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平面[A级 基础巩固]1.下列有关平面的说法正确的是( )A.平行四边形是一个平面B.任何一个平面图形都是一个平面C.平静的太平洋面就是一个平面D.圆和平行四边形都可以表示平面解析:选D 我们用平行四边形表示平面,但不能说平行四边形就是一个平面,故A项不正确;平面图形和平面是两个概念,平面图形是有大小的,而平面无法度量,故B项不正确;太平洋面是有边界的,不是无限延展的,故C项不正确;在需要时,除用平行四边形表示平面外,还可用三角形、梯形、圆等来表示平面,故D项正确.2.若一直线a在平面α内,则正确的作图是( )解析:选A B中直线a不应超出表示平面α的平行四边形;C中直线a不在平面α内;D中直线a与平面α相交.3.能确定一个平面的条件是( )A.空间三个点 B.一个点和一条直线C.无数个点D.两条相交直线解析:选D 不在同一条直线上的三个点可确定一个平面,A、B、C条件不能保证有不在同一条直线上的三个点,故不正确.故选D.4.(多选)已知α,β为平面,A,B,M,N为点,a为直线,下列推理正确的是( )A.A∈a,A∈β,B∈a,B∈β⇒a⊂βB.M∈α,M∈β,N∈α,N∈β⇒α∩β=MNC.A∈α,A∈β⇒α∩β=AD.A,B,M∈α,A,B,M∈β,且A,B,M不共线⇒α,β重合解析:选ABD 对于A,由基本事实2可知,a⊂β,A正确;对于B,由M∈α,M∈β,N∈α,N∈β,由基本事实2可知,直线MN⊂α,MN⊂β,∴α∩β=MN,B正确;对于C,∵A∈α,A∈β,∴A∈(α∩β).由基本事实可知α∩β为经过A的一条直线而不是点A.故C错误;对于D,∵A,B,M不共线,由基本事实1可知,过A,B,M有且只有一个平面,故α,β重合.故选A、B、D.5.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( )5
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条解析:选D 当三个平面两两相交且过同一直线时,它们有1条交线;当平面β和γ平行时,它们的交线有2条;当这三个平面两两相交且不过同一条直线时,它们有3条交线.6.如图:(1)平面AB1∩平面A1C1=________;(2)平面A1C1CA∩平面AC=________.答案:(1)A1B1 (2)AC7.平面α,β相交,α,β内各取两点,这四点都不在交线上,这四点能确定________个平面.解析:(1)当四点确定的两条直线平行或相交时,则四个点确定1个平面;(2)当四点确定的两条直线不共面时,这四个点能确定4个平面,如三棱锥的顶点和底面上的顶点.答案:1或48.若直线l与平面α相交于点O,A,B∈l,C,D∈α,且AC∥BD,则O,C,D三点的位置关系是________.解析:如图,∵AC∥BD,∴AC与BD确定一个平面,记作平面β,则α∩β=直线CD.∵l∩α=O,∴O∈α.又∵O∈AB⊂β,∴O∈直线CD,∴O,C,D三点共线.答案:共线9.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,判断下列命题是否正确,并说明理由.(1)由点A,O,C可以确定一个平面;(2)由点A,C1,B1确定的平面为平面ADC1B1.解:(1)不正确.因为点A,O,C在同一条直线上,故不能确定一个平面.(2)正确.因为点A,B1,C1不共线,所以可确定一个平面.又因为AD∥B1C1,所以点D∈平面AB1C1.所以由点A,C1,B1确定的平面为平面ADC1B1.10.已知正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别为D1C1,C1B1的中点,AC∩BD=P,A1C1∩EF=Q.5
求证:(1)D,B,F,E四点共面;(2)若A1C交平面DBFE于R点,则P,Q,R三点共线.证明:(1)如图所示,连接B1D1,则EF是△D1B1C1的中位线,所以EF∥B1D1.在正方体AC1中,B1D1∥BD,所以EF∥BD.所以EF,BD确定一个平面,即D,B,F,E四点共面.(2)在正方体AC1中,设平面A1ACC1确定的平面为α,平面BDEF为β.因为Q∈A1C1,所以Q∈α.又Q∈EF,所以Q∈β.则Q是α与β的公共点,同理P是α与β的公共点,所以α∩β=PQ.又A1C∩β=R,所以R∈A1C.所以R∈α,且R∈β,则R∈PQ.故P,Q,R三点共线.[B级 综合运用]11.设P1,P2,P3,P4为空间中的四个不同点,则“P1,P2,P3,P4中有三点在同一条直线上”是“P1,P2,P3,P4在同一个平面内”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件解析:选A 由过一条直线和直线外一点有且只有一个平面,可得P1,P2,P3,P4在同一个平面内,故充分性成立.由过两条平行直线有且只有一个平面可得,当P1∈l1,P2∈l1,P3∈l2,P4∈l2,l1∥l2时,P1,P2,P3,P4在同一个平面内,但P1,P2,P3,P4中无三点共线,故必要性不成立.故选A.12.在正方体ABCDA1B1C1D1中,M,N分别是棱DD1和BB1上的点,MD=DD1,NB=BB1,那么正方体中过M,N,C1的截面图形是( )A.三角形B.四边形C.五边形D.六边形5
解析:选C 先确定截面上的已知边与几何体上和其共面的边的交点,再确定截面与几何体的棱的交点.设直线C1M与CD相交于点E,直线C1N与CB相交于点F,连接EF交直线AD于点P,交直线AB于点Q,则五边形C1MPQN即为所求截面图形,如图所示.13.有以下三个命题:①平面外的一条直线与这个平面最多有一个公共点;②直线l在平面α内,可以用符号“l∈α”表示;③已知平面α与β不重合,若平面α内的一条直线a与平面β内的一条直线b相交,则α与β相交.其中真命题的序号是________.解析:若直线与平面有两个公共点,则这条直线一定在这个平面内,故①正确;直线l在平面α内用符号“⊂”表示,即l⊂α,②错误;由a与b相交,说明两个平面有公共点,因此一定相交,故③正确.答案:①③14.如图,在棱长为a的正方体ABCDA1B1C1D1中,M,N分别是AA1,D1C1的中点,过D,M,N三点的平面与正方体的下底面A1B1C1D1相交于直线l.(1)画出直线l的位置;(2)设l∩A1B1=P,求线段PB1的长.解:(1)如图,延长DM交D1A1的延长线于E,连接NE,则NE即为直线l的位置.(2)∵M为AA1的中点,AD∥ED1,∴AD=A1E=A1D1=a.∵A1P∥D1N,且D1N=a,∴A1P=D1N=a,于是PB1=A1B1-A1P=a-a=a.[C级 拓展探究]15.如图所示,今有一正方体木料ABCDA1B1C1D1,其中M,N分别是AB,CB的中点,要过D1,M,N三点将木料锯开,请你帮助木工师傅想办法,怎样画线才能顺利完成?5
解:作法如下:(1)连接MN并延长交DC的延长线于F,连接D1F交CC1于Q,连接QN;(2)延长NM交DA的延长线于E,连接D1E交AA1于P,连接MP;(3)依次在正方体各个面上画线D1P,PM,MN,NQ,QD1,即为木工师傅所要画的线,如图所示.5
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