【知识点详解】
1. **四棱台的基本性质**:四棱台是由两个平行的底面(这里是正方形)和四个侧面组成的几何体。在四棱台中,DD1与BB1是上下底面延长线的一部分,它们是相交直线,因为它们会汇聚于一个点,这是四棱台结构的基本特征。
2. **长方体中的性质**:在长方体ABCD-A1B1C1D1中,如果O是B1D1的中点,那么A1C1平行于AC,且A1C与平面AB1D1相交于点M。由此可以推出A、M、O三点共线,因为它们都在A1C和平面AB1D1的交线上。
3. **平面的基本关系**:两个平面的公共点如果多于两个,它们可能是相交(至少有一条公共直线)或者重合。如果所有公共点共线,那么它们相交;如果公共点不共线,那么它们可能重合。因此,判断①不一定是正确的,②和③是正确的,④是不正确的。
4. **正方体表面展开图**:在正方体的表面展开图中,AB、CD、EF和GH可以形成多对异面直线。根据题目给出的展开图,可以找到三对异面直线,分别是AB和CD、EF和GH、AB和GH。
5. **正三棱柱的性质**:在正三棱柱ABC-A1B1C1中,若M是侧棱CC1的中点,那么异面直线AB1和BM所成的角可以通过分析三棱柱的结构来确定。例如,取BC的中点D,连接AD和B1D,可以发现B1A与BM垂直,因此异面直线AB1和BM所成的角为90°。
6. **平面的基本性质和应用**:平面的基本性质指出,三点确定一个平面,但这个前提条件是这三点不共线。此外,若点P不在平面α内,而A、B、C三点都在平面α内,也不一定意味着P、A、B、C四点不共面,因为如果A、B、C共线,四点可以共面。因此,所有给出的命题都是错误的。
7. **空间四边形的性质**:对于空间四边形ABCD,如果E、F分别是AB、AD的中点,G、H分别是BC、CD上的点,且CG=BC,CH=DC,我们可以证明E、F、G、H四点共面,因为EF和HG平行且不等长,构成一个梯形。同时,FH、EG、AC三条直线可以共点,因为它们都在通过点O的同一平面内。
8. **正方体的对角线**:在正方体中,与对角线AD1成60°角的对角线有多个,包括AC、CD1、AB1、B1D1、A1C1、A1B、DC1、BD,总共8条。
9. **正方体的截面**:在正方体ABCD-A1B1C1D1中,如果E是AA1的中点,F是CC1的中点,P在CC1上移动,过点E、D、P的截面为四边形时,P的轨迹将是线段C1F,因为E、D和F固定,只有P在C1和F之间移动才能形成四边形截面。
这些知识点涵盖了立体几何中的平面关系、线面关系、几何体的性质以及空间图形的分析。在高考数学复习中,理解和掌握这些概念对于解决相关问题至关重要。