立体几何直线与直线之间的关系典型例题有答案

立体几何直线与直线之间的关系典型例题有答案
立体几何直线与直线之间的关系典型例题有答案

立体几何的典型例题精炼

一、直线与直线的位置关系

两直线的位置关系有哪些?

什么是异面直线?

什么是异面直线所成角?求异面直线所成角时要注意哪些问题?

三垂线定理?证明三垂线定理。

平面内的一条直线,如果和穿过这个平面的一条斜线在这个平面内的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直。

三垂线定理的逆定理:如果平面内一条直线和穿过该平面的一条斜线垂直,那么这条直线也垂直于这条斜线在平面内的射影。

[例1]在正方体ABCD-A B C D中,O是底面ABCD的中心,M、N分别是棱DD、

D C的中点,则直线OM( ).

A .是AC和MN的公垂线.

B .垂直于AC但不垂直于MN.

C .垂直于MN,但不垂直于AC.

D .与AC、MN都不垂直.

错解:B.

错因:学生观察能力较差,找不出三垂线定理中的射影.

正解:A.

11111

11

[例2]如图,已知在空间四边形ABCD 中,E,F 分别是AB,AD 的中点,

G,H 分别是BC,CD 上的点,且,求证:直线EG,FH,AC 相交于一点.

解:证明:、F 分别是AB,AD 的中点, ∥BD,EF=BD,

又,

GH ∥BD,GH=BD,

四边形EFGH 是梯形,设两腰EG,FH 相交于一点T,

平面ABC,FH 平面ACD,

T 面ABC,且T 面ACD,又平面ABC 平面ACD=AC,

,直线EG,FH,AC 相交于一点T.

[例3]判断:若a,b 是两条异面直线,P 为空间任意一点,则过P 点有且仅有一个平面与a,b 都平行.

错解:认为正确.

错因:空间想像力不够.忽略P 在其中一条线上,或a 与P 确定平面恰好与b 平行,此时就不能过P 作平面与a 平行.

正解:假命题.

[例4] 如图,在四边形ABCD 中,已知AB ∥CD ,直线AB ,BC ,AD ,DC 分别与平面α相交于点E ,G ,H ,F .求证:E ,F ,G ,H 四点必定共线(在同一条直线上).

分析:先确定一个平面,然后证明相关直线在这个平面内,最

后证明四点共线.

证明 ∵ AB//CD , AB ,CD 确定一个平面β.

又∵AB ∩α=E ,AB β, E α,E β,

即 E 为平面α与β的一个公共点.

同理可证F ,G ,H 均为平面α与β的公共点.

∵ 两个平面有公共点,它们有且只有一条通过公共点的公共直

线,

∴ E,F ,G ,H 四点必定共线.

点 评:在立体几何的问题中,证明若干点共线时,先证明这些点都是某两平面的公共点,而后得出这些点都在二平面的交线上的结论.

2==HC DH GC BG E EF ∴212==HC DH GC BG

∴31∴?EG ?∴∈∈ AC T ∈∴∴∴∈∈

[例5] 已知:在直角三角形ABC中,A为直角,PA⊥平面ABC,BD⊥PC,垂足为D,求证:AD⊥PC

证明:∵PA ⊥平面ABC∴PA⊥BA

又∵BA⊥AC ∴BA⊥平面PAC

∴AD是BD在平面PAC内的射影

又∵BD⊥PC∴AD⊥PC.(三垂线定理的逆定理)

高中立体几何典型题及解析

高中立体几何典型500题及解析(二)(51~100题) 51. 已知空间四边形ABCD 中,AB=BC=CD=DA=DB=AC,M 、N 分别为BC 、AD 的中点。 求:AM 及CN 所成的角的余弦值; 解析:(1)连接DM,过N 作NE∥AM 交DM 于E ,则∠CNE 为AM 及CN 所成的角。 ∵N 为AD 的中点, NE∥AM 省 ∴NE=2 1AM 且E 为MD 的中点。 设正四面体的棱长为1, 则NC=21·23= 4 3且ME=2 1MD= 4 3 在Rt△MEC 中,CE 2=ME 2+CM 2= 163+41=16 7 ∴cos ∠CNE= 324 3 432167)43()43( 2222 22-=??-+=??-+NE CN CE NE CN , 又∵∠CNE ∈(0, 2 π) ∴异面直线AM 及CN 所成角的余弦值为3 2. 注:1、本题的平移点是N ,按定义作出了异面直线中一条的平行线,然后先在△CEN 外计算CE 、CN 、EN 长,再回到△CEN 中求角。 2、作出的角可能是异面直线所成的角,也可能是它的邻补角,在直观图中无法判定,只有通过解三角形后,根据这个角的余弦的正、负值来判定这个角是锐角(也就是异面直线所成的角)或钝角(异面直线所成的角的邻补角)。最后作答时,这个角的余弦值必须为正。

52. .如图所示,在空间四边形ABCD 中,点E 、F 分别是BC 、AD 上的点,已知AB=4,CD=20,EF=7, 3 1 ==EC BE FD AF 。求异面直线AB 及CD 所成的角。 解析:在BD 上取一点G ,使得3 1 =GD BG ,连结EG 、FG 在ΔBCD 中,GD BG EC BE = ,故EG//CD ,并且4 1==BC BE CD EG , 所以,EG=5;类似地,可证FG//AB ,且 4 3 ==AD DF AB FG , 故FG=3,在ΔEFG 中,利用余弦定理可得 cos ∠ FGE= 2 1 5327532222222- =??-+=??-+GF EG EF GF EG ,故∠FGE=120°。 另一方面,由前所得EG//CD ,FG//AB ,所以EG 及FG 所成的锐角等于AB 及CD 所成的角,于是AB 及CD 所成的角等于60°。 53. 在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AA 1=c ,AB=a ,AD=b ,且a >b .求AC 1及BD 所成的角的余弦. A B C D E F G E D 1 C 1 B 1 A 1 A B D C O

