• 点、直线、平面之间的位置关系
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题型: 单选题
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单选题

下列命题中,错误的是(  )

A一条直线与两个平行平面中的一个相交,则必与另一个平面相交

B平行于同一平面的两个不同平面平行

C如果平面α不垂直平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β

D若直线l不平行平面α,则在平面α内不存在与l平行的直线

正确答案

D

解析

解:由直线与平面相交的性质,知一条直线与两个平行平面中的一个相交,

则必与另一个平面相交,故A正确;

由平面平行的判定定理知,平行于同一平面的两个不同平面平行,故B正确;

由直线与平面垂直的性质定理,知如果平面α不垂直平面β,

那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β,故C正确;

若直线l不平行平面α,则当l⊂α时,在平面α内存在与l平行的直线,故D不正确.

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

已知两个不重合的平面α,β和两条不同直线m,n,则下列说法正确的是(  )

A若m⊥n,n⊥α,m⊂β,则α⊥β

B若α∥β,n⊥α,m⊥β,则m∥n

C若m⊥n,n⊂α,m⊂β,则α⊥β

D若α∥β,n⊂α,m∥β,则m∥n

正确答案

B

解析

解:A.若n⊥α,m⊥n,则m∥α或m⊂α,又m⊂β,∴α⊥β不成立,∴A.错误.

B.若α∥β,n⊥α,则n⊥β,又m⊥β,∴m∥n成立,∴B正确.

C.当α∩β时,也满足若m⊥n,n⊂α,m⊂β,∴C错误.

D.若α∥β,n⊂α,m∥β,则m∥n或m,n为异面直线,∴D错误.

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

在长方体ABCD-A1B1C1D1中,P为BD上任意一点,则一定有(  )

APC1与AA1异面

BPC1与A1C垂直

CPC1与平面AB1D1相交

DPC1与平面AB1D1平行

正确答案

D

解析

解:连接BC1和DC1

∵根据长方体的性质可知BD∥B1D1,AB1DC1

∴两个平面平行.

而PC1在其中一个平面上,

∴PC1∥面AB1D1

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

若A、b是空间两条不同的直线,α、β是空间的两个不同的平面,则a⊥α的一个充分条件是(  )

Aa∥β,α⊥β

Ba⊂β,α⊥β

Ca⊥b,b∥α

Da⊥β,α∥β

正确答案

D

解析

解:选项A,a∥β,α⊥β则a与α平行,相交,或在平面内,故不能推出a⊥α;

选项B,a⊂β,α⊥β则a与α平行,相交,故不能推出a⊥α;

选项C,a⊥b,b∥α则a与α平行,相交,故不能推出a⊥α;

选项D,a⊥β,α∥β则根据面面平行的性质进行判定,故能推出a⊥α;

只有选项D,a⊥β,α∥β⇒a⊥α.

故选D

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题型: 单选题
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单选题

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垂直于同一平面的两个平面互相平行.

③若直线l1,l2与同一平面所成的角相等,则l1,l2互相平行.

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(  )

A1

B2

C3

D4

正确答案

D

解析

解:①垂直于同一直线的两条直线可能是异面直线,如长方体中三条相连的棱;

②还可能相交如长方体中的一角; ③l1,l2可能相交如正三棱锥的侧棱与底面所成的角相等;

④不正确,可能相交直线,如过l2上一点作两条与l1相交的直线;

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

下列说法正确的是(  )

A若直线l平行于平面α内的无数条直线,则l∥α

B若直线a在平面α外,则a∥α

C若直线a∥b,b⊂α,则a∥α

D若直线a∥b,b⊂α,则直线a就平行于平面内的无数条直线

正确答案

D

解析

解:若直线l平行于平面α内的无数条直线,

当这无数条直线是平行线时,l与α不一定平行,故A不正确;

若直线a在平面α外,则a∥α或a与α相交,故B不正确;

若直线a∥b,b⊂α,则a∥α或a⊂α,故C不正确;

若直线a∥b,b⊂α,则a平行αa或a⊂α,

∴a平行于平面α内的无数条直线,故D正确.

