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    2023届高考数学二轮复习专题十一空间点、线、面的位置关系作业(A)含答案

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    这是一份2023届高考数学二轮复习专题十一空间点、线、面的位置关系作业(A)含答案,共14页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容,欢迎下载使用。

    2023届新高考数学高频考点专项练习:

    专题十一考点30 空间点、线、面的位置关系(A卷)

    1.如图,在正方体中,EF分别是的中点,则与直线CF互为异面直线的是(   )

    A. B. C.DE D.AE

    2.下列说法正确的是(   )

    A.三点确定一个平面

    B.圆心和圆上两个点确定一个平面

    C.如果两个平面相交有一个交点,则必有无数个公共点

    D.如果两条直线没有交点,则这两条直线平行

    3.如图是一个正方体的平面展开图,在原正方体中,给出下列四个结论:

    ABCD垂直;

    CDEF平行;

    ABMN60°角;

    MNEF异面.

    其中正确结论的序号是(   )

    A.①② B.①③ C.③④ D.②④

    4.如图,设EFGH依次是空间四边形ABCD的边ABBCCDDA上除端点外的点,且,则下列结论不正确的是(   )

    A.时,四边形EFGH是平行四边形

    B.时,四边形EFGH是梯形

    C.时,四边形EFGH是平行四边形

    D.时,四边形EFGH是梯形

    5.ab是两条不同的直线,是三个不同的平面,则下列结论正确的是(   )

    A.,则

    B.,则

    C.,则

    D.,则

    6.如图,在正方体中,MN分别为AC的中点,则下列说法中错误是(   )

    A.平面

    B.

    C.直线MN与平面ABCD所成的角为45°

    D.异面直线MN所成的角为60°

    7.(多选)如图,正方体的棱长为1PQ分别是线段上的动点,且满足,则下列说法错误的是(   )

    A.存在PQ的某一位置,使

    B.的面积为定值

    C.时,直线AQ是异面直线

    D.无论PQ运动到任何位置,均有

    8.(多选)在三棱锥中,分别为的中点,平面,则下列判断中正确的是(   )

    A.平面  B.平面

    C.  D.平面平面

    9.(多选)如图所示,为正方体,以下四个结论中正确的有(   )

    A.平面

    B.直线BD所成的角为60°

    C.二面角的正切值是

    D.与底面ABCD所成角的正切值是

    10.在正方体中,六个面内与BD60°角的对角线共有______.

    11.如图所示,GHMN分别是正三棱柱的顶点或所在棱的中点,则表示直线GHMN是异面直线的图形有__________(填序号).
     

    12.《九章算术》是我国的一部古代数学专著,书中记载了一种名为刍甍的五面体(如图),四边形ABCD为矩形,,若都是正三角形,且,则异面直线AECF所成角的大小为__________________.

    13.在四棱柱中,侧面都是矩形,底面四边形ABCD是菱形,且,若异面直线所成的角是90°,则的长度是_________.

    14.如图所示,三棱锥中,平面EPC的中点.

    (1)求证:AEPB是异面直线.

    (2)求异面直线AEPB所成角的余弦值.

    15.如图,在直四棱柱中,底面ABCD是菱形,M在线段上,且.

    (1)求证:

    (2)若四棱柱被平面MBD截得的两部分几何体体积之比为,求的值.


    答案以及解析

    1.答案:D

    解析:因为直线平面平面,所以直线与直线CF共面.又因为EF分别是的中点,所以.平面平面,且CFAE不平行,可得直线CF与直线AE互为异面直线.故选D.

    2.答案:C

    解析:共线的三点不能确定一个平面,故A错误;当圆上的两个点恰为直径的端点时,不能确定一个平面,故B错误;如果两个平面相交有一个交点,则这两个平面相交于过该点的一条直线,故C正确;如果两条直线没有交点,则这两条直线平行或异面,故D错误.故选C.

    3.答案:C

    解析:画出原正方体,如图所示,连接DNDM,由图可知①②错误;,所以为等边三角形,所以ABMN60°角是正确的;显然MNEF异面是正确的.

    4.答案:D

    解析:如图所示,连接BD.,且.同理,,且..时,四边形EFGH是平行四边形.选项AC正确,D.时,,四边形EFGH是梯形,选项B正确.

    5.答案:A

    解析:在A中,若,则,又,因此,故A正确;在B中,若,则有可能,有可能,故B错误;在C中,若,则ab相交或ab异面,故C错误;在D中,若,则,又,则,故D错误.故选A.

    6.答案:D

    解析:如图,连接BD,由MN分别为AC的中点知.因为平面平面,所以平面,故A正确.易知平面平面,所以.,所以,故B正确.易知MN与平面ABCD所成的角即为与平面ABCD所成的角,为45°,故C正确.易知MN所成角即为所成角,为45°,故D错误.故选D.

    7.答案:B

    解析:对于A,当PQ分别是的中点时,,所以A正确;对于B,当PA处,Q处时,的面积为,当PQ分别是的中点时,的面积为,故B错误;对于C,当时,若直线AQ是共面直线,则AP共面,与已知矛盾,故C正确;对于D,由于BC垂直于PQ在平面ABCD内的射影,所以易知,故D正确.故选B.

    8.答案:ABD

    解析:连接,因为分别为的中点,所以,以平面,故选项A正确;因为,所以.,所以.平面,所以.因为,所以平面,故选项B正确;因为平面,所以.不垂直,所以不成立,故选项C错误;因为平面平面,所以平面平面,故选项D正确,故选ABD.

    9.答案:AB

    解析:如图,连接.平面.平面.同理,.平面,故A正确.,异面直线BD所成的角是或其补角.是等边三角形,,故B正确.,连接OC,则是二面角的平面角,,故C不正确.连接AC平面ABCD与底面ABCD所成的角,,故D不正确.

    10.答案:8

    解析:如图,

    在正方体中六个面内与BD60°角的对角线共有8 .

    11.答案:②④

    解析:如题干图中,直线

    题干图中,GHN三点共面,但平面GHN,因此直线GHMN异面;

    题干图中,连接MG(图略),因此,GHMN共面;

    题干图GMN三点共面,但平面GMN,所以GHMN异面.

    12.答案:

    解析:如图,在平面ABFE中,过FABG,连接CG,则或其补角为异面直线AECF所成的角.,则.因为,所以四边形AEFG为平行四边形,所以,又,所以,又,所以,所以,即异面直线AECF所成角的大小为.

    13.答案:

    解析:连接

    由题意得四棱柱中,

    所以四边形是平行四边形,所以

    所以(或其补角)所成的角,

    因为异面直线所成的角为90°,所以

    因为四棱柱中,

    所以

    所以

    所以.

    14.答案:(1)见解析

    (2)余弦值为

    解析:(1)假设AEPB共面,设平面为,所以

    所以平面即为平面ABE,所以平面ABE,这与平面ABE矛盾,

    所以AEPB是异面直线.

    (2)BC的中点F,连接EFAF

    ,所以(或其补角)就是异面直线AEPB所成的角.

    因为平面ABC

    所以

    故异面直线AEPB所成角的余弦值为.

    15.答案:(1)证明过程见解析.

    (2).

    解析:(1)证明:连接AC.

    四边形ABCD是菱形,

    .

    是直四棱柱,

    平面ABCD,且平面ABCD

    .

    ,且平面

    平面

    平面

    .

    (2)设四棱锥,底面的面积为S,高为h

    则三棱锥的体积.

    又四棱柱的体积

    四棱柱被平面MBD截得的两部分几何体体积之比

    解得.

     

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