立体几何题经典例题

D E A F B C O O 1 M D C A S 15.如图,在正三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,已知AB =1,D 在棱BB 1上,且BD =1,则AD 与平面 AA 1C 1C 所成角的正弦值为 . 6.已知正三棱柱111C B A ABC -的棱长为2,底面边长为1,M 是BC 的中点. (1)在直线1CC 上求一点N ,使1AB MN ⊥; (2)当1AB MN ⊥时,求点1A 到平面AMN 的距离. (3)求出1AB 与侧面11A ACC 所成的角θ的正弦值. 7. 如图所示,AF 、DE 分别是1O O ⊙、 ⊙的直径.AD 与两圆所在的平面均垂直,8=AD .BC 是O ⊙的直径,AD OE AC AB //,6==. (1)求二面角F AD B --的大小; (2)求直线BD 与EF 所成角的余弦值. 8.如图,正方形ABCD 、ABEF 的边长都是1,而且平面ABCD 、ABEF 互相垂直.点M 在AC 上移动,点N 在BF 上移动,若 a BN CM ==)20(<

18.(本小题满分12分) 已知矩形ABCD 与正三角形AED 所在的平面 互相垂直, M 、N 分别为棱BE 、AD 的中点, 1=AB ,2=AD , (1)证明:直线//AM 平面NEC ; (2)求二面角D CE N --的大小. 19.(本小题满分12分) 如图,在四棱锥ABCD P -中,底面ABCD 是直角梯形, 2 π = ∠=∠ABC DAB ,且22===AD BC AB , 侧面 ⊥PAB 底面ABCD ,PAB ?是等边三角形. (1)求证:PC BD ⊥; (2)求二面角D PC B --的大小. 15、(北京市东城区2008年高三综合练习一)如图,在直三 棱柱ABC —A 1B 1C 1中,∠BAC =90°,AB =BB 1,直线B 1C 与平面ABC 成30°角. (I )求证:平面B 1AC ⊥平面ABB 1A 1; (II )求直线A 1C 与平面B 1AC 所成角的正弦值; (III )求二面角B —B 1C —A 的大小. 52、(河南省濮阳市2008年高三摸底考试)如图,在多面体ABCDE 中,AE ⊥面ABC ,BD ∥AE ,且AC =AB =BC =BD =2,AE =1,F 为CD 中点. (1)求证:EF ⊥面BCD ; (2)求面CDE 与面ABDE 所成的二面角的余弦值. A B C D M N 第18题图

高中数学集合典型例题

-- -- 集 合 1.集合概念 元素:互异性、无序性、确定性 2.集合运算 全集U:如U =R 交集:}{B x A x x B A ∈∈=且 并集:}{B x A x x B A ∈∈=?或 补集:}{A x U x x A C U ?∈=且 3.集合关系 空集A ?φ 子集B A ?:任意B x A x ∈?∈ B A B B A B A A B A ??=??= 注:数形结合---文氏图(即韦恩图、Ve nn 图)、数轴 典型例题 1. 集合(){}0,=+=y x y x A ,(){}2,=-=y x y x B ,则=B A 2. 已知集合{}R x x y y P ∈+-==,22,{}R x x y x Q ∈+-==,2,那么Q P 等于 3. 设(){}R b b x b x x A ∈=++++=,0122,求A 中所有元素之和. 4. 已知集合{}24,3,22++=a a A ,{}a a a B --+=2,24,7,02,且{}7,3=B A ,求a 的值. 5. 已知(){}011=+-=x m x A ,{}0322=--=x x x B ,若B A ?,则m 的值为 6. 已知{}121-≤≤+=m x m x A ,{}52≤≤-=x x B ,若B A ?,求实数m 的取值范围. 7. 设全集{}32,3,22-+=a a S ,{}2,12-=a A ,{}5=A C S ,求a 的值. 8. 若{}Z n n x x A ∈==,2,{}Z n n x x B ∈-==,22,试问B A ,是否相等. 9. 已知(){}a x y y x M +==,,(){}2,22=+=y x y x N ,求使得φ=N M 成立的实数a 的取值范围. 10. 设集合{}R x x x x A ∈=+=,042,(){}R x R a a x a x x B ∈∈=-+++=,,011222,若A B ?,求实数a 的取值范围. 11. 设R U =,集合{}R x a ax x x A ∈=+-+=,03442,(){}R x a x a x x B ∈=+--=,0122,{}R x a ax x x C ∈=-+=,0222,若C B A ,,中至少一个不是空集,求实数a 的取值范围. 12. 设集合(){}01,2=--=x y y x A ,(){} 05224,2=+-+=y x x y x B ,(){==y y x C ,}b kx +,是否存在N b k ∈,,使得()φ=C B A ?若存在,请求出b k ,的值;若不存在,请说明理由.

