板块一.对平面的进一步认识
典例分析
题型一 平面的基本性质
【例1】 在空间中,“两条直线没有公共点”是“这两条直线平行”的( )
A.充分不必要条件. B.必要不充分条件.
C.充要条件. D.既不充分也不必要条件.
【难度】★ 【解析】 B;
【例2】 判断下面说法是否正确:
①如果一条直线与两条直线都相交,那么这三条直线确定一个平面. ②经过一点的两条直线确定一个平面. ③经过空间任意三点有且只有一个平面.
④若四边形的两条对角线相交于一点,则该四边形是平面图形. ⑤两个平面的公共点的集合,可能是一条线段. ⑥空间中的四个点只可能确定一个平面或四个平面.
【难度】★★
【解析】 ①错误,如果这三条直线交于一点,比如过正方体同一顶点的三条棱就无法确定一
个平面;
②正确,两条相交直线确定一个平面;
③错误,必须是不共线的三点,如果是共线三点,则有无数个平面;
④正确,两条相交的对角线确定一个平面,四个顶点都在这个平面内,故是平面图形;
⑤错误,两个平面若相交,公共点必是一条直线;
⑥错误;若四点共线,则可以有无穷多个平面过这四点,若是对不共线的四点,该命题正确.
【例3】 若P是正方体ABCD?A1B1C1D1上底面对角线AC上一点,则B、D、P三点可以确定平面( )
A.1个 B.2个 C.无数个 D.1个或无数个
【难度】★★ 【解析】 答案:C
1
P是AC的中点,无数个;P不是AC的中点,1个.
【例4】 下列推理错误的是( )
A.A?l,A??,B?l,B???l??
B.A??,A??,B??,B????I??AB
C.A,B,C??,A,B,C??,且A,B,C不共线??,?重合 D.l??,A?l?A??
【难度】★★
【解析】 直线上有两点有一个平面内,则这条直线一定在平面内,公理1保证了A正确;
如果两个平面有两个公共点,则它们的交线是过这两点的直线,公理2保证了B,C正确;直线不在平面内,可以与平面有一个交点,故D错误.
【例5】 已知点A,直线l,平面?,
①A?l,l???A?? ②A?l,l???A?? ③A?l,l???A?? ④A?l,A???l?? 以上命题表达正确,且是真命题的有________.
【难度】★★★
【解析】 直线不在平面内,可以与平面有一个交点,故①错误;
直线是点集,故只能用l??,②错误;
直线是平面的真子集,故不在直线上的点可以在平面内,③错误; 一条直线在一个平面内,则直线上任一点都在平面内,故④正确.
共线问题
【例6】 在正方体ABCD?A1B1C1D1中,O,O1分别是上,下底的中心,P是DB1的中点,
则O、P、O1三点( )
A.不共面共线 B.共线 C.共面不共线 D.不共面
【难度】★★★ 【解析】 答案:B
连结BD、B1D1、BD1,在矩形BB1D1D中,易知O、P、O1三点共线.
【例7】 如图,已知在空间四边形ABCD中(即这四点不共面),E,F,G,H分别是AB、BC、
CD、AD上的点,且EH交FG于P.求证:P在直线BD上.
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AEDBHG FPC【难度】★★★
【解析】 ∵P?直线EH,∵P?平面ABD,
∵P?直线FG,∴P?平面BCD, ∴P?(平面ABD∩平面BCD), 又BD是平面ABD与平面BCD的交线, ∴P?BD.
【例8】 在棱长为2的正方体ABCD?A'B'C'D'中,E,F分别是 AB,CC'的中点,过点
E,F,D' 的截面与正方体的下底面相交于直线l,
①请画出直线l的位置;
②设lIBC?G,求BG的长.
【难度】★★★
D'A'B'FC'DBC
【解析】 ①延长D'F交DC的延长线于M,连结EM,
如图所示,直线EM即为所求的截面与底面的交线.
D'A'B'C'AEFDGAEBCM
②因为F为CC'的中点,故CM?DC,
BGEB1又E点为AB的中点,故??,
GCMC212故BG?BC?.
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