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    考向27空间点、直线、平面之间的位置关系(重点)-备战2023年高考数学一轮复习考点微专题(全国通用)(学生版)

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    考向27空间点、直线、平面之间的位置关系(重点)-备战2023年高考数学一轮复习考点微专题(全国通用)(学生版)

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    这是一份考向27空间点、直线、平面之间的位置关系(重点)-备战2023年高考数学一轮复习考点微专题(全国通用)(学生版),共37页。试卷主要包含了已知正方体,则等内容,欢迎下载使用。
    考向27 空间点、直线、平面之间的位置关系

    1.(2022年甲卷理7文9)在长方体中,已知与平面和平面所成的角均为,则
    A. B. 与平面所成的角为
    C. D.与平面所成的角为

    【答案】D
    【解析】与平面即,与平面即,
    则,设,则,由长方体对角线长公式,得,从而,,与平面所成的角的正弦值为,,与平面所成的角的正弦值为.
    2.(2022年乙卷理7文9)在正方体中,E,F分别为AB,BC的中点,则
    A.平面平面 B.平面平面
    C.平面平面 D.平面平面
    【答案】A
    【解析】
    对于A选项:在正方体中,因为EF分别为AB,BC的中点,易知,从而平面,又因为平面,所以平面平面,所以A选项正确;
    对于B选项:因为平面平面,由上述过程易知平面平面不成立;
    对于C选项:由题意知直线与直线必相交,故平面平面有公共点,从而C选项错误;
    对于D选项:连接,,,易知平面平面,
    又因为平面与平面有公共点,故平面与平面
    不平行,所以D选项错误.
    3.(2022年新高考1卷第9题)已知正方体,则
    A.直线与所成的角为
    B.直线与所成的角为
    C.直线与平面所成的角为
    D.直线与平面所成的角为
    【答案】ABD
    【解析】在正方体中,因为,,所以平面,所以,,故选项A,B均正确;
    设,因为平面,所以直线与平面所成的角为,在直角中,,故,故选项C错误;
    直线与平面所成的角为,故选项D正确.综上,答案选ABD.


    (1)证明点或线共面:
    ①首先由所给条件中的部分线(或点)确定一个平面,然后再证其余的线(或点)在这个平面内;②将所有条件分为两部分,然后分别确定平面,再证两平面重合.
    (2)证明点共线:
    ①先由两点确定一条直线,再证其他各点都在这条直线上;②直接证明这些点都在同一条特定的直线上.
    (3)证明线共点:先证其中两条直线交于一点,再证其他直线经过该点.
    (3)求异面直线所成角
    ①平移法:
    常见三种平移方法:直接平移:中位线平移(尤其是图中出现了中点):补形平移法:“补形法”是立体几何中一种常见的方法,通过补形,可将问题转化为易于研究的几何体来处理,利用“补形法”找两异面直线所成的角也是常用的方法之一。
    ②利用模型求异面直线所成的角
    已知平面α的一条斜线a与平面α所成的角为θ1,平面α内的一条直线b与斜线a所成的角为θ,与它的射影a′所成的角为θ2。求证:cosθ= cosθ1·cosθ2。
    ③向量法求异面直线所成的角
     

    1.公理2的三个推论
    推论1:经过一条直线和这条直线外一点有且只有一个平面;
    推论2:经过两条相交直线有且只有一个平面;
    推论3:经过两条平行直线有且只有一个平面.
    2.异面直线判定的一个定理
    过平面外一点和平面内一点的直线,与平面内不过该点的直线是异面直线.


    1.异面直线易误解为“分别在两个不同平面内的两条直线为异面直线”,实质上两异面直线不能确定任何一个平面,因此异面直线即不平行,也不相交.
    2.在判断直线与平面的位置关系时最易忽视“线在平面内”.