高中空间立体几何典型例题

高中空间立体几何典型 例题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

1 如图所示,正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,侧面对角线AB 1,BC 1上分别有两点E ,F ,且B 1E=C 1F. 求证:EF ∥平面ABCD. 证明 方法一 分别过E ,F 作EM ⊥AB 于M ,FN ⊥BC 于N ,连接MN. ∵BB 1⊥平面ABCD , ∴BB 1⊥AB ,BB 1⊥BC , ∴EM ∥BB 1,FN ∥BB 1, ∴EM ∥FN. 又∵B 1E=C 1F ,∴EM=FN , 故四边形MNFE 是平行四边形,∴EF ∥MN. 又MN ?平面ABCD ,EF ?平面ABCD , 所以EF ∥平面ABCD. 方法二 过E 作EG ∥AB 交BB 1于G , 连接GF ,则B B G B A B E B 1111=, ∵B 1E=C 1F ,B 1A=C 1B , ∴B B G B B C E C 1111=,∴FG ∥B 1C 1∥BC , 又EG ∩FG =G ,AB ∩BC =B , ∴平面EFG ∥平面ABCD ,而EF ?平面EFG , ∴EF ∥平面ABCD . 2 已知P 为△ABC 所在平面外一点,G 1、G 2、G 3分别是△PAB 、△PCB 、△PAC 的重心.

(1)求证:平面G 1G 2G 3∥平面ABC ; (2)求S △3 21G G G ∶S △ABC . (1)证明 如图所示,连接PG 1、PG 2、PG 3并延长分别与边AB 、BC 、AC 交于点D 、E 、F , 连接DE 、EF 、FD ,则有PG 1∶PD =2∶3, PG 2∶PE =2∶3,∴G 1G 2∥DE . 又G 1G 2不在平面ABC 内, ∴G 1G 2∥平面ABC .同理G 2G 3∥平面ABC . 又因为G 1G 2∩G 2G 3=G 2, ∴平面G 1G 2G 3∥平面ABC . (2)解 由(1)知PE PG PD PG 21 =32,∴G 1G 2=32DE . 又DE =21AC ,∴G 1G 2=31 AC . 同理G 2G 3=31AB ,G 1G 3=3 1BC . ∴△G 1G 2G 3∽△CAB ,其相似比为1∶3, ∴S △3 21G G G ∶S △ABC =1∶9. 3如图所示,已知S 是正三角形ABC 所在平面外的一点,且SA =SB =SC ,SG 为△SAB 上的高, D 、 E 、 F 分别是AC 、BC 、SC 的中点,试判断S G 与平面DEF 的位置关系,并给予证明. 解 SG ∥平面DEF ,证明如下: 方法一 连接CG 交DE 于点H , 如图所示.

高考立体几何大题经典例题.

N M P C B A <一 >常用结论 1.证明直线与直线的平行的思考途径:(1转化为判定共面二直线无交点; (2转化为二直 线同与第三条直线平行; (3转化为线面平行; (4转化为线面垂直; (5转化为面面平行 . 2.证明直线与平面的平行的思考途径:(1转化为直线与平面无公共点; (2转化为线线平 行; (3转化为面面平行 . 3. 证明平面与平面平行的思考途径:(1 转化为判定二平面无公共点; (2 转化为线面平行; (3转化为线面垂直 . 4.证明直线与直线的垂直的思考途径:(1转化为相交垂直; (2转化为线面垂直; (3转 化为线与另一线的射影垂直; (4转化为线与形成射影的斜线垂直 . 5.证明直线与平面垂直的思考途径:(1转化为该直线与平面内任一直线垂直; (2转化为该直线

与平面内相交二直线垂直; (3转化为该直线与平面的一条垂线平行; (4转化为该直线垂直于另一个平行平面; (5转化为该直线与两个垂直平面的交线垂直 . 6.证明平面与平面的垂直的思考途径:(1转化为判断二面角是直二面角; (2转化为线面垂直 . 3、如图,在正方体 1111ABCD A B C D -中, E 是 1AA 的中点, 求证: 1//AC 平面BDE 。 5、已知正方体 1111ABCD A B C D -, O 是底 ABCD 对角线的交点 . 求证:(1 C1O ∥面 11AB D ; (21 AC ⊥面 11AB D . 9、如图 P 是ABC ?所在平面外一点, , PA PB CB =⊥平面 PAB , M 是 PC 的中点, N 是 AB 上的点, 3AN NB = A D 1 C B D C D D B A C 1

集合典型例题

集合·典型例题 能力素质 例用符号∈或填空1 ? 1________N , 0________N , -3________N , 0.5N N ,;2 1________Z , 0________Z , -3________Z , 0.5Z Z ,;2 1________Q , 0________Q , -3________Q , 0.5Q Q ,;2 1________R , 0________R , -3________R , 0.5R R ,;2 分析元素在集合内用符号∈,而元素不在集合内时用符号. ? 解∈, ∈,-,,; 1N 0N 3N 0.5N N ???2 1Z 0Z 3Z 0.5Z Z 1Q 0Q 3Q ∈, ∈,-∈,,;∈,∈,-∈,??2 0.5Q Q 1R 0R 3R 0.5R R ∈,; ∈,∈,-∈,∈,; 22?? 说明:要注意符号的规范书写. 例2 (1)用列举法表示不超过10的非负偶数的集合,并用另一种方法表示出来; (2)设集合A ={(x ,y)|x +y =6,x ∈N ,y ∈N},试用列举法表示集合A ; 分析 (1)中集合含的元素为0、2、4、6、8、10;(2)中集合所含的元素是点(0,6),(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1),(6,0). 解 (1){0,2,4,6,8,10};用描述法表示为{不超过10的非负偶数},或|x|x =2n ,n ∈N ,n <6}. (2)A ={(0,6),(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1),(6,0)}. 说明:注意(2)中集合A 的元素是点的坐标.

