题目列表(包括答案和解析)
418. 已知四点,无三点共线,则可以确定( )
A.1个平面 B.4个平面
C.1个或4个平面 D.无法确定
解析: 因为无三点共线,所以任意三个点都可以确定平面α,若第四个点也在α内,四个点确定一个平面,当第四个点在α外,由公理3知可确定4个平面.故选C.
417. 下列命题正确的是( )
A.经过两条直线有且只有一个平面
B.经过一条直线和一个点有且只有一个平面
C.如果平面α与β有三个公共点,则两个平面一定是重合平面
D.两个平面α、β有一个公共点,那么它们有且只有一条通过这个点的公共直线
解析:根据公理2、公理3知选D.
416. 空间可以确定一个平面的条件是( )
A.两条直线 B.一点和一直线
C.一个三角形 D.三个点
解析: 由推论2和推论3知两条相交直线或者两条平行直线才确定一个平面,两条直线还有位置关系异面.故排除A,由推论1知点必在线外才合适,排除B.由公理3知不共线三点可确定一个平面,D中三个点不一定不共线,排除D.公理3结合公理1,知选C.
415.过已知直线外一点与这条直线上的三点分别画三条直线,证明:这三条直线在同一平面内.
解答:已知:Aa,如图,B、C、D∈a,证明:AB、AC、AD共面.
证明:∵Aa,∴A,a确定平面α,∵B、C、D∈a,aα.
∴B、C、D∈α
又A∈α.
∴AB、AC、ADα.
即AB、AC、AD共面.
414.一条直线过平面内一点与平面外一点,它和这个平面有几个公共点?为什么?
解析:只有一个,假设有两个公共点,由公理1知该直线上所有点都在这个平面内,这和直线过平面外一点矛盾.
413. 证明推论3成立.(如图)
已知:a∥b,求证:经过a,b的平面有且只有一个.
证明:(存在性)∵a∥b,由平行线的定义知:a、b共面,所以经过a、b的平面有一个.
(唯一性),在a上取两点A、B,在b上取一点C.
∵a∥b,∴A、B、C三点不共线,由公理3知过A、B、C三点的平面只有一个,从而过a,b两直线的平面也是惟一的.
412. 证明两两相交而不共点的四条直线在同一平面内.
已知:如图,直线l1,l2,l3,l4两两相交,且不共点.
求证:直线l1,l2,l3,l4在同一平面内
解析:证明几条直线共面的依据是公理3及推论和公理1.先证某两线确定平面α,然后证其它直线也在α内.
证明:图①中,l1∩l2=P,
∴ l1,l2确定平面α.
又 l1∩l3=A,l2∩l3=C, ∴ C,A∈α.
故 l3α.
同理 l4α.
∴ l1,l2,l3,l4共面.
图②中,l1,l2,l3,l4的位置关系,同理可证l1,l2,l3,l4共面.
所以结论成立.
411. 直线m、n分别和平行直线a、b、c都相交,交点为A、B、C、D、E、F,如图,求证:直线a、b、c、m、n共面.
解析: 证明若干条直线共面的方法有两类:一是先确定一个平面,证明其余的直线在这个平面里;二是分别确定几个平面,然后证明这些平面重合.
证明 ∵a∥b,∴过a、b可以确定一个平面α.
∵A∈a,aα,∴A∈α,同理B∈a.
又∵A∈m,B∈m,∴mα.同理可证nα.
∵b∥c,∴过b,c可以确定平面β,同理可证mβ.
∵平面α、β都经过相交直线b、m,
∴平面α和平面β重合,即直线a、b、c、m、n共面.
2.在球心的同一侧有相距9cm的两个平行截面,它们的面积各为49πcm2和400πcm2.求球的表面积.
解: 如图,设球的半径为R,
∵πO2B2=49π, ∴O2B=7
同理 O1A=20
设OO1=xcm,则OO2=(x+9)cm.
在RtΔOO1A中,可得R2=x2+202
在RtΔOO2B中,可得R2=72+(x+9)2
∴x2+202=72+(x+9)2
解方程得 x=15cm
R2=x2+202=252
∴S球=4π·OA2=2500π(cm2)
430.求证:球的任意两个大圆互相平分.
证明:因为任意两个大圆都过球心O,所以它们必交于过球心的直径,这条直径也是两个大圆的公共直径,所以任意两个大圆互相平分.
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