- 点、直线、平面之间的位置关系
- 共9241题
给出下列关于互不相同的直线m,n,l和平面α,β的四个命题:
(1)m⊂α,l∩α=A,点A∉m,则l与m不共面;
(2)l、m是异面直线,l∥α,m∥α,且n⊥l,n⊥m,则n⊥α;
(3)若l⊂α,m⊂α,l∩m=点A,l∥β,m∥β,则α∥β;
(4)若l∥α,m∥β,α∥β,则l∥m
其中真命题是 ______(填序号)
正确答案
(1)、(2)、(3)
解析
解:(1)m⊂α,l∩α=A,点A∉m,则l与m不共面,根据异面直线定义可知正确;
(2)l、m是异面直线,l∥α,m∥α,且n⊥l,n⊥m,则n⊥α,根据线面垂直的判定定理可知正确;
(3)若l⊂α,m⊂α,l∩m=点A,l∥β,m∥β,则α∥β,根据面面平行的判定定理可知正确;
(4)若l∥α,m∥β,α∥β,则l与m平行、相交、异面,故不正确;
故答案为:(1)、(2)、(3)
已知a,b为直线,α,β,γ为平面,有下列四个命题:
(1)a∥α,b∥β,则a∥b;
(2)a⊥γ,b⊥γ,则a∥b;
(3)a∥b,b⊂α,则a∥α;
(4)a⊥b,a⊥α,则b∥α;
其中正确命题是______.
正确答案
(2)
解析
解:对于(1),a∥α,b∥β,则a∥b,α、β位置关系不确定,a、b的位置关系不能确定;
对于(2),由垂直于同一平面的两直线平行,知结论正确;
对于(3),a∥b,b⊂α,则a∥α或a⊂α;
对于(4),a⊥b,a⊥α,则b∥α或b⊂α.
故答案为:(2)
直线a在平面α外,是指直线a和平面α______或______.
正确答案
平行
相交
解析
解:直线与平面的位置关系:
①由公共点的个数可分为,没有公共点,为平行;1个公共点,为相交;2个公共点,为在平面内.
②按是否共面分为,在平面内;在平面外,为平行或相交.
故答案为:平行 相交
设l,m表示两条不同的直线,α表示一个平面,从“∥、⊥”中选择适当的符号填入下列空格,使其成为真命题,即:l______m且l______m⇒m______α.
正确答案
∥
⊥
⊥
解析
解:在α内作两条相交直线b,c;
∵l⊥α,∴l⊥b,l⊥c
∵l∥m,∴m⊥b,m⊥c
∴m⊥α
故答案为:∥,⊥,⊥
(2015秋•临海市校级月考)平行于同一个平面的两条直线,它们的空间位置关系为( )
正确答案
解析
解:如图所示的正方体ABCD-A1B1C1D1,点M、N分别为棱AA1、BB1的中点,
则MN、A1B1、B1C1都与底面ABCD平行,而A1B1∥MN,A1B1∩B1C1=B1,MN与B1C1为异面直线.
故满足条件的两条直线可以平行、相交、异面三种物质关系皆有可能.
故选D.
设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
正确答案
解析
解:A、m∥α,n∥α,则m∥n,m与n可能相交也可能异面,所以A不正确;
B、m∥α,m∥β,则α∥β,还有α与β可能相交,所以B不正确;
C、m∥n,m⊥α,则n⊥α,满足直线与平面垂直的性质定理,故C正确.
D、m∥α,α⊥β,则m⊥β,也可能m∥β,也可能m∩β=A,所以D不正确;
故选C.
(2016•宿州一模)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:若α⊥β,m⊂α,n⊂β,则m与n相交、平行或异面,故A错误;
∵m⊥α,m∥n,∴n⊥α,
又∵n∥β,∴α⊥β,故B正确;
若m⊥n,m⊂α,n⊂β,则α⊥β或α与β相交,故C错误;
若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n或m,n异面,故D错误.
故选:B.
已知α,β是两个不同平面,m,n是两条不同直线,则以下命题正确的是( )
正确答案
解析
解:对于A,若m∥n,n⊂α,则m可能在α内;故A错误;
对于B,若m∥α,m∥β,则α与β可能相交;故B错误;
对于C,若m∥α,n∥α,则m与n的位置关系可能为相交、平行或者异面;故C错误;
对于D,若m∥α,m⊂β,α∩β=n,根据线面平行的性质定理可以得到m∥n;故D正确;
故选D.
线段AB与平面α平行,α的斜线A1A、B1B与α所成的角分别为30°和60°,且∠A1AB=∠B1BA=90°,AB=2,A1B1=4,求AB与平面α的距离.
正确答案
解:如图,作AG⊥α于点G,BH⊥α于点H
连接A1G、B1H、GH,
∵A1A⊥AB,
∴A1G⊥GH.
同理,B1H⊥GH.
作B1C⊥A1G于点C,则B1C=GH=AB=2,∠AA1G=30°,∠BB1H=60°.
设B1H=x,则CG=B1H=x,AG=BH=x,A1G=3x=x+A1C=x+
.
所以x=,AG=BH=3.
当A1、B1分居平面AH两侧时,类似可得AG=BH=.
故求AB与平面α的距离为3或.
解析
解:如图,作AG⊥α于点G,BH⊥α于点H
连接A1G、B1H、GH,
∵A1A⊥AB,
∴A1G⊥GH.
同理,B1H⊥GH.
作B1C⊥A1G于点C,则B1C=GH=AB=2,∠AA1G=30°,∠BB1H=60°.