立体几何空间直角坐标系解法典型例题

立体几何坐标解法典型例题 1、如图,正三棱柱111ABC A B C -的所有棱长都为2,D 为1CC 中点. (Ⅰ)求证:1AB ⊥平面1A BD ; (Ⅱ)求二面角1A A D B --的大小; (Ⅲ)求点C 到平面1A BD 的距离. 2、如图,在Rt AOB △中, π6 OAB ∠=,斜边4AB =.Rt AOC △可以通过Rt AOB △以直线AO 为轴旋转得到,且二面角B AO C --的直二面角.D 是AB 的中点. (1)求证:平面COD ⊥平面AOB ; (2)求异面直线AO 与CD 所成角的大小. A B C D

3.(2010·上海松江区模拟)设在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB =AC =AA 1=2,∠BAC =90°,E ,F 依次为C 1C ,BC 的中点. (1)求异面直线A 1B 、EF 所成角θ的正弦值; (2)求点B 1到平面AEF 的距离. 4.四棱锥S ABCD -中,底面ABCD 为平行四边形,侧面SBC ⊥底面ABCD .已知45ABC =o ∠, 2AB = ,BC = SA SB == (Ⅰ)证明SA BC ⊥; (Ⅱ)求直线SD 与平面SAB 所成角的大小. D B C A S

5.如图,点P 是单位正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中异于A 的一个顶点,则AP →·AB → 的值为( ) A .0 B .1 C .0或1 D .任意实数 5.在棱长为1的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 、N 分别为A 1B 1和BB 1的中点,那么直线AM 与CN 所成角的余弦值等于( ) A.32 B.1010 C.35 D.25 <二>选择题辨析 [注]: ①两条异面直线在同一平面内射影一定是相交的两条直线.(×) ②直线在平面外,指的位置关系:平行或相交 ③若直线a 、b 异面,a 平行于平面,b 与的关系是相交、平行、在平面内. ④两条平行线在同一平面内的射影图形是一条直线或两条平行线或两点. ⑤在平面内射影是直线的图形一定是直线.(×) ⑥在同一平面内的射影长相等,则斜线长相等.(×) ⑦是夹在两平行平面间的线段,若,则的位置关系为相交或平行或异面. [注]: ①直线与平面内一条直线平行,则∥. (×) ②直线与平面内一条直线相交,则与平面相交. (×) ③若直线与平面平行,则内必存在无数条直线与平行. (√) ④两条平行线中一条平行于一个平面,那么另一条也平行于这个平面. (×) ⑤平行于同一直线的两个平面平行.(×) ⑥平行于同一个平面的两直线平行.(×) ⑦直线与平面、所成角相等,则∥.(×) [注]: ①垂直于同一平面....的两个平面平行.(×) ②垂直于同一直线的两个平面平行.(√) ③垂直于同一平面的两条直线平行.(√) αααb a ,b a =b a ,a αa αa αa αa ααa l αβαβ

专题一立体几何经典练习题

2 专题一 立体几何 班级: _____ 姓名: _____ 学号: _____ 一、选择题(4 分×10=40 分) 1.直线 l , l 和 α , l // l , a 与 l 平行,则 a 与 l 的关系是 1 2 1 2 1 2 A .平行 B .相交 C .垂直 D .以上都可能 2.若线段 AB 的长等于它在平面内射影长的 3 倍,则这条斜线与平面所成角的余弦值为 A . 1 3 B . 2 2 2 2 C . D . 3 3 3.在正方体 ABCD-A 1B 1C 1D 1 中,B 1C 与平面 DD 1B 1B 所成的角的大小为 A .15 B . 30 C . 45 D . 60 4.有下列命题:①空间四点共面,则其中必有三点共线;②空间四点不共面,则其中 任何三点不共线;③空间四点中有三点共线,则此四点共面;④空间四点中任何三点 不共线,则此四点不共面.其中正确的命题是 A .②③ B .①②③ C .①③ D .②③④ 5.有一山坡,倾斜度为 300,若在斜坡平面上沿着一条与斜坡底线成 450 角的直线前进 1 公里,则升高了 A . 250 2 米 B . 250 3 米 C . 250 6 米 D . 500 米 6.已知三条直线 a , b , l 及平面 α , β ,则下列命题中正确的是 A . 若b ? α , a // b , 则a // α B .若 a ⊥ α , b ⊥ α ,则 a // b C . 若 a ? α ,α β = b ,则 a // b D .若 a ? α , b ? α , l ⊥ a , l ⊥ b , 则 l ⊥ α 7.已知 P 是△EFG 所在平面外一点,且 PE=PG ,则点 P 在平面 EFG 内的射影一定在△EFG 的 A .∠FEG 的平分线上 B .边 EG 的垂直平分线上 C .边 EG 的中线上 D .边 EG 的高上 8.若一正四面体的体积是18 2 cm 3,则该四面体的棱长是 A . 6cm B . 6 3 cm C .12cm D . 3 3 cm 9.P 是△ABC 所在平面α 外一点,PA ,PB ,PC 与α 所成的角都相等,且 PA ⊥BC ,则 △ABC 是 A .等边三角形 B .直角三角形 C .等腰三角形 D .等腰直角三角形 3 10.如图,在多面体 ABCDEF 中,已知 ABCD 是边长为 3 的正方形,EF//AB ,EF= ,EF 2 与面 AC 的距离为 2,则该多面体的体积为 E F A .2 B .4 C . 2 2 D . 4 2 D C 二、填空题(4 分×4=16 分) A B 11.空间四边形 ABCD 中,AB=6,CD=8,E 、F 、G 分别是 BD ,AC ,BC 的中点,若异面直

