A
34. .用一个平面去截正方体。其截面是一个多边形,则这个多边形的边数最多是 . 解析:6条
35. 已知:a??,b??,a?b?A,P?b,PQ//a. 求证:PQ??..(12分)
本题主要考查用平面公理和推论证明共面问题的方法.
解析:∵PQ∥a,∴PQ与a确定一个平面?,?直线a??,点P??.
?p?b,b??,?p??
又?a????与?重合?PQ??
36. 已知△ABC三边所在直线分别与平面α交于P、Q、R三点,求证:P、Q、R三点共线。(12分) 本题主要考查用平面公理和推论证明共线问题的方法 解析:∵A、B、C是不在同一直线上的三点 ∴过A、B、C有一个平面? 又?AB???P,且AB??
?点P既在?内又在?内,设????l,则p?l.
同理可证:Q?l,R?l
?P,Q,R三点共线.37. 已知:平面??平面??a,b??,b?a?A,c??且c//a, 求证:b、c是异面直线
解析:反证法:若b与c不是异面直线,则b∥c或b与c相交
(1)若b//c.?a//c,?a//b这与a?b?A矛盾(2)若b,c相交于B,则B??,又a?b?A,?A???AB??,即b??这与b???A矛盾?b,c是异面直线.
38. 在空间四边形ABCD中,AD=BC=2,E、F分别是AB、CD的中点,EF=3,求AD与BC所成角的大小
(本题考查中位线法求异面二直线所成角)
解析:取BD中点M,连结EM、MF,则
EM//AD,且EM?在?MEF中,?EF???EMF?120??12AD?1,MF//BC且MF?3,由余弦定理得12BC?1,EM2cos?EMF??MF2?EF22?EM?MF?1?1?32??12
?异面直线AD,BC所成角的大小为6039. 如图,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,M、N分别为棱AA1和BB1的中点,求异面直线CM与D1N所成角的正弦值.(14分)
(本题考查平移法,补形法等求异面二直线所成角)
解析:取DD1中点G,连结BG,MG,MB,GC得矩形MBCG,记MC∩BG=0 则BG和MC所成的角为异面直线CM与D1N所成的角.
?MC2
?MA2?AC2?(32a)(设正方体的棱长为2a)BC?a?cos?BOC?19?sin?BOC?45959
而CM与D1N所成角的正弦值为4
40. 如图,P是正角形ABC所在平面外一点,M、N分别是AB和PC的中点,且PA=PB=PC=AB=a。 (1)求证:MN是AB和PC的公垂线 (2)求异面二直线AB和PC之间的距离
解析:(1)连结AN,BN,∵△APC与△BPC是全等的正三角形,又N是PC的中点 ∴AN=BN
又∵M是AB的中点,∴MN⊥AB 同理可证MN⊥PC
又∵MN∩AB=M,MN∩PC=N ∴MN是AB和PC的公垂线。
(2)在等腰在角形ANB中,?AN?BN?32a,AB?a,?MN?AN2?(12AB)2?22a
即异面二直线AB和PC之间的距离为
22a.
