- 点、直线、平面之间的位置关系
- 共9241题
在正三棱柱ABC-A1B1C1中,若AB=BB1,D是CC1中点,则CA1与BD所成角的大小是( )
正确答案
解析
解:如图过D作DE∥CA1交A1C1于E,则E是A1C1的中点,连接BE,则∠BDE为CA1与BD所成角,
设AB=2,则BD=,DE=
,B1E=
,BE=
,
在△BDE中,cos∠BDE==0,
所以∠BDE=;
故选:C.
如图,在四面体ABCD中,E、F分别是AB、AC的中点,过直线EF做平面α,分别交BD于M、交CD于N.求证:EF∥MN.
正确答案
证明:∵E、F分别是AB、AC的中点,
∴EF∥BC,
并且EF⊄平面BCD,BC⊂平面BCD,
∴EF∥平面BCD,
又EF⊂平面EFNM,平面EFNM∩平面BCD=MN,
∴EF∥MN.
解析
证明:∵E、F分别是AB、AC的中点,
∴EF∥BC,
并且EF⊄平面BCD,BC⊂平面BCD,
∴EF∥平面BCD,
又EF⊂平面EFNM,平面EFNM∩平面BCD=MN,
∴EF∥MN.
若m、n表示直线,α表示平面,则下列命题中,正确的个数为______.
①⇒n⊥α ②
⇒m∥n ③
⇒m⊥n ④
⇒n⊥α
正确答案
①m⊥α,则m垂直于α内的两条相交直线,因为m∥n,所以n也垂直于这两条直线,故n⊥α,故①正确;
②由线面垂直的性质,垂直于同一平面的两条直线平行,结论正确;
③n∥α,所以存在直线b⊂α,且b∥n,因为m⊥α,所以m⊥b,所以m⊥n,③正确;
④不正确,例如n和m确定的平面平行于α,则n∥α.
故答案为3
若m、n为两条不重合的直线,α、β为两个不重合的平面,则下列命题中的真命题有______.
①若m、n都平行于平面α,则m、n一定不是相交直线;
②若m、n都垂直于平面α,则m、n一定是平行直线;
③已知α、β互相垂直,m、n互相垂直,若m⊥α,则n⊥β;
④m、n在平面α内的射影互相垂直,则m、n互相垂直.
正确答案
因为平行于同一平面的两直线可以平行,相交,异面,故①为假命题;
因为垂直于同一平面的两直线平行,故②为真命题;
在③中n可以平行于β,也可以在β内,故③为假命题;
④中,m、n也可以不互相垂直,故④为假命题.
故答案为:②
关于直线m,n与平面α,β,有以下四个命题:
(1)若m∥α,n∥β,且α∥β,则m∥n;
(2)若m⊥α,n⊥β,且α⊥β,则m⊥n;
(3)若m⊥α,n∥β,且α∥β,则m⊥n;
(4)若m∥α,n⊥β,且α⊥β,则m∥n,
其中真命题的序号是______.
正确答案
根据面面平行的性质,可得若m、n是平面γ内的相交直线,且γ∥α∥β,
则m∥α,n∥β,且α∥β,但m与n不平行,故①不正确;
根据线面垂直的性质,得n⊥β,且α⊥β,有n∥α或n⊆α,
又因为m⊥α,所以m⊥n,故②正确;
若m⊥α,且α∥β,则m⊥β,再结合n∥β,可得m⊥n成立,故③正确;
若n⊥β,且α⊥β,则n∥α或n⊆α,结合m∥α,
可得m、n的位置关系可能是平行、相交、或异面,不确定,故④不正确
故答案为:(2)(3)
用a,b,c表示三条不同的直线,γ表示平面,给出下列命题:
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
①若a∥b,b∥c,则a∥c,是真命题,
因为平行于同一直线的两条直线平行;
②若a⊥b,b⊥c,则a⊥c,是假命题,
因为垂直于同一直线的两条件直线平行、垂直或异面;
③若a∥γ,b∥γ,则a∥b,是假命题,
因为平行于同一平面的两条直线可以平行、相交或异面;
④若a⊥γ,b⊥γ,则a∥b,正确,
因为垂直于同一平面的两直线平行.
