（江苏专用）2023高考数学总复习 （基础达标演练+综合创新备选）第八篇《第44讲　平面的基本性质与空间两直线的位置关系》理（含解析） 苏教版

2013高考总复习江苏专用（理科）：第八篇《第44讲　平面的基本性质与空间两直线的位置关系》（基础达标演练+综合创新备选，含解析）A级　基础达标演练(时间：45分钟　满分：80分)一、填空题(每小题5分，共35分)1．给出下列四个命题：①经过三点确定一个平面；②梯形可以确定一个平面；③两两相交的三条直线最多可以确定三个平面；④如果两个平面有三个公共点，则这两个平面重合．其中正确命题的序号为________．解析　①④错误，②③正确．答案　②③2．给出下列四个命题：①没有公共点的两条直线平行；②互相垂直的两条直线是相交直线；③既不平行也不相交的直线是异面直线；④不同在任一平面内的两条直线是异面直线．其中正确命题的序号是________．解析　没有公共点的两条直线也可能异面，故命题①错；互相垂直的两条直线相交或异面，故命题②错；既不平行也不相交的直线是异面直线，不同在任一平面内的两条直线是异面直线，命题③、④正确．答案　③④3．已知a，b为不垂直的异面直线，α是一个平面，则a，b在α上的射影有可能是：①两条平行直线；②两条互相垂直的直线；③同一条直线；④一条直线及其外一点．在上面结论中，正确结论的编号是________(写出所有正确结论的编号)．解析　只有当a∥b时，a，b在α上的射影才可能是同一条直线，故③错，其余都有可能．7\n答案　①②④4．(2011·苏州调研)已知α、β是两个不同的平面，直线a⊂α，直线b⊂β，命题p：a与b没有公共点，命题q：α∥β，则p是q的________条件．解析　当a，b都平行于α与β的交线时，a与b无公共点，但α与β相交．当α∥β时，a与b一定无公共点，所以q⇒p，但p⇒/q.答案　必要不充分5．(2011·南通调研)若P是两条异面直线l，m外的任意一点，则给出四个命题：①过点P有且仅有一条直线与l，m都平行；②过点P有且仅有一条直线与l，m都垂直；③过点P有且仅有一条直线与l，m都相交；④过点P有且仅有一条直线与l，m都异面；上述命题中正确的是________(填序号)．解析　对于①，若过点P有直线n与l，m都平行，则l∥m，这与l，m异面矛盾．对于②，过点P与l、m都垂直的直线，即过P且与l、m的公垂线段平行的那一条直线．对于③，过点P与l、m都相交的直线有一条或零条．对于④，过点P与l、m都异面的直线可能有无数条．答案　②6．在正方体ABCDA1B1C1D1中，E，F分别是AB1，BC1的中点，则以下结论：①EF与CC1垂直；②EF与BD垂直；③EF与A1C1异面；④EF与AD1异面，其中不成立的序号是________．解析　连结A1B，在△A1BC1中，EF∥A1C1，所以①，②，④正确，③错．答案　③7．给出下列命题：①如果平面α与平面β相交，那么它们只有有限个公共点；②两个平面的交线可能是一条线段；③经过空间任意三点的平面有且只有一个；④如果两个平面有三个不共线的公共点，那么这两个平面就重合为一个平面．其中，正确命题的序号为________．解析　根据平面基本性质3可知，如果两个平面相交，则它们有无数个公共点，并且这些公共点在同一条直线——两个平面的交线上，故①②7\n都不正确；由平面的基本性质2可知，经过不共线的三个点有且只有一个平面，若三点共线，则经过这三点的平面有无数个，所以③不正确，④正确．答案　④二、解答题(每小题15分，共45分)8．如图所示，在正方体ABCD-A1B1C1D1中，E、F分别是棱D1C1、B1C1的中点，求证：EF∥BD，且EF＝BD.证明　连接B1D1，∴四边形BB1D1D是平行四边形，∴BD綉B1D1.在△C1D1B1中，∵E、F分别是D1C1与B1C1的中点，∴EF綉B1D1，∴EF∥BD，且有EF＝BD.9．如图，平面ABEF⊥平面ABCD，四边形ABEF与ABCD都是直角梯形，∠BAD＝∠FAB＝90°，BC綉AD，BE綉FA，G、H分别为FA、FD的中点．(1)求证：四边形BCHG是平行四边形；(2)C、D、F、E四点是否共面？为什么？(1)证明　由题设知，FG＝GA，FH＝HD，所以GH綉AD.又BC綉AD，故GH綉BC.所以四边形BCHG是平行四边形．(2)解　C、D、F、E四点共面．理由如下：由BE綉AF，G是FA的中点知，BE綉GF，所以四边形BCHG是平行四边形．所以EF綉BG.7\n由(1)知BG∥CH，所以EF∥CH，故EC、FH共面．又点D在直线FH上，所以C、D、F、E四点共面．10．在空间四边形ABCD中，已知AD＝1，BC＝，且AD⊥BC，BD＝，AC＝，求AC和BD所成的角．