1.下列說法:
①公理1可用集合符號敘述為:若a∈l,b∈l且a∈α,b∈α,則必有l∈α;
②四邊形的兩條對角線必相交於一點;
③用平行四邊形表示的平面以平行四邊形的四條邊作為平面的邊界線;
④梯形是平面圖形.
其中正確的說法個數為________.
解析:對於①,直線l在α內應表示為lα;對於②,當四邊形的四個頂點不共面時,對角線不交於一點;對於③,平面具有無限延展性,無邊界;對於④,由平行的兩條邊確定平面,再由公理1知,梯形的腰也在這個平面內.故④正確.
答案:1
2.在圖中,a________平面abc;a________平面bcd;bd________平面abd;bd________平面abc;平面abc∩平面acdbc.
解析:表示點在平面內或點在直線上用「∈」,表示點在平面外或點在直線外用「」,表示直線在平面內用「」,表示直線不在平面內用「」.
答案:∈ ac 平面abc 平面bcd
3.兩個平面的公共點的個數為________.
解析:兩個平面平行時,無公共點;兩個平面相交時,有無數個公共點.
答案:0或無數
4.空間有四個點,如果其中任意三點都不共線,那麼經過其中三個點的平面有________個.
解析:當四點共面時,經過三點的平面有1個;四點不共面時,經過其中的三點可畫四個平面.
答案:一或四
一、填空題
1.下列說法中正確的個數為________.
①過三點至少有乙個平面;
②過四點不一定有乙個平面;
③不在同一平面內的四點最多可確定4個平面.
解析:①正確,其中三點不共線時,有且僅有乙個平面.三點共線時,有無數個平面;②正確,四點不一定共面;③正確.
答案:3
2.①兩組對邊分別平行的四邊形是平行四邊形;
②一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形;
③兩組對邊分別相等的四邊形是平行四邊形;
④對角線互相平分的四邊形是平行四邊形.
空間中,上述四個結論一定成立的是________(填上所有你認為正確的命題的序號).
解析:空間中,兩組對邊分別相等的四邊形不一定是平行四邊形,如圖所示.
答案:①②④
3.設平面α與平面β相交於l,直線aα,直線bβ,a∩b=m,則m________l.
解析:因為a∩b=m,aα,bβ,所以m∈α,m∈β,
又因為α∩β=l,所以m∈l.
答案:∈
4.在四面體abcd的邊ab、bc、cd、da上分別取e、f、g、h四點,如果ef∩gh=p,則點p一定在直線______上.
解析:∵ef∩gh=p,ef平面abc,∴p∈平面abc.
又gh平面acd,∴p∈平面acd.
∵平面abc∩平面acd=ac,∴p∈ac.
答案:ac
5.正方體各面所在的平面可將空間分成________個部分.
解析:正方體的各個面所在平面將空間分成三層,且每層被分成9部分,故共分成27部分.
答案:27
6.a、b、c、d為不共面的四點,e、f、g、h分別在ab、bc、cd、da上,
(1)如果eh∩fg=p,那麼點p在________上;
(2)如果ef∩gh=q,那麼點q在________上.
解析:(1)如圖,由ab、ad確定平面α.
∵e、h在ab、da上,
∴e∈α,h∈α,
∴直線ehα,
又∵eh∩fg=p,
∴p∈eh,p∈α.
設bc、cd確定平面β,同理可證,p∈β,
∴p是平面α,β的公共點,
∵α∩β=bd,∴點p在直線bd上.
同理可證(2)的結論.
答案:(1)bd所在的直線
(2)ac所在的直線
7.已知平面α、β,直線l,點a、b、c,它們滿足:α∩β=l,a∈α,b∈α,c∈β,且cα,又直線ab∩l=d,a、b、c三點確定的平面為γ,則平面β與平面γ的交線是________.
解析:∵d∈l,lβ,∴d∈β,又c∈β,γ由a、b、c三點確定,∴abγ,c∈γ,又d∈ab,∴d∈γ,∴cd是β與γ的交線.
答案:直線cd
8.設平面α與平面β交於直線l,a∈α,b∈β,且直線ab∩l=c,則直線ab
解析:∵α∩β=l,ab∩l=c,
∴c∈β,c∈ab,
∴ab∩β=c.
答案:c
9.在如圖所示的正方體中,p,q,r,s分別是所在稜的中點,則使這四個點共面的圖是________(填序號).
解析:(1)圖中ps∥qr,∴p、q、r、s四點共面;
(3)圖中sr∥pq,∴p、q、r、s四點共面.
答案:(1)(3)
二、解答題
10.如圖,用符號表示下列圖形中點、直線、平面之間的位置關係.
解:題圖(1)中,α∩β=l,a∩α=a,a∩β=b.
題圖(2)中,α∩β=l,aα,bβ,a∩l=p,b∩l=p.
11.已知a、b、c是平面α外不共線的三點,且ab、bc、ca分別與α交於點e、f、g,求證:e、f、g三點共線.
證明:如圖,過a、b、c作一平面β,
則abβ,acβ,bcβ.
∴e∈β,f∈β,g∈β.
設α∩β=l,∵ab、bc、ca分別與α相交於點e、f、g,
∴e∈α,f∈α,g∈α.
∴e、f、g必在α與β的交線上.
∴e、f、g三點共線.
12.如圖,△abc與△a1b1c1不全等,且a1b1∥ab,b1c1∥bc,c1a1∥ca.求證:aa1、bb1、cc1交於一點.
證明:如圖所示,∵a1b1∥ab,
∴a1b1與ab確定一平面α,
同理,b1c1與bc確定一平面β,c1a1與ca確定一平面γ.
易知β∩γ=c1c.又△abc與△a1b1c1不全等,
∴aa1與bb1相交,設交點為p,p∈aa1,p∈bb1.
而aa1γ,bb1β,∴p∈γ,p∈β,
∴p在平面β與平面γ的交線上.
又β∩γ=c1c,根據公理2知,p∈c1c,
∴aa1、bb1、cc1交於一點.
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