故答案为:①④.
已知m,n表示不同直线,α,β,γ表示不同平面.
①若α∩β=m,n⊂α,n⊥m,则α⊥β
②若α⊥β,α∩γ=m,β∩γ=n,则n⊥m
③若α⊥β,α⊥γ=m,β∩γ=m.则m⊥α
④若m⊥α,n⊥β,m⊥n,则α⊥β
以上四个命题中真命题为______.
正确答案
由m,n表示不同直线,α,β,γ表示不同平面,知:
①∵α∩β=m,n⊂α,n⊥m,
∴n⊥β,∴α⊥β,故①是真命题;
②α⊥β,α∩β=m,α∩γ=n,
则n与m相交、平行或异面,故②不正确;
③若α⊥β,α⊥γ=m,β∩γ=m.
则m⊂α,故③不正确.
④根据异面直线所成角的概念,m⊥n可按相交垂直分析,
又m⊥α,n⊥β,可知α与β所成二面角的平面角为直角,
∴α⊥β,故④正确.
故答案为:①④.
已知集合A、B、C,A={直线},B={平面},C=A∪B.若a∈A,b∈B,c∈C,给出下列四个命题:
①⇒a∥c
②⇒a∥c
③⇒a⊥c
④⇒a⊥c
其中所有正确命题的序号是______.
正确答案
对于①,当c表示平面时,根据a∥b且c∥b,
不一定有a∥c成立,可能a⊂c,故①不正确;
对于②,以正方体过同一个顶点的三条棱为a、b、c,
可得a⊥b且c⊥b,但是a、c是相交直线,故②不正确;
对于③,当c表示平面时,由a∥b且c⊥b不能推出a⊥c成立,故③不正确;
对于④,用与③相同的方法,可证出a⊥c成立,故④正确
综上,正确命题的序号为④
故答案为:④
已知m,n是不同的直线,α,β是不重合的平面.命题p:若α∥β,m⊂α,n⊂β则m∥n;命题q:若m⊥α,n⊥β,m∥n,则α∥β.下面的命题中,真命题的序号是______.
①“p或q”为真;②“p且q”为真;③p真q假;④“¬p”为真.
正确答案
由α∥β,m⊂α,n⊂β,得到m和n平行或异面,所以命题p:若α∥β,m⊂α,n⊂β则m∥n为假命题,则¬p为真命题;
由m⊥α,n⊥β,m∥n,能推出α∥β,所以命题q:若m⊥α,n⊥β,m∥n,则α∥β为真命题,则¬q为假命题.
所以“p或q”为真;“p且q”为假;p假q真;“¬p”为真.
所以真命题是①④.
故答案为①④.
下列四个命题中:
①平行于同一平面的两个平面平行
②平行于同一直线的两个平面平行
③垂直于同一平面的两个平面平行
④垂直于同一平面的两条直线平行
其中正确命题的序号为______.
正确答案
①根据平面平行的传递性知:平行于同一平面的两个平面互相平行,所以①正确.
②由于线面平行时,平面的位置是不确定,所以平行于同一直线的两个平面可能平行,可能相交,所以②错误.
③当两个平面垂直时,平面的位置是不固定的,所以垂直于同一平面的两个平面可能相交,可能平行,所以③错误.
④根据线面垂直的性质定理可知垂直于同一平面的两条直线平行,所以④正确.所以正确的命题是①④.
故答案为:①④.
下列四个说法
①a∥α,b⊂α,则a∥b
②a∩α=P,b⊂α,则a与b不平行
③a⊄α,则a∥α
④a∥α,b∥α,则a∥b
其中错误的说法的是______.
正确答案
①a∥α,b⊂α,则a∥b;不正确,a与b可能异面;
②a∩α=P,b⊂α,则a与b不平行;正确,如果a与b平行,则a与b共面,与条件矛盾;
③a⊄α,则a∥α;不正确,a可能与α相交;
④a∥α,b∥α,则a∥b,不正确,a与b可能相交,也可能异面;
故答案为:①③④.