    一、单选题
    1.正方体中,点在棱上,过点作平面的平行平面,记平面与平面的交线为,则与所成角的大小为(    )
    A. B. C. D.
    2.如图,直三棱柱中,,若,则异面直线所成角的大小是(    )

    A. B. C. D.
    3.设a,b是两条不同的直线,是两个不同的平面,给出下列命题:
    ①若,则
    ②若,则
    ③若,则
    ④若,则
    其中为真命题的是(    )
    A.①② B.②③ C.③④ D.①④
    4.如图,已知分别是正方体所在棱的中点,则下列直线中与直线相交的是(    ).

    A.直线 B.直线
    C.直线 D.直线.
    5.已知正方体中,E,G分别为,的中点,则直线,CE所成角的余弦值为(    )
    A. B. C. D.
    6.已知是两条不同的直线,是平面,且,则(    )
    A.若,则 B.若,则
    C.若,则 D.若,则
    7.如图正方体中,分别为棱的中点,连接.空间任意两点,若线段上不存在点在线段上,则称两点可视,则下列选项中与点可视的为(    )

    A.点P B.点B C.点R D.点Q
    8.设l是直线,α,β是两个不同的平面,则下列说法正确的是(  )
    A.若l∥α,l∥β,则α∥β B.若l∥α,l⊥β,则α⊥β
    C.若α⊥β,l⊥α,则l∥β D.若α⊥β,l∥α,则l⊥β

    二、多选题
    9.已知空间中是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列命题不正确的是(    )
    A.
    B.
    C.与异面
    D.
    10.如图,若为正六棱台,,,则下列说法正确的是(    )

    A.
    B.平面
    C.平面
    D.侧棱与底面所成的角为

    三、填空题
    11.已知直三棱柱中,,,,则异面直线与所成角的余弦值为______.
    12.已知三棱柱的底面是边长为2的等边三角形,为的中点,若,则侧面四边形为正方形,则异面直线与所成角的余弦值为___________.

    13.在矩形ABCD中,,点E为CD的中点(如图1),沿AE将△折起到△处,使得平面平面ABCE(如图2),则直线PC与平面ABCE所成角的正切值为___________.

    14.正方体的棱长为,,,分别为,,的中点,给出下列四
    个命题:

    ①上底边的中点在平面内
    ②直线与平面不平行
    ③平面截正方体所得的截面面积为
    ④点与点到平面的距离相等.
    错误的命题是________.

    一、单选题
    1.(2022·浙江·模拟预测)现有边长为的正四面体,其中点M为的重心,点N,H分别为,中点.下列说法正确的有(    )

    A. B. C. D.
    2.(2022·上海静安·二模)在下列判断两个平面与平行的4个命题中,真命题的个数是(    ).
    (1)、都垂直于平面r,那么∥.
    (2)、都平行于平面r,那么∥.
    (3)、都垂直于直线l,那么∥.
    (4)如果l、m是两条异面直线,且∥,∥,∥,∥,那么∥
    A.0 B.1 C.2 D.3
    3.(2022·浙江嘉兴·二模)如图,已知正方体的棱长为,则下列结论中正确的是(    )

    ①若是直线上的动点,则平面
    ②若是直线上的动点,则三棱锥的体积为定值
    ③平面与平面所成的锐二面角的大小为
    ④若是直线上的动点,则
    A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
    4.(2022·山东潍坊·三模)我国古代数学名著《九章算术》中给出了很多立体几何的结论,其中提到的多面体“鳖臑”是四个面都是直角三角形的三棱锥.若一个“鳖臑”的所有顶点都在球的球面上,且该“鳖臑”的高为,底面是腰长为的等腰直角三角形.则球的表面积为(    )
    A. B. C. D.
    5.(2022·河南·模拟预测(文))手工课可以提高学生的动手能力、反应能力、创造力,使学生在德、智、体、美、劳各方面得到全面发展.某小学生在一次手工课上制作了一座漂亮的房子模型,它可近似地看成是一个直三棱柱和一个长方体的组合图形.其直观图如图所示,,,P,Q,M,N分别是棱AB,,,的中点,则异面直线PQ与MN所成角的余弦值是(    )