解　如图，取AB，CD，AD，AC的中点E，G，F，H，连接EF，FG，GE，EH，HG.则∠EFG(或其补角)为BD与AC所成的角．且EF＝BD＝，FG＝AC＝.EH∥BC，HG∥AD.∵AD⊥BC，∴EH⊥HG.∴EG2＝EH2＋HG2＝1.在△EFG中，EG2＝EF2＋FG2＝1，∴∠EFG＝90°.∴AC与BD所成的角为90°.B级　综合创新备选(时间：30分钟　满分：60分)一、填空题(每小题5分，共30分)1．在正方体ABCDA1B1C1D1中，O是BD1的中点，直线A1C交平面AB1D1于点M，给出下列四个结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①A1、M、O三点共线；②M、O、A1、A四点共面；③A、O、C、M四点共面；④B、B1、O、M四点共面．其中正确结论的序号是________．解析　因为O是BD1的中点．由正方体的性质知，O也是A1C的中点，所以点O在直线A1C上，又直线A1C交平面AB1D1于点M，则A1、M、O三点共线，又直线与直线外一点确定一个平面，所以①②③正确．答案　①②③2．a，b，c是空间中的三条直线，下面给出五个命题：①若a∥b，b∥c，则a∥c；②若a⊥b，b⊥c，则a∥c；③若a与b相交，b与c相交，则a与c相交；7\n④若a⊂平面α，b⊂平面β，则a，b一定是异面直线；⑤若a，b与c成等角，则a∥b.上述命题中正确的命题是________(只填序号)．解析　由公理4知①正确；当a⊥b，b⊥c时，a与c可以相交、平行，也可以异面，故②不正确；当a与b相交，b与c相交时，a与c可以相交、平行，也可以异面，故③不正确；a⊂α，b⊂β，并不能说明a与b“不同在任何一个平面内”，故④不正确；当a，b与c成等角时，a与b可以相交、平行，也可以异面，故⑤不正确．答案　①3．已知线段AB、CD分别在两条异面直线上，M、N分别是线段AB、CD的中点，则MN________(AC＋BD)(填“＞”，“＜”或“＝”)．解析　如图所示，四边形ABCD是空间四边形，而不是平面四边形，要想求MN与AB、CD的关系，必须将它们转化到平面来考虑．我们可以连接AD，取AD的中点为G，再连接MG、NG，在△ABD中，M、G分别是线段AB、AD的中点，则MG∥BD，且MG＝BD，同理，在△ADC中，NG∥AC，且NG＝AC，又根据三角形的三边关系知，MN＜MG＋NG，即MN＜BD＋AC＝(AC＋BD)．答案　＜4．如图是正四面体的平面展开图，G、H、M、N分别为DE、BE、EF、EC的中点，在这个正四面体中，①GH与EF平行；②BD与MN为异面直线；③GH与MN成60°角；④DE与MN垂直．以上四个命题中，正确命题的序号是________．解析　还原成正四面体知GH与EF为异面直线，BD与MN为异面直线，GH与MN成60°角，7\nDE⊥MN.答案　②③④5．如图，点P、Q、R、S分别在正方体的四条棱上，且是所在棱的中点，则直线PQ与RS是异面直线的一个图是________．解析　①中PQ∥RS，②中RS∥PQ，④中RS和PQ相交．答案　③6．在棱长为1的正方体ABCDA1B1C1D1中，点E，F分别是棱BB1，DD1上的动点，且BE＝D1F＝λ，设EF与AB所成的角为α，与BC所成的角为β，则α＋β的最小值________．解析　当EF∥BD时，α＝β＝45°，α＋β＝90°即为a＋β的最小值，故填90°.答案　90°二、解答题(每小题15分，共30分)7．如图所示，正方体ABCDA1B1C1D1中，A1C与截面DBC1交于O点，AC，BD交于M点，求证：C1，O，M三点共线．证明　∵C1∈平面A1ACC1，且C1∈平面DBC1，∴C1是平面A1ACC1与平面DBC1的公共点．又∵M∈AC，∴M∈平面A1ACC1.∵M∈BD，∴M∈平面DBC1，∴M也是平面A1ACC1与平面DBC1的公共点，∴C1M是平面A1ACC1与平面DBC1的交线．∵O为A1C与截面DBC1的交点，∴O∈平面A1ACC1，O∈平面DBC1，即O也是两平面的公共点，∴O∈直线C1M，即C1，O，M三点共线．8．如图，在空间四边形ABCD中，E、F分别是AD、AB的中点，G、H分别在BC、CD上，且BG∶GC＝DH∶HC＝1∶2.7\n(1)求证：E、F、G、H四点共面；(2)设FG与HE交于点P，求证：P、A、C三点共线．证明　(1)在△ABD中，E、F为AD、AB中点，∴EF∥BD.在△CBD中，BG∶GC＝DH∶HC＝1∶2，∴GH∥BD，∴EF∥GH，∴E、F、G、H四点共面．(2)∵FG∩HE＝P，P∈FG，P∈HE，⇒P∈直线AC.∴P、A、C三点共线．7