答案
解析
解:∵直线l⊥平面α,α∥β,∴l⊥平面β,又∵直线m⊂平面β,∴l⊥m,故(1)正确;
∵直线l⊥平面α,α⊥β,∴l∥平面β,或l⊂平面β,又∵直线m⊂平面β,∴l与m可能平行也可能相交,还可以异面,故(2)错误;
∵直线l⊥平面α,l∥m,∴m⊥α,∵直线m⊂平面β,∴α⊥β,故(3)正确;
∵直线l⊥平面α,l⊥m,∴m∥α或m⊂α,又∵直线m⊂平面β,则α与β可能平行也可能相交,故(4)错误;
故选B.
如果一条直线垂直于平面内的:①三角形的两条边;②圆的两条弦;③平行四边形的一组邻边;④梯形的两腰,其中能说明直线与平面垂直的有______.(只填序号)
正确答案
①、③、④
解析
解:根据线面垂直的判定定理,
如果一条直线与平面内的两条相交直线垂直,则这条直线与相交直线确定的平面垂直.
由此判断:①三角形的两条边所在直线是相交直线,符合题意;
②圆的两条弦有可能是平行的位置关系,不一定相交,故不符合题意;
③平行四边形的一组邻边所在直线是相交直线,符合题意;
④梯形的两腰所在直线是相交直线,符合题意.
因此,符合题意的条件是①、③、④
故答案为:①、③、④
有三个命题:
①垂直于同一个平面的两条直线平行;
②过平面α的一条斜线l有且仅有一个平面与α垂直;
③异面直线a、b不垂直,那么过a的任一个平面与b都不垂直.
其中正确命题的个数为______.
正确答案
3
解析
解:根据线面垂直的性质定理和判定定理得,①③正确;
根据过直线上一点有且仅有一条直线与已知平面垂直,故②正确;
故答案为:3.
若a,b是异面直线,且a平行于平面α,则b与α的位置关系是( )
正确答案
解析
解:∵a,b是异面直线
且a平行于平面α
则b与α的位置关系可能平行,也可能相交,也可能b在平面α内
故选D
一个几何体的三视图如图所示,该几何体的体积是( )
正确答案
解析
解:由正视图和侧视图,得到该几何体的上部是一个锥体,而下部是一个柱体.
再观察俯视图,得到下部的柱体是棱长为3的正方体,上部是一个底面边长为3,高为2的正四棱锥.
∵下部的正方体体积为V1=3×3×3=27,上部的正四棱锥体积为V2=S底×高=
×32×2=6
∴该几何体的体积是V=V1+V2=27+6=33,
故选C
一条直线上有相异三个点A、B、C到平面α的距离相等,那么直线l与平面α的位置关系是( )
正确答案
解析
解:∥时,直线上任意点到的距离都相等;
⊂时,直线上所有点与距离都是0;
⊥时,直线上只能有两点到距离相等;
与斜交时,也只能有两点到距离相等.
∴一条直线上有相异三个点A、B、C到平面α的距离相等,
那么直线l与平面α的位置关系是l∥α或l⊂α.
故选:D.
已知a、β是不重合的平面,a、b、c是不重合的直线,给出下列命题:
①②
③
其中正确命题的个数是( )
正确答案
解析
解:①由面面垂直的判定定理,∵a⊥α,a⊂β,∴α⊥β,故正确;
②a⊥b,c⊥b,则a,c平行,相交,异面都有可能,故不正确;
③a∥α,b⊥a,则b与α平行,相交都有可能,故不正确.
故选:C.
已知a,b,c为直线,γ为平面,给出下列例题:
①若a∥b,b∥c,则a∥c
②若a⊥b,b⊥c,则a⊥c
③若a∥γ,b∥γ,则a⊥b
④若a⊥γ,b⊥γ,则a∥b
其中真命题的序号是( )
正确答案
解析
解:对于①由空间中平行的传递性可知①正确.
对于②若a⊥b,b⊥c,则a也可能与c平行故②错.
对于③若a∥γ,b∥γ,则a也可能与b平行故③错.
对于(4)由线面垂直的性质定理可得④正确.
故①④对
故答案选C
如图:在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是菱形,∠ABC=60°,PA⊥平面ABCD,点M,N分别为BC,PA的中点,且PA=AB=2.