    A. B. C. D.
    6.(2022·北京·人大附中模拟预测)已知正方体为对角线上一点(不与点重合),过点作垂直于直线的平面,平面与正方体表面相交形成的多边形记为,下列结论不正确的是(    )

    A.只可能为三角形或六边形
    B.平面与平面的夹角为定值
    C.当且仅当为对角线中点时,的周长最大
    D.当且仅当为对角线中点时,的面积最大
    7.(2022·河南安阳·模拟预测(理))在四面体ABCD中,,平面BCD,.过点B作垂直于平面ACD的平面截该四面体,若截面面积存在最大值,则的最大值为(    )
    A. B. C. D.
    8.(2022·浙江绍兴·模拟预测)如图,斜三棱柱中,底面是正三角形,分别是侧棱上的点,且,设直线与平面所成的角分别为,平面与底面所成的锐二面角为,则(    )

    A.
    B.
    C.
    D.

    二、多选题
    9.(2022·广东·大埔县虎山中学模拟预测)如图所示,在棱长为2的正六面体中,O为线段的中点(图中未标出),以下说法正确的有(    ).

    A.线段CD中点为E,则直线OE与平面所成角的正弦值为.
    B.在线段上取靠近B点的三等分点F,则直线与直线不共面.
    C.在平面上存在一动点P,满足,则P点轨迹为一椭圆.
    D.在平面上存在一动点Q,点Q到点O的距离和点Q到直线AB的距离相等,则点Q的轨迹为抛物线,其准线到焦点的距离为.
    10.(2022·湖北省仙桃中学模拟预测)已知点 为正方体的棱的中点,过的平面截正方体,,下列说法正确的是(    )
    A.若与地面所成角的正切值为,则截面为正六边形或正三角形
    B.与地面所成角为则截面不可能为六边形
    C.若截面为正三角形 时,三棱锥的外接球的半径为
    D.若截面为四边形,则截面与平面所成角的余弦值的最小值为

    三、填空题
    11.(2022·河南·新乡县高中模拟预测(理))已知A,B两点在球O的球面上,过直线AB的两个平面所成的锐二面角为60°,两平面与球面的交线分别为圆C和圆D,圆C的半径为1,圆D的半径为2,且AB是圆C的一条直径,则该球的半径为______.
    12.(2022·广东广州·三模)讲一个半径为5的水晶球放在如图所示的工艺架上,支架是由三根金属杆PA、PB、PC组成,它们两两成60°角.则水晶球的球心到支架P的距离是___________.

    13.(2022·广东·一模)如图为四棱锥的侧面展开图(点,重合为点),其中,,是线段的中点,请写出四棱锥中一对一定相互垂直的异面直线:__________.(填上你认为正确的一个结论即可,不必考虑所有可能的情形)

    14.(2022·甘肃·高台县第一中学模拟预测(文))在棱长为的正方体中,分别为的中点,为正方体棱上一动点.下列说法中所有正确的序号是___________
    ①在上运动时,存在某个位置,使得与所成角为;
    ②在上运动时,与所成角的最大正弦值为;
    ③在上运动且时,过三点的平面截正方体所得多边形的周长为;
    ④在上运动时(不与重合),若点在同一球面上,则该球表面积最大值为.

    1.(2021·全国高考真题)如图,在正方体中,O为底面的中心,P为所在棱的中点,M,N为正方体的顶点.则满足的是( )
    A. B.
    C. D.
    2.(2019•新课标Ⅲ,理8文8)如图,点为正方形的中心,为正三角形,平面平面,是线段的中点,则  

    A.,且直线,是相交直线
    B.,且直线,是相交直线
    C.,且直线,是异面直线
    D.,且直线,是异面直线
    3.(2019•新课标Ⅱ,理7文7)设,为两个平面,则的充要条件是  
    A.内有无数条直线与平行 B.内有两条相交直线与平行
    C.,平行于同一条直线 D.,垂直于同一平面
    4.(2017•新课标Ⅰ,文6)如图,在下列四个正方体中,,为正方体的两个顶点,,,为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线与平面不平行的是  
    A. B.
    C. D.
    5.(2018浙江)已知平面,直线,满足,,则“∥”是“∥”的( )
    A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
    C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件

