高中數(shù)學蘇教版第一章立體幾何初步單元測試-參賽作品

1．2點、線、面之間的位置關系1．平面的基本性質我們在日常生活中常見到一些物體如湖面、黑板面、桌面、玻璃面，都給我們以平面的感覺．那么我們能夠將這些面定義為平面嗎？測量中的平板儀、望遠鏡或照相機等都用三條腿的架子支撐在地面上，你知道其中的道理嗎？1．我們知道，幾何里的平面是無限延展的，通常把水平的平面畫成一個平行四邊形，常用符號的規(guī)定是：①A∈α，讀作：“點A在平面α內(nèi)”；B?α，讀作：“點B在平面α外或點B不在平面α內(nèi)”．②A∈l，讀作：“點A在直線l上”；B?l，讀作：“點B在直線l外或點B不在直線l上”．③l?α，讀作：“直線l在平面α內(nèi)”；l?α，讀作：“直線l在平面α外或直線l不在平面α內(nèi)”．2．公理1.(1)文字語言：如果一條直線上的兩點在一個平面內(nèi)，那么這條直線上所有的點都在這個平面內(nèi)．(2)符號語言：A∈l，B∈l，A∈α，B∈α?l?α．3．公理2.(1)文字語言：如果兩個平面有一個公共點，那么它們還有其他公共點，這些公共點的集合是經(jīng)過這個公共點的一條直線．(2)符號語言：P∈α，P∈β?α∩β＝l，P∈l．4．公理3.(1)文字語言：經(jīng)過不在同一條直線上的三點，有且只有一個平面．(2)符號語言：A∈l，B∈l，C?l?三點A、B、C確定唯一平面α．5．推論1：經(jīng)過一條直線和這條直線外的一點，有且只有一個平面．6．推論2：經(jīng)過兩條相交直線，有且只有一個平面．7．推論3：經(jīng)過兩條平行直線，有且只有一個平面．,一、公理1公理1：如果一條直線上的兩點在一個平面內(nèi)，那么這條直線上所有的點都在這個平面內(nèi)．該公理是判定直線在平面內(nèi)的依據(jù)．證明一條直線在某一平面內(nèi)，即只需證明這條直線上有兩個不同的點在該平面內(nèi)即可．二、公理2公理2：如果兩個平面有一個公共點，那么它們還有其他公共點，這些公共點的集合是經(jīng)過這個公共點的一條直線．該公理主要用于判定或證明兩個平面相交及三點在同一條直線上．證明點共線的問題，一般轉化為證明這些點是某兩個平面的公共點(依據(jù)：由點在線上，線在面內(nèi)，推出點在面內(nèi))，這樣，可根據(jù)公理2證明這些點都在這兩個平面的公共直線上．證明共點問題，一般是先證明兩條直線交于一點，再證明這點在第三條直線上，而這一點是兩個平面的公共點，這第三條直線是這兩個平面的交線．三、公理3及其三個推論公理3：經(jīng)過不在同一條直線上的三點，有且只有一個平面．推論1：經(jīng)過一條直線和這條直線外的一點，有且只有一個平面．推論2：經(jīng)過兩條相交直線，有且只有一個平面．推論3：經(jīng)過兩條平行直線，有且只有一個平面．公理3和三個推論是證明點和點、點和線、線和線共面的重要依據(jù)，是把空間問題化歸成平面問題的重要渠道．eq\x(基)eq\x(礎)eq\x(鞏)eq\x(固)知識點一平面的概念及符號表示1．下列說法中，正確的有________(填序號)．①一個平面長4m，寬2②2個平面重疊在一起比一個平面厚；③一個平面的面積是25cm2④一條直線的長度比一個平面的長度大；⑤圓和平行四邊形都可以表示平面．解析：根據(jù)平面定義，前4個說法均不正確，⑤正確．答案：⑤2．點M在直線a上，且直線a在平面α內(nèi)，可記為________．