故选:D.

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题型:简答题
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简答题

如图:在三棱锥S-ABC中,已知点D、E、F分别为棱AC、SA、SC的中点.

(Ⅰ)求证:EF∥平面ABC;

(Ⅱ)若SA=SC,BA=BC,求证:平面SBD⊥平面ABC.

正确答案

证明:(Ⅰ)∵EF是△SAC的中位线,

∴EF∥AC.又∵EF⊄平面ABC,AC⊂平面ABC,

∴EF∥平面ABC.(6分)

(Ⅱ)∵SA=SC,AD=DC,∴SD⊥AC.

∵BA=BC,AD=DC,∴BD⊥AC.

又∵SD⊂平面SBD,BD⊂平面SBD,SD∩DB=D,

∴AC⊥平面SBD,又∵AC⊂平面ABC,

∴平面SBD⊥平面ABC.(12分)

解析

证明:(Ⅰ)∵EF是△SAC的中位线,

∴EF∥AC.又∵EF⊄平面ABC,AC⊂平面ABC,

∴EF∥平面ABC.(6分)

(Ⅱ)∵SA=SC,AD=DC,∴SD⊥AC.

∵BA=BC,AD=DC,∴BD⊥AC.

又∵SD⊂平面SBD,BD⊂平面SBD,SD∩DB=D,

∴AC⊥平面SBD,又∵AC⊂平面ABC,

∴平面SBD⊥平面ABC.(12分)

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题型: 单选题
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单选题

已知α,β是两个不同的平面,m,n是两条不同的直线,则下列命题不正确的是(  )

A若m∥α,α∩β=n,则m∥n

B若m⊥α,m⊂β,则α⊥β

C若m∥n,m⊥α,则n⊥α

D若m⊥β,m⊥α,则α∥β

正确答案

A

解析

解:对于A,若m∥α,α∩β=n,m,n可能平行或者相交;故A错误;

对于B,若m⊥α,m⊂β,根据面面垂直的判定定理可知α⊥β;故B正确;

对于C,若m∥n,m⊥α,根据线面垂直的性质以及线线平行关系得到n⊥α;故C正确;

对于D,若m⊥β,m⊥α,根据线面垂直的性质定理以及面面平行的判定定理可得α∥β;故D正确;

故选:A.

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题型: 单选题
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单选题

已知a,b是两条相交直线,a∥α,则b与α的位置关系是(  )

Ab∥α

Bb与α相交

Cb⊂α

Db∥α或b与α相交

正确答案

D

解析

解:可能是平行,此时a与b确定的平面与平面α平行;也可能是相交,此时a与b确定的平面与平面α相交.

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

直线ℓ与平面α不平行,则(  )

Aℓ与α相交

Bℓ⊂α

Cℓ与α相交或ℓ⊂α

D以上结论都不对

正确答案

C

解析

解:因为空间中直线和平面的位置关系有三种,即直线和平面平行、直线和平面相交及直线在平面内,

因直线ℓ与平面α不平行,所以直线ℓ与平面α的位置关系是:直线ℓ与平面α相交或l⊂α.

故选C.

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题型:简答题
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简答题

已知:两条异面直线a、b所成的角为θ,它们的公垂线段AA1的长度为d.在直线a、b上分别取点E、F,设A1E=m,AF=n.求证:EF=

正确答案

解:设经过b与a平行的平面为α,经过a和AA1的平面为β,α∩β=c,则c∥a.

因而b,c所成的角等于θ,且AA1⊥c.

∵AA1⊥b,∴AA1⊥α.

根据两个平面垂直的判定定理,β⊥α.

在平面β内作EG⊥c,垂足为G,则EG=AA1

根据两个平面垂直的性质定理,EG⊥α.连接FG,则EG⊥FG.

在Rt△EFG中,EF2=EG2+FG2

∵AG=m,∴在△AFG中,FG2=m2+n2-2mncosθ.

∵EG2=d2,∴EF2=d2+m2+n2-2mncosθ.

如果点F(或E)在点A(或A1)的另一侧,则

EF2=d2+m2+n2+2mncosθ.