高一数学集合练习题及答案-经典

选择题(每题4分,共40分) 1、下列四组对象,能构成集合的是 ( ) A 某班所有高个子的学生 B 著名的艺术家 C 一切很大的书 D 倒数等于它自身的实数 2、集合{a ,b ,c }的真子集共有 个 ( ) A 7 B 8 C 9 D 10 3、若{1,2}?A ?{1,2,3,4,5}则满足条件的集合A 的个数是 ( ) A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 4、若U={1,2,3,4},M={1,2},N={2,3},则C U (M ∪N )= ( ) A . {1,2,3} B. {2} C. {1,3,4} D. {4} 5、方程组 1 1x y x y +=-=- 的解集是 ( ) A .{x=0,y=1} B. {0,1} C. {(0,1)} D. {(x,y)|x=0或y=1} 6、以下六个关系式:{}00∈,{}0??,Q ?3.0, N ∈0, {}{},,a b b a ? , {}2|20,x x x Z -=∈是空集中,错误的个数是 ( ) A 4 B 3 C 2 D 1 7、点的集合M ={(x,y)|xy≥0}是指 ( ) A.第一象限内的点集 B.第三象限内的点集 C. 第一、第三象限内的点集 D. 不在第二、第四象限内的点集 8、设集合A= }{12x x <<,B=}{x x a <,若A ?B ,则a 的取值范围是 ( ) A }{2a a ≥ B }{1a a ≤ C }{1a a ≥ D }{2a a ≤ 9、 满足条件M }{1=}{1,2,3的集合M 的个数是 ( ) A 1 B 2 C 3 D 4 10、集合{}|2,P x x k k Z ==∈,{}|21,Q x x k k Z ==+∈,{}|41,R x x k k Z ==+∈,且,a P b Q ∈∈,则有 ( ) A a b P +∈ B a b Q +∈ C a b R +∈ D a b +不属于P 、Q 、R 中的任意一个 填空题 11、若}4,3,2,2{-=A ,},|{2A t t x x B ∈==,用列举法表示B 12、集合A={x| x 2+x-6=0}, B={x| ax+1=0}, 若B ?A ,则a=__________ 13、设全集U= {}22,3,23a a +-,A={}2,b ,C U A={}5,则a = ,b = 。 14、集合{}33|>-<=x x x A 或,{}41|><=x x x B 或,A B ?=____________.

立体几何经典题型汇总

1.平面 平面的基本性质:掌握三个公理及推论,会说明共点、共线、共面问题。 (1).证明点共线的问题,一般转化为证明这些点是某两个平面的公共点(依据:由点在线上,线在面内 ,推出点在面内), 这样可根据公理2证明这些点都在这两个平面的公共直线上。 (2).证明共点问题,一般是先证明两条直线交于一点,再证明这点在第三条直线上,而这一点是两个平面的公共点,这第三条直线是这两个平面的交线。 (3).证共面问题一般先根据一部分条件确定一个平面,然后再证明其余的也在这个平面内,或者用同一法证明两平面重合 2. 空间直线. (1). 空间直线位置关系三种:相交、平行、异面. 相交直线:共面有且仅有一个公共点;平行直线:共面没有公共点;异面直线:不同在任一平面内,无公共点 [注]:①两条异面直线在同一平面内射影一定是相交的两条直线.(×)(也可能两条直线平行,也可能是点和直线等) ②直线在平面外,指的位置关系是平行或相交 ③若直线a 、b 异面,a 平行于平面α,b 与α的关系是相交、平行、在平面α内. ④两条平行线在同一平面内的射影图形是一条直线或两条平行线或两点. ⑤在平面内射影是直线的图形一定是直线.(×)(射影不一定只有直线,也可以是其他图形) ⑥在同一平面内的射影长相等,则斜线长相等.(×)(并非是从平面外一点.. 向这个平面所引的垂线段和斜线段) ⑦b a ,是夹在两平行平面间的线段,若b a =,则b a ,的位置关系为相交或平行或异面. ⑧异面直线判定定理:过平面外一点与平面内一点的直线和平面内不经过该点的直线是异面直线.(不在 任何一个平面内的两条直线) (2). 平行公理:平行于同一条直线的两条直线互相平行. 等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,那么这两个角相等(如右图). (直线与直线所成角]90,0[??∈θ) (向量与向量所成角])180,0[ ∈θ 推论:如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么这两组直线所成锐角(或直角)相等. (3). 两异面直线的距离:公垂线段的长度. 空间两条直线垂直的情况:相交(共面)垂直和异面垂直. [注]:21,l l 是异面直线,则过21,l l 外一点P ,过点P 且与21,l l 都平行平面有一个或没有,但与21,l l 距离相等的点在同一平面内. (1L 或2L 在这个做出的平面内不能叫1L 与2L 平行的平面)

集合典型例题

1。集合得含义及其表示 (一)集合元素得互异性 1、已知,则集合中元素x所应满足得条件为 变式:已知集合,若,则实数得值为_______ 2。中三个元素可以构成一个三角形得三边长,那么此三角形可能就是 ①直角三角形②锐角三角形③钝角三角形④等腰三角形 (二)集合得表示方法 1. 用列举法表示下列集合 (1) __________________________ 变式:已知a,b,c为非零实数,则得值组成得集合为___ (2) ____ 变式1: 变式2: (3)集合用列举法表示集合B (4)已知集合M=,则集合M中得元素为 变式:已知集合M=,则集合M中得元素为 2。用描述法表示下列集合 (1)直角坐标系中坐标轴上得点_______________________________ 变式:直角坐标平面中一、三象限角平分线上得点______________ (2)能被3整除得整数_______________________、 3.已知集合,, (1)用列举法写出集合;(2)研究集合之间得包含或属于关系 4。命题(1) ;(2);(3);(4)表述正确得就是、 5、使用与与数集符号来替代下列自然语言:

