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?,,共面
考查目的:考查空間中直線與直線的位置關系及有關性質.
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;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,如三棱柱的三條側棱,故C錯;共點的三條直線不一定共面,如三棱錐的三條側棱,故D錯.
2.若三個平面兩兩相交,有三條交線,且三條交線互相平行,則這三個平面把空間分成( ).
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系和空間想象能力.
答案:C.
解析:如圖所示,三個平面,,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( ).
A.只有1個 B.恰有3個 C.恰有4個 D.有無窮多個
考查目的:考查異面直線的概念、性質和空間想象能力 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.也可以在四條側棱上找到四個點到兩垂直異面直線AB、CD的距離相等.
二、填空題
4.(2010江西改編)過正方體的頂點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,連結體對角線,顯然與棱AB、AD,所成的角都相等,所成角的正切值都為.聯想正方體的其他體對角線,如連結,則與棱BC、BA、所成的角都相等,∵∥,BC∥AD,∴體對角線與棱AB、AD、所成的角都相等,同理,體對角線、也與棱AB、AD、所成的角都相等,過A點分別作、、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,那么,正方體的過P、Q、R的截面圖形是 .
考查目的:考查空間幾何的公理3,判斷空間點線的共面關系.
答案:六邊形.
解析:如圖,作RG∥PQ交于G,連接QP并延長與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并延長交CD于N,連接NG交于F,連接QF,FG,∴截面為六邊形PQFGRE.
6.(2012安徽文)若四面體的三組對棱分別相等,即,,,則____________(寫出所有正確結論編號).
①四面體每組對棱相互垂直
②四面體每個面的面積相等
③從四面體每個頂點出發(fā)的三條棱兩兩夾角之和大于而小于
④連接四面體每組對棱中點的線段互垂直平分
⑤從四面體每個頂點出發(fā)的三條棱的長可作為一個三角形的三邊長
考查目的:考查空間直線與直線的位置關系.
答案:②④⑤.
解析:①連接四面體每組對棱中點構成菱形;②四面體每個面是全等三角形,面積相等; ③從四面體每個頂點出發(fā)的三條棱兩兩夾角之和等于; ④連接四面體每組對棱中點構成菱形,菱形對角線垂直平分;⑤連結四面體棱的中點可得,該三角形三邊分別等于長度的一半.
三、解答題
7.正方體中,E、F分別是AB和的中點.求證:
⑴E,C,,F四點共面;
⑵CE,,DA三線共點.
考查目的:考查空間幾何公理,會證明共線、共面問題.
解析:⑴如圖,連接EF,,.∵E、F分別是AB、的中點,∴EF∥.又∵∥,∴EF∥,∴E、C、、F四點共面.
⑵∵EF∥,EF<,∴CE與必相交.設交點為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.
8.A是△BCD平面外的一點,E,F分別是BC,AD的中點.
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,這與A是△BCD平面外的一點相矛盾,故直線EF與BD是異面直線. ⑵如圖,設G為CD的中點,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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