本题导读
本题核心考查立体几何中点、线、面的位置关系及其基本性质。解题的关键在于对直线 与平面 的相对位置进行分类讨论,并结合空间异面直线的概念对各选项进行严格审查和排除。
📌【题干】
Question
(2006年重庆卷(理)) 对于任意的直线 与平面 ,在平面 内必有直线 ,使 与 ()
A. 平行 B. 相交 C. 垂直 D. 互为异面直线
🔍【思路分析】
破题导航
因为直线 是“任意的”,我们需要对直线 与平面 的三种空间位置关系进行分类讨论: (垂直):此时直线 垂直于平面 内的所有直线。 (平行):此时直线 可以在平面内找到平行的直线,也可以找到异面、垂直的直线,但绝不能与面内直线相交。 与 相交但不垂直(斜交) 或 (在面内)。
结合上述分类,寻找在所有情况下都必然存在的线线关系。
✅【答案】
Success
C
✍【详细解析】
Abstract
对直线 与平面 的位置关系进行分类穷举检验:
检验选项 A(平行): 若直线 与平面 相交(例如 ),则直线 与平面 内的所有直线要么相交,要么异面,绝对不可能在平面 内找到一条直线 与 平行。故 A 错误。
检验选项 B(相交): 若直线 与平面 平行(),根据线面平行的定义,直线 与平面 没有公共点,因此在平面 内绝对找不到能与 相交的直线 。故 B 错误。
检验选项 D(互为异面直线): 若直线 就在平面 内(),则平面 内的任意直线 与 都在同一个平面内,它们的位置关系只能是相交或平行,绝不可能是异面直线。故 D 错误。
检验选项 C(垂直):
- 情况一:若 ,根据线面垂直的定义, 垂直于平面 内的所有直线,必然存在满足 的直线 。
- 情况二:若 不垂直于 (包含平行、斜交、在面内),我们可以将直线 正投影到平面 上得到一条投影线 。在平面 内,我们只需要作一条直线 垂直于这条投影线 ,根据空间三垂线定理(或线面垂直的逆性质),这条直线 也必然与原空间直线 垂直。
综上所述,无论 与 处于何种位置关系,在平面 内必有直线 与 垂直。
故选 C
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:线面垂直的定义、空间任意两直线垂直的定义(包含共面垂直与异面垂直)。
- 核心方法:反例排除法(分别通过特殊的线面关系排除不符合“任意性”的选项)。
- 避坑指南:极易在选项 C 上产生思维误区,认为“只有当 时才垂直”。务必温习空间两直线垂直的本质——只要两条异面直线所成的角是 ,它们就属于垂直关系,无须它们在空间中交汇。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源: 本题源于人教A版必修第二册“立体几何初步”中关于空间直线与平面基本位置关系辨析的经典高频考题。 结论推广: 空间中任意一条直线 与一个平面 ,在平面 内总存在无数条直线 满足 ,这无数条直线 构成一个平行直线族。
🔗【关联脉络】
Multi column
知识锚点 (Nodes)
类题演练 (Links)