(Ⅰ)证明:BC⊥平面AMN;
(Ⅱ)求三棱锥N-AMC的体积;
(Ⅲ)在线段PD上是否存在一点E,使得NM∥平面ACE;若存在,求出PE的长;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)证明:∵ABCD为菱形,
∴AB=BC
又∠ABC=60°,
∴AB=BC=AC,
又M为BC中点,∴BC⊥AM
而PA⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,∴PA⊥BC
又PA∩AM=A,∴BC⊥平面AMN
(II)∵
又PA⊥底面ABCD,PA=2,∴AN=1
∴三棱锥N-AMC的体积S△AMC•AN
=
(III)存在点E,
取PD中点E,连接NE,EC,AE,
∵N,E分别为PA,PD中点,
∴
又在菱形ABCD中,
∴,即MCEN是平行四边形
∴NM∥EC,
又EC⊂平面ACE,NM⊄平面ACE
∴MN∥平面ACE,
即在PD上存在一点E,使得NM∥平面ACE,
此时.
解析
解:(Ⅰ)证明:∵ABCD为菱形,
∴AB=BC
又∠ABC=60°,
∴AB=BC=AC,
又M为BC中点,∴BC⊥AM
而PA⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,∴PA⊥BC
又PA∩AM=A,∴BC⊥平面AMN
(II)∵
又PA⊥底面ABCD,PA=2,∴AN=1
∴三棱锥N-AMC的体积S△AMC•AN
=
(III)存在点E,
取PD中点E,连接NE,EC,AE,
∵N,E分别为PA,PD中点,
∴
又在菱形ABCD中,
∴,即MCEN是平行四边形
∴NM∥EC,
又EC⊂平面ACE,NM⊄平面ACE
∴MN∥平面ACE,
即在PD上存在一点E,使得NM∥平面ACE,
此时.
对于平面α,β,γ和直线a,b,m,n,下列命题中真命题是( )
正确答案
解析
解:对于A,由面面平行的性质定理可知,α∥β,α∩γ=a,β∩γ=b,则a∥b为真命题,A正确;
对于B,若a∥b,b⊂α,此时由线面平行的判定定理可知,只有当a在平面α外时,才有a∥α,故B错误;
对于C,若a⊂β,b⊂β,a∥α,b∥α,此时由面面平行的判定定理可知,只有当a、b为相交线时,才有β∥α,故C错误;
对于D,若a⊥m,a⊥n,m⊂α,n⊂α,由线面垂直的判定定理知,只有当m和n为相交线时,才有a⊥α,D错误;
故选:A.
设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题中正确的是( )
正确答案
解析
解:选项A,若α⊥β,m⊂α,n⊂β,则可能m⊥n,m∥n,或m,n异面,故A错误;
选项B,若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n,或m,n异面,故B错误;
选项C,若m⊥n,m⊂α,n⊂β,则α与β可能相交,也可能平行,故C错误;
选项D,若m⊥α,m∥n,则n⊥α,再由n∥β可得α⊥β,故D正确.
故选D.
平面EFGH分别平行空间四边形ABCD中的CD与AB且交BD、AD、AC、BC于E、F、G、H.CD=a,AB=b,CD⊥AB.
(1)求证EFGH为矩形;
(2)点E在什么位置,SEFGH最大?
正确答案
解:(1)∵AB∥平面EFGH,AB⊂平面ABC,平面ABC∩平面EFGH=GH,
∴AB∥GH,同理可得AB∥EF,
∴EF∥GH,同理可得EH∥FG,
∴四边形EFGH是平行四边形.
∵AB⊥CD,EH∥CD,∴AB⊥EH
又∵AB∥EF,∴EF⊥EH,
∴四边形EFGH为矩形.
(2)AG=x,AC=m,则=
,得GH=
x
=
,GF=
(m-x)
SEFGH=GH•GF=x•
(m-x)
=(mx-x2)=
(-x2+mx-
+
)
=[-(x-
)2+
]
当x=时,SEFGH最大=
•
=
.
解析
解:(1)∵AB∥平面EFGH,AB⊂平面ABC,平面ABC∩平面EFGH=GH,
∴AB∥GH,同理可得AB∥EF,
∴EF∥GH,同理可得EH∥FG,
∴四边形EFGH是平行四边形.
∵AB⊥CD,EH∥CD,∴AB⊥EH
又∵AB∥EF,∴EF⊥EH,
∴四边形EFGH为矩形.
(2)AG=x,AC=m,则=
,得GH=
x
=
,GF=
(m-x)
SEFGH=GH•GF=x•
(m-x)
=(mx-x2)=
(-x2+mx-
+
)
=[-(x-
)2+
]
当x=时,SEFGH最大=
•
=
.
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