(1)“255就是正整数” (2)“2得平方根不就是有理数” (3)“3、1416就是正有理数” (4)“-1就是整数” (5)“不就是实数” 6、用列举法表示下列集合: (1)不超过30得素数(2)五边形得对角线 (3)左右对称得大写英文字母(4)60得正约数 7。用描述法表示:若平面上所有得点组成集合, (1)平面上以为圆心,5为半径得圆上所有点得集合为_________ (2)说明下列集合得几何意义:; 8。当满足什么条件时,集合就是有限集?无限集?空集? 9、元素0、空集、、三者得区别? 10. 请用描述法写出一些集合,使它满足: (i)集合为单元素集,即中只含有一个元素; (ii)集合只含有两个元素; (iii)集合为空集 11.试用集合概念分析命题:先有鸡还就是先有鸡蛋? 解释:表述问题时把有关集合得元素说清楚,大有好处。先有鸡还就是先有鸡蛋?让我们运用集合概念来分析它。设地球上古往今来得鸡组成一个集合,孵出了最早得鸡得蛋算不算鸡蛋呢?这就是关键问题。设所有得鸡蛋组成集合,要确定得元素,就得立个标准,说定什么就是鸡蛋,一种定义方法就是:鸡生得蛋才叫鸡蛋;另一种定义方法就是:孵出了鸡得蛋与鸡生得蛋都叫鸡蛋。如果选择前一种定义,问题得答案只能就是先有鸡;选择后一种定义,答案当然就是先有鸡蛋。至于如何选择,不就是数学得任务,那就是生物学家得事。 (三)空集得性质 1.若?{x|x2≤a,a∈R},则实数a得取值范围就是________ 2、已知a就是实数,若集合{x| ax=1}就是任何集合得子集,则a得值就是_______.0?

集合间的基本关系试题(含答案)

一、选择题 1.对于集合A ,B ,“A ?B ”不成立的含义是( ) A . B 是A 的子集 B .A 中的元素都不是B 的元素 C .A 中至少有一个元素不属于B D .B 中至少有一个元素不属于A [答案] C [解析] “A ?B ”成立的含义是集合A 中的任何一个元素都是B 的元素.不成立的含义是A 中至少有一个元素不属于B ,故选C. 2.集合M ={(x ,y )|x +y <0,xy >0},P ={(x ,y )|x <0,y <0}那么( ) A .P M B .M P C .M =P D .M P [答案] C [解析] 由xy >0知x 与y 同号,又x +y <0 ∴x 与y 同为负数 ∴??? x +y <0xy >0等价于????? x <0y <0∴M =P . 3.设集合A ={x |x 2=1},B ={x |x 是不大于3的自然数},A ?C ,B ?C ,则集合C 中元素最少有( ) A .2个 B .4个 C .5个 D .6个 [答案] C [解析] A ={-1,1},B ={0,1,2,3}, ∵A ?C ,B ?C , ∴集合C 中必含有A 与B 的所有元素-1,0,1,2,3,故C 中至少有5个元素. 4.若集合A ={1,3,x },B ={x 2,1}且B ?A ,则满足条件的实数x 的个数是 ( ) A .1 B .2 C .3 D .4 [答案] C

[解析] ∵B ?A ,∴x 2∈A ,又x 2≠1 ∴x 2=3或x 2=x ,∴x =±3或x =0.故选C. 5.已知集合M ={x |y 2=2x ,y ∈R }和集合P ={(x ,y )|y 2=2x ,y ∈R },则两个集合间的关系是( ) A .M P B .P M C .M =P D .M 、P 互不包含 [答案] D [解析] 由于两集合代表元素不同,因此M 与P 互不包含,故选D. 6.集合B ={a ,b ,c },C ={a ,b ,d };集合A 满足A ?B ,A ?C .则满足条件的集合A 的个数是( ) A .8 B .2 C .4 D .1 [答案] C [解析] ∵A ?B ,A ?C ,∴集合A 中的元素只能由a 或b 构成.∴这样的集合共有22=4个. 即:A =?,或A ={a },或A ={b }或A ={a ,b }. 7.设集合M ={x |x =k 2+14,k ∈Z },N ={x |x =k 4+12,k ∈Z },则( ) A .M =N B .M N C .M N D .M 与N 的关系不确定 [答案] B [解析] 解法1:用列举法,令k =-2,-1,0,1,2…可得 M ={…-34,-14,14,34,54…}, N ={…0,14,12,34,1…}, ∴M N ,故选B. 解法2:集合M 的元素为:x =k 2+14=2k +14(k ∈Z ),集合N 的元素为:x =k 4 +12=k +24(k ∈Z ),而2k +1为奇数,k +2为整数,∴M N ,故选B. [点评] 本题解法从分式的结构出发,运用整数的性质方便地获解.注意若

立体几何典型例题精选[含答案解析]

F E D C B A ; 立体几何专题复习 热点一:直线与平面所成的角 例1.(2014,广二模理 18) 如图,在五面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是边长为2的正方形,EF ∥ 平面ABCD , 1EF =,,90FB FC BFC ? =∠=,3AE = . (1)求证:AB ⊥平面BCF ; (2)求直线AE 与平面BDE 所成角的正切值. · ! 变式1:(2013湖北8校联考)如左图,四边形ABCD 中,E 是BC 的中点,2,1,5,DB DC BC === 2.AB AD ==将左图沿直线BD 折起,使得二面角A BD C --为60,?如右图. (1)求证:AE ⊥平面;BDC (2)求直线AC 与平面ABD 所成角的余弦值.

] 变式2:[2014·福建卷] 在平面四边形ABCD中,AB=BD=CD=1,AB⊥BD,CD⊥BD.将△ABD沿BD折起,使得平面ABD⊥平面BCD,如图1-5所示. (1)求证:AB⊥CD; (2)若M为AD中点,求直线AD与平面MBC所成角的正弦值.

