一、選擇題
1.(2011四川),,是空間三條不同的直線,則下列命題正確的是( ).
A.⊥,⊥?∥ B.⊥,∥?⊥
C.∥∥?,,共面 D.,,共點(diǎn)?,,共面
考查目的:考查空間中直線與直線的位置關(guān)系及有關(guān)性質(zhì).
答案:B.
解析:在空間中,垂直于同一直線的兩條直線有可能相交或異面,故A錯(cuò);兩平行線中的一條垂直于第三條直線,則另一條也垂直于第三條直線,B正確;相互平行的三條直線不一定共面,如三棱柱的三條側(cè)棱,故C錯(cuò);共點(diǎn)的三條直線不一定共面,如三棱錐的三條側(cè)棱,故D錯(cuò).
2.若三個(gè)平面兩兩相交,有三條交線,且三條交線互相平行,則這三個(gè)平面把空間分成( ).
A.5部分 B.6部分 C.7部分 D.8部分
考查目的:考查空間平面的位置關(guān)系和空間想象能力.
答案:C.
解析:如圖所示,三個(gè)平面,,兩兩相交,交線分別是,,,且∥∥.觀察圖形,可得,,把空間分成7部分.
3.(2010重慶文)到兩條互相垂直的異面直線的距離相等的點(diǎn)( ).
A.只有1個(gè) B.恰有3個(gè) C.恰有4個(gè) D.有無(wú)窮多個(gè)
考查目的:考查異面直線的概念、性質(zhì)和空間想象能力 高二.
答案:D.
解析:可以將異面直線放在正方體中研究,顯然,線段、EF、FG、GH、HE的中點(diǎn)到兩垂直異面直線AB、CD的距離都相等,所以排除A、B、C,選D.也可以在四條側(cè)棱上找到四個(gè)點(diǎn)到兩垂直異面直線AB、CD的距離相等.
二、填空題
4.(2010江西改編)過(guò)正方體的頂點(diǎn)A作直線,使與棱AB,AD,所成的角都相等,這樣的直線可以作_______.
A.1條 B.2條 C.3條 D.4條
考查目的:考查空間直線所成的角概念與求法.
答案:8.
解析:如圖,連結(jié)體對(duì)角線,顯然與棱AB、AD,所成的角都相等,所成角的正切值都為.聯(lián)想正方體的其他體對(duì)角線,如連結(jié),則與棱BC、BA、所成的角都相等,∵∥,BC∥AD,∴體對(duì)角線與棱AB、AD、所成的角都相等,同理,體對(duì)角線、也與棱AB、AD、所成的角都相等,過(guò)A點(diǎn)分別作、、的平行線都滿足題意,故這樣的直線可以作4條.
5.正方體中,P、Q、R分別是AB、AD、的中點(diǎn),那么,正方體的過(guò)P、Q、R的截面圖形是 .
考查目的:考查空間幾何的公理3,判斷空間點(diǎn)線的共面關(guān)系.
答案:六邊形.
解析:如圖,作RG∥PQ交于G,連接QP并延長(zhǎng)與CB交于M,連接MR交于E,連接PE、RE為截面的部分外形.同理連PQ并延長(zhǎng)交CD于N,連接NG交于F,連接QF,F(xiàn)G,∴截面為六邊形PQFGRE.
6.(2012安徽文)若四面體的三組對(duì)棱分別相等,即,,,則____________(寫(xiě)出所有正確結(jié)論編號(hào)).
①四面體每組對(duì)棱相互垂直
②四面體每個(gè)面的面積相等
③從四面體每個(gè)頂點(diǎn)出發(fā)的三條棱兩兩夾角之和大于而小于
④連接四面體每組對(duì)棱中點(diǎn)的線段互垂直平分
⑤從四面體每個(gè)頂點(diǎn)出發(fā)的三條棱的長(zhǎng)可作為一個(gè)三角形的三邊長(zhǎng)
考查目的:考查空間直線與直線的位置關(guān)系.
答案:②④⑤.
解析:①連接四面體每組對(duì)棱中點(diǎn)構(gòu)成菱形;②四面體每個(gè)面是全等三角形,面積相等; ③從四面體每個(gè)頂點(diǎn)出發(fā)的三條棱兩兩夾角之和等于; ④連接四面體每組對(duì)棱中點(diǎn)構(gòu)成菱形,菱形對(duì)角線垂直平分;⑤連結(jié)四面體棱的中點(diǎn)可得,該三角形三邊分別等于長(zhǎng)度的一半.
三、解答題
7.正方體中,E、F分別是AB和的中點(diǎn).求證:
⑴E,C,,F(xiàn)四點(diǎn)共面;
⑵CE,,DA三線共點(diǎn).
考查目的:考查空間幾何公理,會(huì)證明共線、共面問(wèn)題.
解析:⑴如圖,連接EF,,.∵E、F分別是AB、的中點(diǎn),∴EF∥.又∵∥,∴EF∥,∴E、C、、F四點(diǎn)共面.
⑵∵EF∥,EF<,∴CE與必相交.設(shè)交點(diǎn)為P,則由P∈CE,CE?平面ABCD,得P∈平面ABCD.同理P∈平面.又∵平面ABCD∩平面=DA,∴P∈直線DA,∴CE、、DA三線共點(diǎn).
8.A是△BCD平面外的一點(diǎn),E,F(xiàn)分別是BC,AD的中點(diǎn).
⑴求證:直線EF與BD是異面直線;
⑵若AC⊥BD,AC=BD,求EF與BD所成的角.
考查目的:考查異面直線的判定,求異面直線所成角的基本方法.
答案:⑴略;⑵.
解析:⑴假設(shè)EF與BD不是異面直線,則EF與BD共面,從而DF與BE共面,即AD與BC共面,所以A、B、C、D在同一平面內(nèi),這與A是△BCD平面外的一點(diǎn)相矛盾,故直線EF與BD是異面直線. ⑵如圖,設(shè)G為CD的中點(diǎn),連接EG、FG,則EG∥BD,所以相交直線EF與EG所成的,即等于異面直線EF與BD所成的角.同理即為異面直線AC和BD所成的角,又∵AC⊥BD,∴為直角,在Rt△EGF中,由EG=FG=AC,求得∠FEG=,即異面直線EF與BD所成的角為.
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