设B1H=x,则CG=B1H=x,AG=BH=x,A1G=3x=x+A1C=x+
.
所以x=,AG=BH=3.
当A1、B1分居平面AH两侧时,类似可得AG=BH=.
故求AB与平面α的距离为3或.
三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱与底面垂直,∠ABC=90°,AB=BC=BB1=2,M,N分别是AB,A1C的中点.
(Ⅰ)求证:MN∥平面BCC1B1;
(Ⅱ)求证:MN⊥平面A1B1C.
正确答案
证明:(Ⅰ)证明:连接BC1,AC1.
在△ABC1中,∵M,N是AB,A1C的中点,∴MN||BC1.
又∵MN⊄平面BCC1B1,∴MN||平面BCC1B1.
(Ⅱ)如图,以B1为原点建立空间直角坐标系B1-xyz.
则B1(0,0,0),C(0,2,2),A1(-2,0,0),M(-1,0,2),N(-1,1,1)
∴=(0,2,2),
,
.
设平面A1B1C的法向量为n=(x,y,z).
令z=1,则x=0,y=-1,∴n=(0,-1,1).
∴.∴MN⊥平面A1B1C.
解析
证明:(Ⅰ)证明:连接BC1,AC1.
在△ABC1中,∵M,N是AB,A1C的中点,∴MN||BC1.
又∵MN⊄平面BCC1B1,∴MN||平面BCC1B1.
(Ⅱ)如图,以B1为原点建立空间直角坐标系B1-xyz.
则B1(0,0,0),C(0,2,2),A1(-2,0,0),M(-1,0,2),N(-1,1,1)
∴=(0,2,2),
,
.
设平面A1B1C的法向量为n=(x,y,z).
令z=1,则x=0,y=-1,∴n=(0,-1,1).
∴.∴MN⊥平面A1B1C.
已知在三棱锥S-ABC中,P、Q分别是△SAC和△SAB的重心,试判断BC与平面APQ的位置关系并加以证明.
正确答案
解:BC∥平面APQ.
∵△SAC中,P为的重心,
∴点P在△SAC中线SM上,且满足SP=SM
同理可得:△SAB中,点Q在中线SN上,且满足SQ=SN
∴GPQ∥MN
∵MN是△ABC的中位线,∴MN∥BC
因此可得PQ∥BC,
∵BC⊄平面APQ,PQ⊂平面APQ,
∴BC∥平面APQ.
解析
解:BC∥平面APQ.
∵△SAC中,P为的重心,
∴点P在△SAC中线SM上,且满足SP=SM
同理可得:△SAB中,点Q在中线SN上,且满足SQ=SN
∴GPQ∥MN
∵MN是△ABC的中位线,∴MN∥BC
因此可得PQ∥BC,
∵BC⊄平面APQ,PQ⊂平面APQ,
∴BC∥平面APQ.
已知两条直线a,b和平面α,且a⊥b,a⊥α,则b与α的位置关系是( )
正确答案
解析
解:①如图1,当b⊂α时,∵a⊥α,∴a⊥b,满足已知条件;
②如图2,当b⊄α时,b∥α.下面给出证明:
设a∩α=M,过直线a上除去点M以外的任意一点P作b′∥b,
∵a⊥b,∴a⊥b′.
过点M与b′作平面β,设β∩α=l,
∵a⊥α,∴a⊥l,
∴b′∥l.
∴b∥l,
∵b⊄α,∴b∥α.
综上可知:b⊂α或b∥α.
故选D.
设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题正确的是( )
正确答案
解析
解:选项A,若m⊥n,m⊥α,n∥β,则α∥β,该命题不正确,m⊥n,m⊥α,n∥β⇒α⊥β;
选项B,若m∥α,n∥β,α∥β,则m∥n,该命题不正确,m∥α,n∥β,α∥β⇒m与n没有公共点,则也可能异面;
选项C,根据m⊥α,α∥β,则m⊥β,而n∥β则m⊥n,则该命题正确;
选项D,若m∥n,m∥α,n∥β,则α∥β,该命题不正确,m∥n,m∥α,n∥β,⇒α与β平行或相交
故选C
在空间中,过点A作平面π的垂线,垂足为B,记B=fπ(A).设α,β是两个不同的平面,对空间任意一点P,Q1=fβ[fα(P)],Q2=fα[fβ(P)],恒有PQ1=PQ2,则( )
正确答案
解析
解:设P1=fα(P),则根据题意,得点P1是过点P作平面α垂线的垂足
∵Q1=fβ[fα(P)]=fβ(P1),
∴点Q1是过点P1作平面β垂线的垂足
同理,若P2=fβ(P),得点P2是过点P作平面β垂线的垂足
因此Q2=fα[fβ(P)]表示点Q2是过点P2作平面α垂线的垂足
∵对任意的点P,恒有PQ1=PQ2,
∴点Q1与Q2重合于同一点
由此可得,四边形PP1Q1P2为矩形,且∠P1Q1P2是二面角α-l-β的平面角
∵∠P1Q1P2是直角,∴平面α与平面β垂直
故选:A
(2015秋•滨州期末)如图,MA⊥平面α,AB⊂平面α,BN与平面α所成的角为60°,且AB⊥BN,MA=AB=BN=1,则MN的长为( )
正确答案
解析
解:由题意,=
+
+
,
∴2=
2+
2+
2+2
•
+2
•
+2
•
=1+1+1+0-2•1•1•cos30°+0=3-
,
∴||=
.
故选:D.
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