    6.(2017•新课标Ⅲ,文10)在正方体中,为棱的中点,则  
    A. B. C. D.
    7.(2015福建)若 是两条不同的直线,垂直于平面 ,则“ ”是“∥”的
    A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
    C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
    8.(2019•新课标Ⅰ,文16)已知,为平面外一点,,点到两边,的距离均为,那么到平面的距离为  .
    9.(2016•新课标Ⅱ,理14),是两个平面,,是两条直线,有下列四个命题:
    ①如果,,,那么.
    ②如果,,那么.
    ③如果,,那么.
    ④如果,,那么与所成的角和与所成的角相等.
    其中正确的命题是  (填序号)
    10.(2019北京理12)已知l,m是平面a外的两条不同直线.给出下列三个论断:
    ①; ②; ③
    以其中的两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出一个正确的命题: ______.



    1.【答案】D
    【解析】因为平面平面,平面平面,平面平面,则;
    在正方体中,易证平面,故,所以,即与所成角的大小为.
    故选:.

    2.【解析】如图所示,连接

    ,即为异面直线所成角

    又,
    在中,
    是正三角形

    故选:C
    3.【答案】C
    【解析】①中,,则平面与平面可能平行,可能相交也可能垂直,故①错误;
    ②中,,直线与直线可能平行,异面或者垂直,故②错误;
    ③中,,则,故,故③正确;
    ④中,,则,故④正确.
    故选:C.
    4.【答案】A
    【解析】如图,易知,所以,且,
    所以为梯形,故与EF相交,A正确;
    因为,所以,故B错误;
    因为平面CDH平面EFNL,平面CDH,平面EFNL,
    所以直线CD与直线EF无公共点,故C错误;
    因为平面ADF,平面,故AD与EF异面,D错误.
    故选:A

    5.【答案】C
    【解析】如图所示:

    取AB的中点F,连接EF,CF,易知,则∠ECF(或其补角)为直线与CE所成角.不妨设,则,,,由余弦定理得,即直线与CE所成角的余弦值为.
    故选:C.
    6.【答案】D
    【解析】依题意,
    A选项,若,则可能,所以A选项错误.
    B选项,若,则与可能相交、异面、平行,所以B选项错误.
    C选项,若,则可能,所以C选项错误.
    D选项,由于,所以平面内存在直线,满足,
    若,则,则,所以D选项正确.
    故选:D
    7.【答案】D
    【解析】如图连接,
    因为分别为的中点,所以, ∥,
    所以四边形为平行四边形,所以∥,
    因为∥,所以∥,所以四点共面,
    所以与相交,所以点与点不可视,所以排除A,
    因为∥,所以共面,
    所以由图可知与相交,与相交,
    所以点,点都与点不可视,所以排除BC,
    故选:D

    8.【答案】B
    【解析】对于A,若l∥α,l∥β,则α,β可能相交,故错误;
    对于B,若l∥α,l⊥β,根据线面平行的性质定理可知,α内一定存在和l平行的直线m,
    则m也垂直于β,由线面垂直的判定定理可知α⊥β,故B正确;
    对于C,若α⊥β,l⊥α,则l可能在β内,故错误;
    对于D,若α⊥β,l∥α,则l可能和β平行,故错误,
    故选:B

    9.【答案】BCD
    【解析】A:由垂直于同一平面的两直线平行,可知A正确;
    B:由,可得或者,故B错误;
    C:由,,可得与异面或,故C错误;
    D:由,,,当时,不能得到,
    只有当时,才可以得到,故D错误.
    故选:BCD
    10.【答案】BCD
    【解析】对于A选项,因为与平行,与异面,故A错误;
    对于B选项,连接,,因为六棱台是正六棱台,
    所以 平面,平面,故,
    又因为底面是正六边形,所以,平面,平面,所以平面,
    即平面,故B正确;

    对于C选项,设与交于点,因为,,所以,,又,所以, 即,又,所以是平行四边形,,平面,平面,
    所以平面,故C正确;
    对于D选项, 平面 , 平面
    为侧棱与底面所成的角,在中, ,
    所以,故D正确.
    故选:BCD
    11.【答案】
    【解析】如图所示,设分别为和的中点,
    可得,,且,
    所以异面直线与所成角即为直线与所成的角,
    作的中点为,则为直角三角形,
    因为,
    在中,
    由余弦定理可得,
    所以,所以,
    在中,,
    在中,
    可得,
    又因为异面直线所成角的范围是,
    所以与所成的角的余弦值为.
    故答案为:.