热点二:二面角 例2.[2014·广东卷] 如图1-4,四边形ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,∠DPC=30°,AF⊥PC于点F,FE∥CD,交PD于点E. ? (1)证明:CF⊥平面ADF; (2)求二面角D-AF-E的余弦值. 变式3:[2014·浙江卷] 如图1-5,在四棱锥A-BCDE中,平面ABC⊥平面BCDE,∠CDE=∠BED =90°,AB=CD=2,DE=BE=1,AC= 2. — (1)证明:DE⊥平面ACD;(2)求二面角B-AD-E的大小. 变式4:[2014·全国19] 如图1-1所示,三棱柱ABC-A1B1C1中,点A1在平面ABC内的射影D在AC上,∠ACB=90°,BC=1,AC=CC1=2. (1)证明:AC1⊥A1B; (2)设直线AA1与平面BCC1B1的距离为3,求二面角A1 -AB -C的大小. 【

集合经典例题总结

集合经典例题讲解 集合元素的“三性”及其应用 集合的特征是学好集合的基础,是解集合题的关键,它主要指集合元素的确定性、互异性和无序性,这些性质为我们提供了解题的依据,特别是元素的互异性,稍有不慎,就易出错. 例1 已知集合A={a ,a +b ,a +2b },B={a ,a q ,a 2q }, 其中a 0≠,A=B,求q 的值. 例2 设A={x∣2 x +(b+2)x+b+1=0,b∈R },求A中所有元素之和. 例3 已知集合 =A {2,3,2a +4a +2}, B ={0,7, 2 a +4a -2,2-a },且A B={3,7},求a 值. 分析: 集合易错题分析 1.进行集合的交、并、补运算时,不要忘了全集和空集的特殊情况,不要忘记了借助数轴和文氏图进行求解. 2.你会用补集的思想解决有关问题吗? 3.求不等式(方程)的解集,或求定义域(值域)时,你按要求写成集合的形式了吗? 1、忽略φ的存在: 例题1、已知A={x|121m x m +≤≤-},B={x|25x -≤≤},若A ?B ,求实数m 的取值范围. 2、分不清四种集合:{}()x y f x =、{}()y y f x =、{},)()x y y f x =(、{}()()x g x f x ≥的区别. 例题2、已知函数()x f y =,[]b a x ,∈,那么集合()()[]{}(){}2,,,,=∈=x y x b a x x f y y x 中元素的个数

为…………………………………………………………………………( ) (A ) 1 (B )0 (C )1或0 (D ) 1或2 3、搞不清楚是否能取得边界值: 例题3、A={x|x<-2或x>10},B={x|x<1-m 或x>1+m}且B ?A ,求m 的范围. 例4、已知集合 {}R x x y y P ∈+-==,22,{}R x x y x Q ∈+-==,2,那么Q P 等于 ( ) A.(0,2),(1,1) B.{(0,2),(1,1)} C. {1,2} D.{}2≤y y 集合与方程 例1、已知 {}φ=∈=+++=+R A R x x p x x A ,,01)2(2,求实数p 的取值范 围。 例2、已知集合 (){}(){}20,01,02,2≤≤=+-==+-+=x y x y x B y mx x y x A 和, 如果φ≠B A ,求实数a 的取值范围。 例3、已知集合()(){} 30)1()1(,,123,2=-+-=??????+=--=y a x a y x B a x y y x A ,若 φ=B A ,求实数a 的值。

高中数学空间向量与立体几何典型例题

空间向量与立体几何典型例题 一、选择题: 1.(2008全国Ⅰ卷理)已知三棱柱111ABC A B C -的侧棱与底面边长都相等,1A 在底面ABC 内的射影为ABC △的中心,则1AB 与底面ABC 所成角的正弦值等于( C ) A . 13 B C D .23 1.解:C .由题意知三棱锥1A ABC -为正四面体,设棱长为a ,则1AB = ,棱柱的高 1 3AO a ===(即点1B 到底面ABC 的距离),故1AB 与底面ABC 所成角的正弦值为113 AO AB =. 另解:设1,,AB AC AA u u u r u u u r u u u r 为空间向量的一组基底,1,,AB AC AA u u u r u u u r u u u r 的两两间的夹角为0 60 长度均为a ,平面ABC 的法向量为111133 OA AA AB AC =--u u u r u u u r u u u r u u u r ,11AB AB AA =+u u u r u u u r u u u r 211112,,33 OA AB a OA AB ?===u u u r u u u r u u u r u u u r 则1AB 与底面ABC 所成角的正弦值为11 1 13OA AB AO AB ?=u u u u r u u u r u u u r u u u r . 二、填空题: 1.(2008全国Ⅰ卷理)等边三角形ABC 与正方形ABDE 有一公共边AB ,二面角 C AB D -- M N ,分别是AC BC ,的中点,则EM AN ,所成角的余弦值等于 6 1 . 1.答案: 1 6 .设2AB =,作CO ABDE ⊥面, OH AB ⊥,则CH AB ⊥,CHO ∠为二面角C AB D -- cos 1CH OH CH CHO ==?∠=,结合等边三角形ABC 与正方形ABDE 可知此四棱锥为正四棱锥,则AN EM ==11(),22AN AC AB EM AC AE =+=-u u u r u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u r , 11()()22AN EM AB AC AC AE ?=+?-=u u u r u u u u r u u u r u u u r u u u r 12 故EM AN ,所成角的余弦值1 6 AN EM AN EM ?=u u u r u u u u r u u u r u u u u r 另解:以O 为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系, 则点(1,1,0),(1,1,0),(1,1,0),A B E C ----,

