格物学 第八章 立体几何初步空间直线、平面的平行

直线与平面平行的性质定理-空间直线、平面的平行知识点月考基础选择题自测题解析-上海市等高二数学必修,平均正确率78.0%

2025-05-19
直线与平面平行的性质定理-空间直线、平面的平行知识点月考基础选择题自测题解析-上海市等高二数学必修,平均正确率78.0%
1、['异面直线', '直线与平面垂直的性质定理', '命题的真假性判断', '直线与平面平行的性质定理']

正确率60.0%设$${{l}{,}{m}}$$是两条异面直线,$${{P}}$$是空间任意一点,则下列命题正确的是(

C

A.过$${{P}}$$点必存在平面与两异面直线$${{l}{,}{m}}$$都垂直

B.过$${{P}}$$点必存在平面与两异面直线$${{l}{,}{m}}$$都平行

C.过$${{P}}$$点必存在直线与两异面直线$${{l}{,}{m}}$$都垂直

D.过$${{P}}$$点必存在直线与两异面直线$${{l}{,}{m}}$$都平行

4、['立体几何中的动态问题', '直线与平面平行的判定定理', '直线与平面平行的性质定理']

正确率40.0%点$${{M}{,}{N}}$$分别是棱长为$${{2}}$$的正方体$${{A}{B}{C}{D}{−}{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}{{D}_{1}}}$$的棱$${{B}{C}{,}{C}{{C}_{1}}}$$的中点,动点$${{P}}$$在面$${{B}{C}{{C}_{1}}{{B}_{1}}}$$内运动.若$${{P}{{A}_{1}}{/}{/}}$$平面$${{A}{M}{N}{,}}$$则$${{P}{{A}_{1}}}$$的长度的取值范围是(

B

A.$${{[}{2}{,}{\sqrt {5}}{]}}$$

B.$$\left[ \frac{3 \sqrt{2}} {2}, ~ \sqrt{5} \right]$$

C.$$\left[ \frac{3 \sqrt{2}} {2}, \enskip3 \right]$$

D.$${{[}{2}{,}{3}{]}}$$

6、['直线与平面垂直的判定定理', '直线与平面垂直的性质定理', '直线与平面平行的判定定理', '直线与平面平行的性质定理']

正确率60.0%设$${{m}{、}{n}{、}{l}}$$是空间三条不同的直线,$${{α}}$$是一个平面.下列四个命题中为真命题的是(

C

A.$${{m}{⊥}{l}{,}{m}{/}{/}{n}}$$,则$${{n}{/}{/}{l}}$$

B.若$${{m}{/}{/}{α}{,}{n}{/}{/}{α}}$$,则$${{m}{/}{/}{n}}$$

C.若$${{m}{⊥}{α}{,}{n}{⊂}{α}}$$,则$${{m}{⊥}{n}}$$

D.若$${{m}{/}{/}{α}{,}{n}{⊂}{α}}$$,则$${{m}{/}{/}{n}}$$

8、['空间中直线与直线的位置关系', '空间中直线与平面的位置关系', '直线与平面垂直的性质定理', '直线与平面平行的性质定理']

正确率60.0%已知直线$${{m}{,}{n}}$$和平面$${{α}}$$满足$${{m}{⊥}{α}{,}{m}{⊥}{n}}$$,则$${{n}}$$与$${{α}}$$的位置关系为(

C

A.$${{n}{⊥}{α}}$$

B.$${{n}{⊂}{α}}$$

C.$${{n}{/}{/}{α}}$$或$${{n}{⊂}{α}}$$

D.都有可能

9、['直线与平面垂直的性质定理', '平面与平面垂直的性质定理', '平面与平面平行的性质定理', '直线与平面平行的性质定理']

正确率60.0%设$${{α}{,}{β}}$$为两个不同平面,$${{m}{,}{n}}$$为两条不同的直线,给出以下命题
$${({1}{)}}$$若$${{m}{⊥}{α}{,}{n}{/}{/}{α}}$$,则$${{m}{⊥}{n}{;}{(}{2}{)}}$$若$${{α}{/}{/}{β}{,}{m}{⊂}{α}{,}}$$则$${{m}{/}{/}{β}}$$;
$${({3}{)}}$$若$${{α}{⊥}{β}{,}{m}{⊂}{α}{,}{n}{⊂}{β}{,}}$$则$${{m}{⊥}{n}{;}{(}{4}{)}}$$若$${{m}{⊥}{n}{,}{m}{⊥}{α}{,}{n}{/}{/}{β}}$$,则$${{α}{⊥}{β}{;}}$$
则下列真命题个数为(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

1、设$${l, m}$$是两条异面直线,$${P}$$是空间任意一点,则下列命题正确的是()。

解析:

选项分析:

A. 过$${P}$$点存在平面与两异面直线$${l, m}$$都垂直。这是错误的,因为两条异面直线的公垂线唯一,无法保证存在一个平面同时垂直于两条直线。

B. 过$${P}$$点存在平面与两异面直线$${l, m}$$都平行。这是正确的,可以通过平移两条直线使其与$${P}$$点共面,然后构造平行平面。

C. 过$${P}$$点存在直线与两异面直线$${l, m}$$都垂直。这是错误的,因为两条异面直线的公垂线唯一,不一定经过$${P}$$点。

D. 过$${P}$$点存在直线与两异面直线$${l, m}$$都平行。这是错误的,因为两条异面直线的方向向量不共线,无法同时平行。

正确答案:B

4、点$${M, N}$$分别是棱长为$${2}$$的正方体$${ABCD-A_1B_1C_1D_1}$$的棱$${BC, CC_1}$$的中点,动点$${P}$$在面$${BCC_1B_1}$$内运动。若$${PA_1}$$平行于平面$${AMN}$$,则$${PA_1}$$的长度的取值范围是()。