已知a、b为两条不同的直线,α、β为两个不同的平面,且a⊥α,b⊥β,则下列命题中假命题的有 ______.
①若a∥b,则α∥β;②若α⊥β,则a⊥b;③若a、b相交,则α、β相交;④若α、β相交,则a,b相交.
正确答案
由a、b为两条不同的直线,α、β为两个不同的平面,且a⊥α,b⊥β,
若a∥b,我们可得a⊥α且a⊥β,由垂直于同一直线的两个平面平行,可得α∥β,故①正确;
若α⊥β,则a∥β或a⊂β,此时a⊥b,故②正确;
若a、b相交,则表示a,b不平行,则α,β也不平行,则α、β相交,故③正确;
若α、β相交,则a、b既可以是相交直线,也可以是异面直线.故④错误
故答案为:④
设α、β是两个不重合的平面,l,m是两条不同的直线,给出下列命题:
(1)若l⊂α,m⊂α,l∥β,m∥β,则α∥β
(2)若l⊂α,l∥β,α∩β=m,则l∥m
(3)若α⊥β,α∩β=l,m⊥l则m⊥α
(4)若l⊥α,m∥l,α∥β,则m⊥β,其中正确的有______(只填序号)
正确答案
∵若l∥m时,α、β不一定平行,故(1)不正确;
根据线面平行的性质,(2)正确;
对(3),若m⊄β,m与α的位置关系不定,∴(3)不正确;
∵l⊥α,m∥l,∴m⊥α,∵α∥β,∴m⊥β,(4)正确.
答案是(2)(4)
如图①,四边形ABCD是矩形,AB=2AD=2a,E为AB的中点,在四边形ABCD中,将△AED沿DE折起,使A到A′位置,且A′M⊥BC,得到如图②所示的四棱锥A′-BCDE.
(Ⅰ)求证:A′M⊥平面BCDE;
(Ⅱ)求四棱锥A′-BCDE的体积;
(Ⅲ)判断直线A′D与BC的位置关系.
正确答案
(I)证明:在△A′DE中,A′E⊥A′D,A′E=A′D,
∵M为DE的中点,
∴A′M⊥DE,
∵A′M⊥BC,又DE与BC相交,
∴A′M⊥平面BCDE.
(II)由(I)知A′M⊥平面BCDE,则A′M是四棱锥A′-BCDE的高,
在△A′DE中,A′E⊥A′D,A′E=A′D=a,则A′M=a.
∵四边形BCDE是直角梯形,BE=BC=a,DC=2a,∴四边形BCDE的面积S==
a2
∴四棱锥A′-BCDE的体积V=S•A′M+
×
a2×
a=
a3
(III)直线A′D与BC是异面直线,理由如下:
假设直线A′D与BC共面,则直线A′D与BC确定平面α,所以A′、D、B、C,都在平面α上
∵D,B,C确定平面BCDE,则A′在平面BCDE上,这与已知矛盾
∴直线A′D与BC是异面直线.
已知正方体ABCD-A,B1C1D1中.
(1)求异面直线ABCD与A1B1C1D1所成角的大小
(2)求证:BD⊥A1C;
(3)求三棱锥C1-A1BD的体积.
正确答案
(1)连接A1D,A1B,知四边形CDA1B1是平行四边形
∴A1D∥B1C,∴∠A1DB或其补角是异面直线BD与B1C所成的角(2分)
又∵A1D=A1B=BD=a,∴∠A1DB=60°(3分)
∴异面直线BD与B1C所成的角是60°(4分)
(2)证明:由正方体知:⊥
⇒
⇒
⇒BD⊥AC1
(3)VA-ABD═×S△ABD×AA1=
×
×a×a×a=a3(10分)
VC-ABD=VABCD-ABCD-4VA-ABD=a3-4×a3=
a3(12分)
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