41空间有四个点,如果其中任意三个点都不在同一条直线上,那么经过其中三个点的平面 [ ] A.可能有3个,也可能有2个 B.可能有4个,也可能有3个 C.可能有3个,也可能有1个 D.可能有4个,也可能有1个
解析:分类,第一类,四点共面,则有一个平面,第二类,四点不共面,因为没有任何三点共线,则任何三点都确定一个平面,共有4个。. 42. 下列命题中正确的个数是 [ ] ①三角形是平面图形 ②四边形是平面图形
③四边相等的四边形是平面图形 ④矩形一定是平面图形 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析:命题①是正确的,因为三角形的三个顶点不共线,所以这三点确定平面。
命题②是错误,因平面四边形中的一个顶点在平面的上、下方向稍作运动,就形成了空间四边形。命题③也是错误,它是上一个命题中比较特殊的四边形。
命题④是正确的,因为矩形必须是平行四边形,有一组对边平行,则确定了一个平面。 43. 如果一条直线上有一个点不在平面上,则这条直线与这个平面的公共点最多有____1个。 解析:如果有两个,则直线就在平面内,那么直线上的所有点都在这个平面内,这就与已知有一个点不在平面上矛盾,所以这条直线与这个平面的公共点最多有一个。
44. 空间一条直线及不在这条直线上的两个点,如果连结这两点的直线与已知直线_______,则它们在同一平面内。答案:相交或平行
解析:根据推论2,推论3确定平面的条件。
45. 三角形、四边形、正六边形、圆,其中一定是平面图形的有________3个。
解析:三角形的三个顶点不在一条直线上,故可确定一个平面,三角形在这个平面内;圆上任取三点一定不在一条直线上,这三点即确定一个平面,也确定了这个圆所在的平面,所以圆是平面图形;而正六边形内接于圆,故正六边形也是平面图形;而四边形就不一定是平面图形了,它的四个顶点可以不在同一平面内。
46. 三条平行直线可以确定平面_________个。答案:1个或3个
解析:分类、一类三线共面,即确定一个平面,另一类三线不共面,每两条确定一个,可确定3个。 47. 画出满足下列条件的图形。 (1)α∩β=1,a (2)α∩β=a,b
α,b
β,a∩b=A
β,b∥a
解析:如图1-8-甲,1-8-乙
48.经过平面?外两点A,B和平面?垂直的平面有几个? 解析:一个或无数多个。
当A,B不垂直于平面?时,只有一个。 当A,B垂直于平面?时,有无数多个。
49. 设空间四边形ABCD,E、F、G、H分别是AC、BC、DB、DA的中点,若AB=122,CD=4 2,且四边形EFGH的面积为12 3,求AB和CD所成的角.
解析: 由三角形中位线的性质知,HG∥AB,HE∥CD,∴ ∠EHG就是异面直线AB和CD所成的角.
12∵ EFGH是平行四边形,HG= AB=62,
HE=
12 ,CD=23,
D∴ SEFGH=HG·HE·sin∠EHG=12123.
226 sin∠EHG,∴ 12 6sin∠EHG
HCG=
EFB∴ sin∠EHG=,故∠EHG=45°.
A∴ AB和CD所成的角为45°
注:本例两异面直线所成角在图中已给,只需指出即可。
22
50. 点A是BCD所在平面外一点,AD=BC,E、F分别是AB、CD的中点,且EF=和BC所成的角。(如图)
AD,求异面直线AD
A解析:设G是AC中点,连接DG、FG。因D、F分别是AB、点,故EG∥BC且EG=
12
CD中
BC,FG∥AD,且FG=
12AD,由异面直
EGBFCD线所所成由余
成角定义可知EG与FG所成锐角或直角为异面直线AD、BC角,即∠EGF为所求。由BC=AD知EG=GF=弦定理可得cos∠EGF=0,即∠EGF=90°。
12AD,又EF=AD,
注:本题的平移点是AC中点G,按定义过G分别作出了两条异面直线的平行线,然后在△EFG中求角。通常在出现线段中点时,常取另一线段中点,以构成中位线,既可用平行关系,又可用线段的倍半关系。
51. 已知空间四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA=DB=AC,M、N分别为BC、AD的中点。 求:AM与CN所成的角的余弦值; 解析:(1)连接DM,过N作NE∥AM交DM于E,则∠CNE 为AM与CN所成的角。
∵N为AD的中点, NE∥AM省 ∴NE= 设正四面体的棱长为1, 则NC= 在Rt△MEC中,CE2=ME2+CM2=
1231612AM且E为MD的中点。
34716·3214= =
且ME=
12MD=
34
+
∴cos∠CNE=
CN2?NE2?CE2(?34)?(2?34234?)?342716??232?CN?NE,
又∵∠CNE ∈(0,
?2)
23∴异面直线AM与CN所成角的余弦值为.
注:1、本题的平移点是N,按定义作出了异面直线中一条的平行线,然后先在△CEN外计算CE、CN、EN长,再回到△CEN中求角。
2、作出的角可能是异面直线所成的角,也可能是它的邻补角,在直观图中无法判定,只有通过解三角形后,根据这个角的余弦的正、负值来判定这个角是锐角(也就是异面直线所成的角)或钝角(异面直线所成的角的邻补角)。最后作答时,这个角的余弦值必须为正。