    12.【答案】
    【解析】如图所示,取的中点,连接,,则,
    则为异面直线与所成的角(或补角),
    因为是边长为2的等边三角形,所以,
    又因为,所以,
    则,,
    又由四边形为正方形,所以,
    所以.
    故答案为:.

    13.【答案】
    【解析】取的中点,连接,,
    ∵且为的中点,∴,
    又∵平面平面,平面平面,平面,
    ∴平面,
    则直线PC与平面ABCE所成角为

    即,
    所以.
    故答案为:.

    14.【答案】①②④
    【解析】在①中,如图所示,连接,,延长,交于点,因为,为,的中点,
    所以,,所以,所以,,,四点共面,
    所以截面即为梯形,所以上底边的中点不在平面内,故①错误;
    在②中,如图所示,取的中点,连接,,由条件可知,,
    且,,所以平面平面,
    又因为平面,所以平面,故②错误;
    在③中,由①可知,因为,,
    所以,所以,故③正确;
    在④中,记点与点到平面的距离分别为,,
    因为,所以,
    又因为,
    所以,故④错误.
    故答案为:①②④ .



    1.【答案】B
    【解析】∵正四面体,点M为的重心,
    ∴M为等边的中心,
    ∴面,面,∴.
    直线与交于点A,故AN不与DM垂直,故排除A;
    延长DM交BC于点G,则G为BC中点,连接AG,如图所示,

    边长为,在中可得,
    由,,,.

    故B正确,C错误;
    在中,H,M分别为NA,NG的中点,
    ∴,又∵,∴HM不与AB平行,
    故D错误.
    故选:B.
    2.【答案】D
    【解析】由面面平行的判定定理分析可知(1)错,(2),(3),(4)正确.
    故选:D
    3.【答案】C
    【解析】对于①,连接,

    ,,四边形为平行四边形,,
    又平面,平面,平面,
    同理可得:平面,
    ,平面,平面平面,
    若是直线上的动点,则平面,平面,①正确;
    对于②,由①知,平面,
    ,②正确;
    对于③,连接,交于点,连接,

    平面平面,平面与平面所成的锐二面角即为平面与平面所成的锐二面角,
    四边形为正方形,,为中点,
    又,,
    即为平面与平面所成的锐二面角的平面角,
    ,,
    即平面与平面所成的锐二面角不为,③错误;
    对于④,四边形为正方形,,
    平面,平面,,
    又,平面,平面;
    若是直线上的动点,则平面,,④正确.
    故选:C.
    4.【答案】A
    【解析】如下图所示:

    在三棱锥中,平面,且,,
    因为平面,、、平面,则,,,
    ,,平面,平面,,
    所以,三棱锥的四个面都是直角三角形,且,

    设线段的中点为,则,
    所以,点为三棱锥的外接球球心,
    设球的半径为,则,因此,球的表面积为.
    故选:A.
    5.【答案】B
    【解析】分别取棱,的中点G,H,连接AH,HQ,NH,MG,GH.

    易证四边形APQH是平行四边形,四边形MNHG是平行四边形,
    则,,
    故是异面直线PQ与MN所成的角或其补角.
    因为,,
    所以,,,
    则,
    故异面直线PQ与MN所成角的余弦值是.
    故选:B
    6.【答案】C
    【解析】如下图,在正方体中,体对角线与平面,平面,平面都垂直,由图可知,在平面运动过程中只可能为三角形或六边形,故A正确;由题可知平面与都垂直,所以平面在移动过程中都是平行平面,与平面的夹角为定值,故B正确;如下图,当为对角线中点时,为正六边形,而三角形为等边三角形,根据中位线定理,可得两个截面周长相等,故C错误;由图可得,当为对角线中点时,为正六边形,设边长,面积为,当向下刚开始移动时,为六边形,结合图形可知两邻边一条增大,一条减小且变化量相等,设,而且所有六边形的高都相等且等于,两邻边夹角都为,则六边形梯形,当为三角形时面积最大为,所以当且仅当为对角线中点时,的面积最大,故D正确.
    故选:C.

