4、AB與CD的位置關(guān)系是( )
A.AB∥CD
B.AB與CD異面
C.AB與CD相交
D.AB∥CD或AB與CD異面或AB與CD相交
9.如圖K39-2所示,平面α∩平面β=l,A∈α,B∈α,AB∩l=D,C∈β,C?l,則平面ABC與平面β的交線是( )
圖K39-2
A.直線AC B.直線AB
C.直線CD D.直線BC
10.共點(diǎn)的四條直線最多能確定平面的個(gè)數(shù)是________.
11.給出下列條件:①空間的任意三點(diǎn);②空間的任意兩條直線;③梯形的兩條腰所在的直線;④空間的任意一條直線和任意一個(gè)點(diǎn);⑤空間兩兩相交的三條直線.其中一定能獨(dú)立確定一個(gè)平面的條
5、件的序號(hào)是________.
12.[2012·杭州檢測(cè)] 已知a,b為不垂直的異面直線,α是一個(gè)平面,則a,b在α上的射影可能是:①兩條平行直線;②兩條互相垂直的直線;③同一條直線;④一條直線及其外一點(diǎn).則在上面的結(jié)論中,正確結(jié)論的編號(hào)是________(寫出所有正確結(jié)論的編號(hào)).
13.若兩條異面直線所成的角為60°,則稱這對(duì)異面直線為“黃金異面直線對(duì)”,在連接正方體各頂點(diǎn)的所有直線中,“黃金異面直線對(duì)”共有________對(duì).
14.(10分)如圖K39-3,設(shè)E,F(xiàn),G,H分別是三棱錐A-BCD的棱AB、BC、CD、AD的中點(diǎn),若AC=BD=1,求EG2+FH2的值.
6、圖K39-3
15.(13分)已知:如圖K39-4,空間四邊形ABCD中,E, H分別是邊AB,AD上的點(diǎn),F(xiàn),G分別是邊BC,CD上的點(diǎn),且==λ,==μ(0<λ,μ<1),試判斷FE,GH與AC的位置關(guān)系.
圖K39-4
16.(12分)如圖K39-5,平面ABEF⊥平面ABCD,四邊形ABEF與ABCD都是直角梯形,∠BAD=∠FAB=90°,BC綊AD,BE綊FA,G、H分別為FA、FD的中點(diǎn).
(1)證明:四邊形BCHG是平行四邊形;
(2)C、D、F、E四點(diǎn)是否共面?為什么?
(3)
7、證明:FE、AB、CD三線共點(diǎn).
圖K39-5
課時(shí)作業(yè)(三十九)
【基礎(chǔ)熱身】
1.D [解析] 將平面展開圖還原成幾何體,易知AB與CD所成的角為60°,選D.
2.B [解析] ①不對(duì),b,c可能異面;②不對(duì),b,c可能平行;平行移動(dòng)直線不改變這條直線與其他直線的夾角,故③對(duì),選B.
3.D [解析] 當(dāng)l⊥α或l∥α?xí)r,在平面α內(nèi),顯然存在直線b使得l⊥b;當(dāng)l與α斜交時(shí),只需要b垂直于l在平面α內(nèi)的射影即可得到l⊥b.
4.① [解析] ①正確,可以用反證法證明,假設(shè)有三點(diǎn)共線,則由直線和直線外一點(diǎn)確定一個(gè)平面,得這四點(diǎn)共面;②從條件看出兩平面有三個(gè)公共點(diǎn)A、B
8、、C,但是若A、B、C共線,則結(jié)論不正確;③不正確,共面不具有傳遞性;④不正確,因?yàn)榇藭r(shí)所得的四邊形四條邊可以不在一個(gè)平面上.
【能力提升】
5.D [解析] 如圖,可知三種關(guān)系都有可能.
6.C [解析] 取AC中點(diǎn)E,則ME∥BC,且ME=BC,NE∥AD,且NE=AD,∴BC+AD=2(ME+NE)=2a,在△MNE中,MN
9、,因?yàn)榇藭r(shí)所得的四邊形的四條邊可以不在一個(gè)平面上,如空間四邊形.故選B.
