本题导读
本题考查立体几何中空间线面、面面平行与垂直的判定与性质。核心在于通过空间直线与平面的位置关系定理,判定各命题的真伪。
📌【题干】
Question
(2006年湖北卷(理)) 关于直线 与平面 ,有以下四个命题: ① 若 且 ,则 ; ② 若 且 ,则 ; ③ 若 且 ,则 ; ④ 若 且 ,则 。 其中真命题的序号是()
A. ①② B. ③④ C. ①④ D. ②③
🔍【思路分析】
破题导航
对命题 ① 和 ④,利用长方体或正方体模型寻找反例(如异面或相交关系)进行证伪。 对命题 ② 和 ③,利用线面垂直、面面垂直和面面平行的相关判定与性质定理进行严格的逻辑推导证明。
✅【答案】
Success
D
✍【详细解析】
Abstract
- 对命题 ① 分析:当 时,平行于这两个平面的直线 与 可以平行、相交或异面。例如,在正方体中,顶面与底面平行, 取顶面的一条直角边, 取底面与之垂直的直角边,则 与 异面。故 ① 为假命题。
- 对命题 ② 分析:因为 ,则直线 的方向向量与平面 的法向量平行;同理,直线 的方向向量与平面 的法向量平行。又因为 ,两平面的法向量互相垂直,故直线 与 的方向向量也互相垂直,即 。故 ② 为真命题。
- 对命题 ③ 分析:因为 且 ,根据面面平行的性质,一条直线垂直于两平行平面中的一个,必垂直于另一个,得 .又因为 ,直线 必平行于平面 内的某条直线,而垂直于平面的直线 垂直于该平面内的所有直线,故 。故 ③ 为真命题。
- 对命题 ④ 分析:因为 且 ,可得 或 .又已知 ,此时平行于同一平面(或在平面内)的两条直线 与 可以平行、相交或异面,不一定平行。故 ④ 为假命题。
综上所述,真命题的序号是 ②③。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:空间中“线线、线面、面面”平行与垂直关系的转化与判定。
- 核心方法:定理推导法(针对真命题)与正方体模型反例法(针对假命题)。
- 避坑指南:空间直线的位置关系比平面直线复杂得多,平行于平行平面的两条直线不一定平行(可能异面或相交),极易由于思维局限在二维平面中而误判 ① 或 ④。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源: 本题是考查空间位置关系判定和定理运用的经典多重命题组合题,直接取材于人教A版选择性必修第一册第二章《空间向量与立体几何》关于线面位置关系的课后复习题。 结论推广: 空间位置关系的判定规律可以转化为法向量特征:线面垂直对应线方向向量与面法向量平行,线面平行对应线方向向量与面法向量垂直。通过将立体几何中的几何关系完全量化为向量的线性关系,便于利用代数规律快速核对。
🔗【关联脉络】
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