    7.【答案】C
    【解析】在四面体ABCD中,,平面BCD,.∵平面BCD,平面BCD,,又,,则平面,过作于点,过点作,则平面,平面,故,,则平面,平面,故平面平面ACD,设,设,在中,,,在中,,,,在△中,,则,故,故,令,,得,当时,,当时,,故函数在时单调递减,在时单调递增,即当时,有最小值,此时截面面积最大,故当,时,截面面积最大,故若截面面积存在最大值,则,故的最大值为,
    故选:C.

    8.【答案】B
    【解析】
    如图:延长EF,AB交于M,延长EG,AC交于N,延长FG,BC交于D,易得MN为平面ABC和平面EFG的交线,
    又D在平面ABC和平面EFG上,则D在直线MN上,即M,N,D三点共线,由外角定理可得.
    过A作面EFG,垂足为P,过A作,垂足为Q,连接,易得即为直线与平面所成的角,
    则,又面EFG,面EFG,则,又,面,,
    所以面,面,则,则即为平面与底面所成的锐二面角,则,
    又,则,同理可得,则,
    又由,

    则,
    故,A,C错误;
    故,由可知,所以,
    即,整理可得,
    即,即,
    故,又,故,B正确,D错误.
    故选:B.
    9.【答案】AD
    【解析】选项A:取中点H,连接

    正六面体中,
    则平面,则为直线与平面所成角
    ,中,
    则,即直线与平面所成角的正弦值为.
    由O为线段的中点,E为线段CD中点,可得
    则直线OE与平面所成角的正弦值为.判断正确;
    选项B:在线段上取靠近点的三等分点H,连接

    正六面体中,
    则四边形为平行四边形,则相交且互相平分,则
    又,则四边形为平行四边形,
    则相交且互相平分,则
    又四边形为平行四边形,则
    则直线与直线共面.判断错误;
    选项C:在平面上一动点P,满足,
    又正六面体的棱长为2 ,则P点轨迹为线段.判断错误;
    选项D:连接

    则正六面体中,
    则O点为矩形的中心.
    在平面上一动点Q,点Q到点O的距离和点Q到直线的距离相等,
    则点Q的轨迹是以O为焦点以直线AB为准线的抛物线,
    焦点O到准线AB的距离为.判断正确.
    故选:AD
    10.【答案】AD
    【解析】取的中点,做底面,则为的四等分点,
    且,分别取的中点,连接、交于点,则点为的四等分点,连接,在正方体中,,,此时平面,
    即平面与底面所成的角为,且,
    因为平面平面,所以平面与底面所成的角的正切值为,
    再分别取的中点,连接,即过的平面截正方体的截面为正六边形;取的中点,连接,则为等边三角形,,所以即为平面与平面所成的二面角的平面角, 且,,,
    所以平面与平面所成的二面角的平面角的正切值为,此时为等边三角形,故A正确;

    当时,,所以,所以,
    由于,所以为等腰直角三角形,,
    由于,所以四边形为等腰梯形,必与有交点,
    则截面为六边形,故B错误;

    若截面为正三角形 时,则为的中点,
    所以三棱锥为正三棱锥,且,,
    设正三角形的外接圆的圆心为,外接球的球心为,连接,
    则,, 因为,
    所以,在中,
    因为,所以,解得,故C错误; ,

    若截面为四边形,则截面与底面棱的交点必在上,且截面为时与平面所成角的最大,此时的余弦值最小,连接,取的中点,连接,,则,,四边形为等腰梯形,,
    则即为截面为时与平面所成平面角,,
    ,,在中,
    由余弦定理得,故D正确.