解析：點、線、面的關系采用集合中的符號來記．答案：M∈a?α3．根據(jù)下列條件，畫出圖形：平面α∩平面β＝AB，直線CD?α，CD∥AB，E∈CD，直線EF∩β＝F，F(xiàn)?AB.解析：由題意畫圖形如下：知識點二平面基本性質三條公理4．平面α、β有公共點A，則α、β有________個公共點．解析：根據(jù)公理2.答案：無數(shù)5．如圖，平面α∩平面β＝l，A、B∈α，C∈β，C?l，直線AB∩l＝D ，過A、B、C三點確定的平面為γ，則平面γ、β的交線必過點________．解析：根據(jù)公理判定點C和點D既在平面β內(nèi)又在平面γ內(nèi)，故在β與γ的交線上．答案：C和D6．空間任意四點可以確定________個平面．解析：若四點共線，可確定無數(shù)個平面；若四點共面不共線，可確定一個平面；若四點不共面，可確定四個平面．答案：1個或4個或無數(shù)知識點三平面基本性質三條推論7．下列命題說法正確的是________(填序號)．①空間中不同三點確定一個平面；②空間中兩兩相交的三條直線確定一個平面；③一條直線和一個點能確定一個平面；④梯形一定是平面圖形．解析：根據(jù)三個公理及推論知①②③均不正確．答案：④8．下列各圖的正方體中，P、Q、R、S分別是所在棱的中點，則使這四個點共面的圖形是________(把正確圖形的序號都填上)．解析：①中PS∥RQ，③中SR∥PQ，由推論3知四點共面．答案：①③9．點A在直線l上但不在平面α內(nèi)，則l與α的公共點有__________個．答案：0或1eq\x(能)eq\x(力)eq\x(升)eq\x(級)綜合點一點共線的問題10．如圖，在正方體ABCDA1B1C1D1中，設A1C∩平面ABC1D1＝E，則B、E、D1三點的關系是解析：連接AC、A1C1、AC1，則E為A1C與AC1的交點，故E為AC1的中點．又ABC1D1為平行四邊形，所以B、E、D答案：共線11．如右圖，E、F、G、H分別是空間四邊形中AB、BC、CD、DA上的點，且EH與FG交于點O.求證：B、D、O三點共線．證明：∵E∈AB，H∈AD，∴E∈平面ABD，H∈平面ABD.∴EH?平面ABD.∵EH∩FG＝O，∴O∈平面ABD.同理可證O∈平面BCD.∵平面ABD∩平面BCD＝BD，∴O∈BD，即B、D、O三點共線．綜合點二線共點問題12．如圖，正方體ABCDA1B1C1D1中，E、F分別是棱AA1、AB的中點，求證：D1E、CF、DA證明：如圖，連接EF，A1B，D1C∵E、F為AA1、AB的中點，∴EF綊eq\f(1,2)A1B.又∵A1B綊D1C∴EF綊eq\f(1,2)D1C.故直線D1E、CF在同一個平面內(nèi)，且D1E、CF不平行，則D1E、CF必相交于一點，設該點為M.又∵M∈平面ABCD且M∈平面ADD1A1，∴M∈AD，即D1E、CF、DA綜合點三點、線共面問題13．下列敘述中，正確的是________(填序號)．①若點P在直線l上，點P在直線m上，點P在直線n上，則l、m、n共面；②若點P在直線l上，點P在直線m上，則l、m共面；③若點P不在直線l上，點P不在直線m上，點P不在直線n上，則l、m、n不共面；④若點P不在直線l上，點P不在直線m上，則l、m不共面；⑤若點P在直線l上，點P不在直線m上，則l、m不共面．解析：∵P∈l，P∈m，∴l(xiāng)∩m＝P.由推論2知，l、m共面．答案：②綜合點四同一法證直線共面14．已知：a∥b∥c，直線l∩a＝A，l∩b＝B，l∩c＝C.求證：a、