第二章 点、直线、平面之间的位置关系
2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系
2.1.1 平 面
一、基础过关
1.下列命题:
①书桌面是平面;
②有一个平面的长是50 m,宽是20 m;
③平面是绝对的平、无厚度,可以无限延展的抽象数学概念.
其中正确命题的个数为 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.0个
2.下列图形中,不一定是平面图形的是 ( )
A.三角形 B.菱形
C.梯形 D.四边相等的四边形
3.空间中,可以确定一个平面的条件是 ( )
A.两条直线 B.一点和一条直线
C.一个三角形 D.三个点
4.已知平面α与平面β、γ都相交,则这三个平面可能的交线有 ( )
A.1条或2条 B.2条或3条
C.1条或3条 D.1条或2条或3条
5.给出以下命题:①和一条直线都相交的两条直线在同一平面内;②三条两两相交的直线在同一平面内;③有三个不同公共点的两个平面重合;④两两平行的三条直线确定三个平面.其中正确命题的个数是________.
6.已知α∩β=m,a⊂α,b⊂β,a∩b=A,则直线m与A的位置关系用集合符号表示为________.
7.如图,梯形ABDC中,AB∥CD,AB>CD,S是直角梯形ABDC所在平面外一点,画出平面SBD和平面SAC的交线,并说明理由.
8.空间中三个平面两两相交于三条直线,这三条直线两两不平行,证明此三条直线必相交于一点.
二、能力提升
9.空间不共线的四点,可以确定平面的个数是 ( )
A.0 B.1 C.1或4 D.无法确定
10.已知α、β为平面,A、B、M、N为点,a为直线,下列推理错误的是 ( )
A.A∈a,A∈β,B∈a,B∈β⇒a⊂β
B.M∈α,M∈β,N∈α,N∈β⇒α∩β=MN
C.A∈α,A∈β⇒α∩β=A
D.A、B、M∈α,A、B、M∈β,且A、B、M不共线⇒α、β重合
11.下列四个命题:
①两个相交平面有不在同一直线上的三个公共点;
②经过空间任意三点有且只有一个平面;
③过两平行直线有且只有一个平面;
④在空间两两相交的三条直线必共面.
其中正确命题的序号是________.
12. 如图所示,四边形ABCD中,已知AB∥CD,AB,BC,DC,AD(或延长线)分别与平面α相交于E,F,G,H,求证:E,F,G,H必在同一直线上.
三、探究与拓展
13. 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,对角线A1C与平面BDC1交于点O,AC、BD交于点M,E为AB的中点,F为AA1的中点.
求证:(1)C1、O、M三点共线;
(2)E、C、D1、F四点共面.
答案
1.A 2.D 3.C 4.D
5.0
6.A∈m
7. 解 很明显,点S是平面SBD和平面SAC的一个公共点,
即点S在交线上,
由于AB>CD,则分别延长AC和BD交于点E,如图所示.
∵E∈AC,AC⊂平面SAC,∴E∈平面SAC.
同理,可证E∈平面SBD.
∴点E在平面SBD和平面SAC的交线上,连接SE,直线SE是平面SBD和平面SAC的
交线.
8.证明 ∵l1⊂β,l2⊂β,l1D∥\l2,
∴l1、l2交于一点,记交点为P.
∵P∈l1⊂α,P∈l2⊂γ,∴P∈α∩γ=l3,
∴l1,l2,l3交于一点.
9.C 10.C
11.③
12.证明 因为AB∥CD,所以AB,CD确定平面AC,AD∩α=H,因为H∈平面AC,H∈α,由公理3可知,H必在平面AC与平面α的交线上.同理F、G、E都在平面AC与平面α的交线上,因此E,F,G,H必在同一直线上.
13.证明 (1)∵C1、O、M∈平面BDC1,
又C1、O、M∈平面A1ACC1,由公理3知,点C1、O、M在平面BDC1与平面A1ACC1的交线上,
∴C1、O、M三点共线.
(2)∵E,F分别是AB,A1A的中点,∴EF∥A1B.∵A1B∥CD1,∴EF∥CD1.
∴E、C、D1、F四点共面.