8.D [解析] 若三條線段共面,如果AB,BC,CD構(gòu)成等腰三角形,則直線AB與CD相交,否則直線AB∥CD;若不共面,則直線AB與CD是異面直線,故選D.
9.C [解析] 由題意知,D∈l,l?β,∴D∈β.
又D∈AB,∴D∈平面ABC,
即D在平面ABC與平面β的交線上.
又C∈平面ABC,C∈β,
∴點(diǎn)C在平面β與平面ABC的交線上.
從而有平面ABC∩平面β=CD,故選C.
10.6 [解析] 觀察四棱錐模型,它的四個(gè)側(cè)面,以及兩個(gè)對(duì)角面,可以看成共點(diǎn)的四條直線最多能確定平面的個(gè)數(shù)的情形.
10、
11.③ [解析] ①中三點(diǎn)共線時(shí),②中兩直線不平行也不相交時(shí),④中點(diǎn)在直線上時(shí),⑤中三直線交于一點(diǎn)時(shí)(此時(shí)可能不共面),都不能獨(dú)立確定一個(gè)平面.
12.①②④ [解析] ①、②、④對(duì)應(yīng)的情況如下:
用反證法證明③不可能.
13.24 [解析] 正方體如圖,若要出現(xiàn)所成角為60°的異面直線,則直線必須是面對(duì)角線,以AC為例,與之構(gòu)成黃金異面直線對(duì)的直線有4條,分別是A′B,BC′,A′D,C′D,正方體的面對(duì)角線有12條,所以所求的黃金異面直線對(duì)共有=24對(duì)(每一對(duì)被計(jì)算兩次,所以記好要除以2).
14.解:易知四邊形EFGH為平行四邊形,由平行四邊形性質(zhì)知:
EG2+FH
11、2=2(EF2+FG2)=2×(AC2+BD2)=×(12+12)=1.
15.解:∵==λ,==μ,
∴EH∥BD,F(xiàn)G∥BD.
∴EH∥FG,EH=λ·BD,F(xiàn)G=μ·BD.
①當(dāng)λ=μ時(shí),EH∥FG,且EH=FG,
∴四邊形EFGH是平行四邊形,∴EF∥GH.
=,∴HG∥AC.
由公理4知,EF∥GH∥AC.
②當(dāng)λ≠μ時(shí),EH∥FG,但EH≠FG.
∴四邊形EFGH是梯形,且EH,F(xiàn)G為上下兩底邊,∴EF,GH為梯形的兩腰,它們必交于點(diǎn)P,P∈直線EF,P∈直線HG.又EF?平面ABC,HG?平面ADC,
∴P∈平面ABC,P∈平面ADC,
∴P是平面ABC和平
12、面ADC的公共點(diǎn).
又∵平面ABC∩平面ADC=AC,∴P∈直線AC,
∴三條直線EF,GH,AC交于一點(diǎn).
綜上所述,當(dāng)λ=μ時(shí),三條直線EF,GH,AC互相平行;
當(dāng)λ≠μ時(shí),三條直線EF,GH,AC交于一點(diǎn).
【難點(diǎn)突破】
16.解:(1)證明:由題設(shè)知,F(xiàn)G=GA,F(xiàn)H=HD,
所以GH綊AD.
又BC綊AD,故GH綊BC,
所以四邊形BCHG是平行四邊形.
(2)C、D、F、E四點(diǎn)共面.理由如下:
由BE綊AF,G是FA的中點(diǎn)知,BE綊GF,
所以EF∥BG.
由(1)知BG∥CH,所以EF∥CH,故EC、FH共面.
又點(diǎn)D在直線FH上,所以C、D、F、E四點(diǎn)共面.
(3)證明:連接EC,
∵BE綊AF,BC綊AD,
∴==,故EC∥FD且EC≠FD,
∴FE與DC交于一點(diǎn)P.
又AB?平面ABEF,AB?平面ABCD,
∴P點(diǎn)在AB上,故FE、DC、AB三線共點(diǎn).