因此,EF=

解析

解:设经过b与a平行的平面为α,经过a和AA1的平面为β,α∩β=c,则c∥a.

因而b,c所成的角等于θ,且AA1⊥c.

∵AA1⊥b,∴AA1⊥α.

根据两个平面垂直的判定定理,β⊥α.

在平面β内作EG⊥c,垂足为G,则EG=AA1

根据两个平面垂直的性质定理,EG⊥α.连接FG,则EG⊥FG.

在Rt△EFG中,EF2=EG2+FG2

∵AG=m,∴在△AFG中,FG2=m2+n2-2mncosθ.

∵EG2=d2,∴EF2=d2+m2+n2-2mncosθ.

如果点F(或E)在点A(或A1)的另一侧,则

EF2=d2+m2+n2+2mncosθ.

因此,EF=

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题型:填空题
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填空题

空间有3个平面,其中没有两个互相平行,则一共有______条交线.

正确答案

1或3

解析

解:由于2个不平行的平面必相交,得到一条交线

若此交线在第三个平面内,则共有一条交线,

若此交线不在第三个平面内,则共有三条交线,

故答案为 1或3

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题型: 单选题
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单选题

下列命题中正确的是(  )

A平行于同一条直线的两个平面互相平行

B平行于同一个平面的两条直线互相平行

C垂直于同一个平面的两个平面互相平行

D垂直于同一条直线的两个平面互相平行

正确答案

D

解析

解:对于选项A,平行于同一条直线的两个平面可能相交,故A错误;

对于选项B,平行于同一个平面的两条直线可能相交、平行或者异面所以B错误;

对于选项C,垂直于同一个平面的两个平面是相交或者平行,如墙角;故C错误;

对于选项D,垂直于同一条直线的两个平面,关键线面垂直的性质以及面面平行的判定定理,可以得到两根平面互相平行;故D正确;

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

设α,β为两个不同的平面,m,n为两条不同的直线,且m⊂α,n⊂β,下列说法正确的是(  )

A若m∥n,则α∥β

B若m⊥β,则α⊥β

C若m∥β,则α∥β

D若α∥β,则m∥n

正确答案

B

解析

解:对于A,利用面面平行的判定定理,可知不正确;

对于B,若m⊥β,m⊂α,n⊂β,根据面面垂直的判定定理,可得α⊥β,故正确;

对于C,m∥β,利用面面平行的判定定理,可知不正确;

对于D,α∥β,若m,n是第三平面与α,β的两条交线时,m∥n,故不正确;

故选:B.

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题型:简答题
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简答题

如图,正三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱长都相等,D为CC1的中点,AB1与A1B相交于点O,连接OD.

(1)求证:OD∥平面ABC;

(2)求证:AB1⊥平面A1BD.

正确答案

证明:(1)取BB1的中点E,连接ED,EO,

则OE∥AB,又OE⊄平面ABC,AB⊂平面ABC,

∴OE∥平面ABC,同理DE∥平面ABC

又OE∩DE=E∴平面OED∥平面ABC

而OD⊂平面OED,∴OD∥平面ABC

(2)连B1D,AD,∵ABB1A1是正方形,∴AB1⊥A1B

∵正三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱长都相等,D为CC1的中点,

∴Rt△ACD≌Rt△B1C1D,∴A1D=BD

又O是AB1的中点,∴AB1⊥DO,

∵A1B∩DO=O∴AB1⊥平面A1BD

解析

证明:(1)取BB1的中点E,连接ED,EO,

则OE∥AB,又OE⊄平面ABC,AB⊂平面ABC,

∴OE∥平面ABC,同理DE∥平面ABC

又OE∩DE=E∴平面OED∥平面ABC

而OD⊂平面OED,∴OD∥平面ABC

(2)连B1D,AD,∵ABB1A1是正方形,∴AB1⊥A1B

∵正三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱长都相等,D为CC1的中点,

∴Rt△ACD≌Rt△B1C1D,∴A1D=BD

又O是AB1的中点,∴AB1⊥DO,

∵A1B∩DO=O∴AB1⊥平面A1BD

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