解析:

1. 建立坐标系:设正方体的顶点坐标为$${A(0,0,0)}$$,$${B(2,0,0)}$$,$${C(2,2,0)}$$,$${D(0,2,0)}$$,$${A_1(0,0,2)}$$,$${B_1(2,0,2)}$$,$${C_1(2,2,2)}$$,$${D_1(0,2,2)}$$。

2. 点$${M}$$和$${N}$$的坐标分别为$${M(2,1,0)}$$,$${N(2,2,1)}$$。

3. 平面$${AMN}$$的法向量为$${\vec{n} = \vec{AM} \times \vec{AN} = (2,1,0) \times (2,2,1) = (1, -2, 2)}$$。

4. 因为$${PA_1}$$平行于平面$${AMN}$$,所以$${PA_1}$$与法向量$${\vec{n}}$$垂直,即$${PA_1}$$的方向向量$${\vec{v}}$$满足$${\vec{v} \cdot \vec{n} = 0}$$。

5. 设$${P(x, y, z)}$$在面$${BCC_1B_1}$$内,则$${x=2}$$,$${0 \leq y \leq 2}$$,$${0 \leq z \leq 2}$$。

6. $${\vec{PA_1} = (-2, -y, 2-z)}$$,由垂直条件得$${-2 \cdot 1 + (-y) \cdot (-2) + (2-z) \cdot 2 = 0}$$,化简得$${2y + 4 - 2z - 2 = 0}$$,即$${y - z + 1 = 0}$$。

7. $$P$$的轨迹为$${y - z + 1 = 0}$$在$${BCC_1B_1}$$内的部分。

8. 计算$${PA_1}$$的长度:$${PA_1 = \sqrt{(-2)^2 + (-y)^2 + (2-z)^2} = \sqrt{4 + y^2 + (2-z)^2}}$$。

9. 由$${y - z + 1 = 0}$$,代入得$${PA_1 = \sqrt{4 + y^2 + (3 - y)^2} = \sqrt{2y^2 - 6y + 13}}$$。

10. 求函数$${f(y) = 2y^2 - 6y + 13}$$在$${0 \leq y \leq 2}$$的取值范围:最小值为$${f(1.5) = 2 \cdot 2.25 - 9 + 13 = 8.5}$$,最大值为$${f(0) = 13}$$和$${f(2) = 9}$$。

11. 因此$${PA_1}$$的取值范围为$${\left[ \sqrt{8.5}, \sqrt{9} \right] = \left[ \frac{3\sqrt{2}}{2}, 3 \right]}$$。

正确答案:B

6、设$${m, n, l}$$是空间三条不同的直线,$${\alpha}$$是一个平面。下列四个命题中为真命题的是()。

解析:

选项分析:

A. 若$${m \perp l}$$,$${m \parallel n}$$,则$${n \parallel l}$$。这是错误的,$${n}$$可能与$${l}$$垂直或异面。

B. 若$${m \parallel \alpha}$$,$${n \parallel \alpha}$$,则$${m \parallel n}$$。这是错误的,$${m}$$和$${n}$$可能平行、相交或异面。

C. 若$${m \perp \alpha}$$,$${n \subset \alpha}$$,则$${m \perp n}$$。这是正确的,因为垂直于平面的直线垂直于平面内的所有直线。

D. 若$${m \parallel \alpha}$$,$${n \subset \alpha}$$,则$${m \parallel n}$$。这是错误的,$${m}$$可能与$${n}$$平行或异面。

正确答案:C

8、已知直线$${m, n}$$和平面$${\alpha}$$满足$${m \perp \alpha}$$,$${m \perp n}$$,则$${n}$$与$${\alpha}$$的位置关系为()。

解析:

1. 因为$${m \perp \alpha}$$,所以$${m}$$垂直于$${\alpha}$$内的所有直线。

2. 又$${m \perp n}$$,则$${n}$$可能在平面$${\alpha}$$内(与$${m}$$垂直),也可能平行于$${\alpha}$$(与$${m}$$垂直但不重合)。

3. 因此$${n}$$与$${\alpha}$$的位置关系为$${n \parallel \alpha}$$或$${n \subset \alpha}$$。

正确答案:C

9、设$${\alpha, \beta}$$为两个不同平面,$${m, n}$$为两条不同的直线,给出以下命题:

(1)若$${m \perp \alpha}$$,$${n \parallel \alpha}$$,则$${m \perp n}$$;

(2)若$${\alpha \parallel \beta}$$,$${m \subset \alpha}$$,则$${m \parallel \beta}$$;

(3)若$${\alpha \perp \beta}$$,$${m \subset \alpha}$$,$${n \subset \beta}$$,则$${m \perp n}$$;

(4)若$${m \perp n}$$,$${m \perp \alpha}$$,$${n \parallel \beta}$$,则$${\alpha \perp \beta}$$。

则下列真命题个数为()。

解析:

命题分析:

(1)正确。因为$${m \perp \alpha}$$,$${n \parallel \alpha}$$,所以$${m}$$垂直于$${n}$$。

(2)正确。平行平面中的一个平面内的直线平行于另一个平面。

(3)错误。$${\alpha \perp \beta}$$时,$${m}$$和$${n}$$不一定垂直,可能平行或相交但不垂直。

(4)错误。$${m \perp n}$$,$${m \perp \alpha}$$,$${n \parallel \beta}$$不能推出$${\alpha \perp \beta}$$,反例存在。

正确答案:B

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