    故选:AD.
    11.【答案】
    【解析】由题意可知,如图所示,

    因为,,C为AB的中点,所以.
    又因为圆C所在平面,
    圆C与圆D所在平面所成的锐二面角为60°,所以.
    又因为圆D所在平面,所以在中,,
    所以在中,.
    故答案为:.
    12.【答案】5
    【解析】设PO=x,作OD⊥平面BPA,连接AD,DB,则PA=,
    DA=,PD=,
    OD=,
    cos60°=cos30°cos∠CPD,
    ,1=,
    ,所以x=,
    故答案为:5.

    【点睛】本题考查直线与球相切的有关问题,考查学生逻辑思维能力,空间想象能力,是中档题.关键是利用含有直二面角的三面角三余弦定理cos∠APC=cos∠APDcos∠CPD计算求解.
    13.【答案】和(和,和,和)(写出其中一对即可)
    【解析】如图所示,连接和,相交于点,连接.
    因为,
    所以, 所以,
    又,所以,
    所以, , 所以.
    因为, 所以.
    又因为平面,
    所以平面, 又平面,
    所以.
    故答案为:和.

    14.【答案】②④
    【解析】对于①,连接,

    平面,平面,;
    四边形为正方形,;
    又,平面,平面,
    又平面,,即与所成角恒为,①错误;
    对于②,取中点,连接,,

    分别为中点,,又平面,平面,
    与所成角即为,,
    当最大时,最小,
    又,当最大时,最小,
    当与或重合时,取得最大值,
    的最小值为,②正确;
    对于③,延长交于点,连接交于;
    延长交于点,连接交于;
    则过三点的平面截正方体所得多边形即为五边形;

    取中点,连接,
    ,,,即,
    同理可得:,;
    ,,,
    五边形的周长为,③错误;
    对于④,若点在同一球面上,则该球即为三棱锥的外接球,

    的外接圆半径,
    三棱锥外接球半径,
    又的最大值为,,
    该球表面积最大值为,④正确.
    故答案为:②④.


    1.【答案】BC
    【解析】设正方体的棱长为,对于A,如图(1)所示,连接,则,
    故(或其补角)为异面直线所成的角,
    在直角三角形,,,故,
    故不成立,故A错误.
    2.【答案】B
    【解析】点为正方形的中心,为正三角形,平面平面,是线段的中点,平面,平面,是中边上的中线,是中边上的中线,直线,是相交直线,设,则,,,,,故选.

    3.【答案】B
    【解析】对于,内有无数条直线与平行,或;
    对于,内有两条相交直线与平行,;
    对于,,平行于同一条直线,或;
    对于,,垂直于同一平面,或.故选.
    4.【答案】A
    【解析】对于选项,由于,结合线面平行判定定理可知不满足题意;对于选项,由于,结合线面平行判定定理可知不满足题意;对于选项,由于,结合线面平行判定定理可知不满足题意;所以选项满足题意,故选.
    5.【答案】A
    【解析】若,,∥,由线面平行的判定定理知∥.若∥,,,不一定推出∥,直线与可能异面,故“∥”是“∥”的充分不必要条件.故选A.

    6.【答案】C
    【解析】连,由题意得,平面,且平面,
    ,,平面,平面,,
    故选.
    7.【答案】B
    【解析】由“且”推出“或”,但由“且”可推出“”,所以“”是“”的必要而不充分条件,故选B.
    8.【答案】
    【解析】因为,为平面外一点,,点到两边,的距离均为,过点作,交于,作,交于,过作平面,交平面于,连结,,则,,,到平面的距离为.

    9.【答案】②③④
    【解析】①如果,,,不能得出,故错误;
    ②如果,则存在直线,使,由,可得,那么.故正确;
    ③如果,,那么与无公共点,则,故正确
    ④如果,,那么,与所成的角和,与所成的角均相等,故正确;
    10.【答案】 若,则或,则.
    【解析】由l,m是平面α外的两条不同直线,知: 
    由线面平行的判定定理得: 若,则.
    由线面平行、垂直的性质定理得,则.



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