高一数学集合练习题及答案经典

发散思维培训班测试题 一、选择题(每题4分,共40分) 1、下列四组对象,能构成集合的是 ( ) A 某班所有高个子的学生 B 著名的艺术家 C 一切很大的书 D 倒数等于它自身的实数 2、集合{a ,b ,c }的真子集共有 个 ( ) A 7 B 8 C 9 D 10 3、若{1,2}?A ?{1,2,3,4,5}则满足条件的集合A 的个数是 ( ) A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 4、若U={1,2,3,4},M={1,2},N={2,3},则C U (M ∪N )= ( ) A . {1,2,3} B. {2} C. {1,3,4} D. {4} 5、方程组 1 1x y x y +=-=- 的解集是 ( ) A .{x=0,y=1} B. {0,1} C. {(0,1)} D. {(x,y)|x=0或y=1} 6、以下六个关系式:{}00∈,{}0??,Q ?3.0, N ∈0, {}{},,a b b a ? ,{}2|20,x x x Z -=∈是空集中,错误的个数是 ( ) A 4 B 3 C 2 D 1 7、点的集合M ={(x,y)|xy≥0}是指 ( ) A.第一象限内的点集 B.第三象限内的点集 C. 第一、第三象限内的点集 D. 不在第二、第四象限内的点集

8、设集合A=}{12x x <<,B=}{x x a <,若A ?B ,则a 的取值范围是 ( ) A }{2a a ≥ B }{1a a ≤ C }{1a a ≥ D } {2a a ≤ 9、 满足条件M }{1=}{1,2,3的集合M 的个数是 ( ) A 1 B 2 C 3 D 4 10、集合{}|2,P x x k k Z ==∈,{}|21,Q x x k k Z ==+∈, {}|41,R x x k k Z ==+∈,且,a P b Q ∈∈,则有 ( ) A a b P +∈ B a b Q +∈ C a b R +∈ D a b +不属于P 、Q 、R 中的任意一个 二、填空题 11、若}4,3,2,2{-=A ,},|{2 A t t x x B ∈==,用列举法表示B 12、集合A={x| x 2+x-6=0}, B={x| ax+1=0}, 若B ?A ,则a=__________ 13、设全集U={}22,3,23a a +-,A={}2,b ,C U A={} 5,则a = ,b = 。 14、集合{}33|>-<=x x x A 或,{}41|><=x x x B 或,A B ?=____________. 15、已知集合A={x|20x x m ++=}, 若A ∩R=?,则实数m 的取值范围是 16、50名学生做的物理、化学两种实验,已知物理实验做得正确得有40人,化学实验做得正确得有31人,两种实验都做错得有4人,则这两种实验都做对的有 人. 三、解答题 17、已知集合A={x| x 2+2x-8=0}, B={x| x 2-5x+6=0}, C={x| x 2-mx+m 2-19=0}, 若B ∩C ≠Φ,A∩C=Φ,求m 的值 18、已知二次函数f (x )=2x ax b ++,A=}{}{ ()222x f x x ==,试求 f ()x 的解析式

1.2 集合之间的关系(含答案)

【课堂例题】 例1.设,,A B C 是三个集合,若A B ?且B C ?,试证A C ?. 例2.试判定下列两个集合的包含关系或相等关系并简述理由. (1)? {|23}x x -<<-; (2){|5}x x > {|6}x x >; (3){|n n 是12的正约数} {1,2,3,4,6,8,12}; (4){|n n 是4的正整数倍} {|2,}n n k k Z + =∈. 例3.求出所有符合条件的集合C (1){1,2,3}C ?; (2){,}C a b ü; (3){1,2,3}{1,2,3,4,5}C ?ü. (选用)例4.已知{|21,},{|A x x k k Z B x x ==+∈=是被4除余3的整数},判断,A B 之间的关系并证明之. .

【知识再现】 1.对于两个集合A 与B , (1)如果 ,那么集合A 叫做集合B 的子集,记作________或________,读作 或者_________________; (2)如果A 是B 的子集并且___________________________________,那么集合A 与集合B 相等,记作 ; (3)如果A 是B 的子集并且___________________________________,那么集合A 叫做集合B 的真子集,记作____________或______________. 2.空集?是__________________的子集;空集?是__________________的真子集. 【基础训练】 1.(1)下列写法正确的是( ) (A ){0}?ü (B )0?ü (C ){0}?∈ (D )0∈? (2)下列四个关于空集的命题中:①空集没有子集;②任何集合至少有两个子集;③空集是任何集合的真子集;④若A ??≠,则.A ≠? 其中正确的个数是( ) (A )0 (B )1 (C )2 (D )3 2.用恰当的符号填空(,,=??) (1){1,3,5} {5,1,3}; (2){|(3)(2)0}x x x -+= 3{| 0}3 x x x -=+; (3){|2}x x > {|2}x x ≥; (4){|,}2n x x n Z =∈ 1{|,}2 x x n n Z =+∈. 3.(1)已知2{,}{2,2}x y x x =,则x = ,y = . (2)2{1,3,}{1,}x x ?,则实数x ∈ . 4.指出下列各集合之间的关系,并用文氏图表示: {|A x x =是平行四边形},{|B x x =是菱形}, {|C x x =是矩形},{|D x x =是正方形} 5.类比“?”、“?≠”的定义,请给出符号“?”的定义: 如果 ,则称集合A 不是集合B 的子集,用符号“A B ?”表示,读作“A 不包含于B ”. 6.已知集合M 满足{0,1,2,3,4}M ?且{0,2,4,8}M ?, 写出所有符合条件的集合M . 7.已知2 {1},{|30}A B x x x a ==-+=, ①若A B ü,求实数a 的值;②是否存在实数a 使得A B =?

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