《(全國通用版)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 立體幾何 課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(三十六)直線、平面垂直的判定與性質(zhì) 文》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(全國通用版)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 立體幾何 課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(三十六)直線、平面垂直的判定與性質(zhì) 文(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(全國通用版)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 立體幾何 課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(三十六)直線、平面垂直的判定與性質(zhì) 文
1.(2018·廣東廣州模擬)設(shè)m,n是兩條不同的直線,α,β是兩個(gè)不同的平面,下列命題中正確的是( )
A.若α⊥β,m?α,n?β,則m⊥n
B.若m⊥α,m∥n,n∥β,則α⊥β
C.若m⊥n,m?α,n?β,則α⊥β
D.若α∥β,m?α,n?β,則m∥n
解析:選B 若α⊥β,m?α,n?β,則m與n相交、平行或異面,故A錯(cuò)誤;∵m⊥α,m∥n,∴n⊥α,又∵n∥β,∴α⊥β,故B正確;若m⊥n,m?α,n?β,則α與β的位置關(guān)系不確定,故C錯(cuò)誤;若α∥β,
2、m?α,n?β,則m∥n或m,n異面,故D錯(cuò)誤.故選B.
2.(2018·湖南一中月考)下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.兩兩相交且不過同一點(diǎn)的三條直線必在同一平面內(nèi)
B.過直線外一點(diǎn)有且只有一個(gè)平面與已知直線垂直
C.如果共點(diǎn)的三條直線兩兩垂直,那么它們中每兩條直線確定的平面也兩兩垂直
D.如果兩條直線和一個(gè)平面所成的角相等,則這兩條直線一定平行
解析:選D 如果兩條直線和一個(gè)平面所成的角相等,這兩條直線可以平行、相交、異面.
3.如圖,在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,BC1⊥AC,則C1在底面ABC上的射影H必在( )
A.直線AB上
B.直線BC上
3、C.直線AC上
D.△ABC內(nèi)部
解析:選A 連接AC1(圖略),由AC⊥AB,AC⊥BC1,得AC⊥平面ABC1.∵AC?平面ABC,∴平面ABC1⊥平面ABC.∴C1在平面ABC上的射影H必在兩平面的交線AB上.
4.(2018·河北唐山模擬)如圖,在正方形ABCD中,E、F分別是BC、CD的中點(diǎn),G是EF的中點(diǎn),現(xiàn)在沿AE、AF及EF把這個(gè)正方形折成一個(gè)空間圖形,使B、C、D三點(diǎn)重合,重合后的點(diǎn)記為H,那么,在這個(gè)空間圖形中必有( )
A.AG⊥平面EFH B.AH⊥平面EFH
C.HF⊥平面AEF D.HG⊥平面AEF
解析:選B 根據(jù)折疊前、后AH⊥HE,AH⊥HF
4、不變,∴AH⊥平面EFH,B正確;∵過A只有一條直線與平面EFH垂直,∴A不正確;∵AG⊥EF,EF⊥GH,AG∩GH=G,∴EF⊥平面HAG,又EF?平面AEF,∴平面HAG⊥AEF,過點(diǎn)H作直線垂直于平面AEF,一定在平面HAG內(nèi),∴C不正確;由條件證不出HG⊥平面AEF,∴D不正確.故選B.
5.如圖,直三棱柱ABC -A1B1C1中,側(cè)棱長為2,AC=BC=1,∠ACB=90°,D是A1B1的中點(diǎn),F(xiàn)是BB1上的動點(diǎn),AB1,DF交于點(diǎn)E.要使AB1⊥平面C1DF,則線段B1F的長為( )
A. B.1
C. D.2
解析:選A 設(shè)B1F=x,因?yàn)锳B1⊥平面C1DF,DF
5、?平面C1DF,所以AB1⊥DF.由已知可得A1B1=,設(shè)Rt△AA1B1斜邊AB1上的高為h,則DE=h.
又2×=h,所以h=,DE=.
在Rt△DB1E中,B1E= =.
由面積相等得× =x,得x=.
6.如圖,已知∠BAC=90°,PC⊥平面ABC,則在△ABC,△PAC的邊所在的直線中,與PC垂直的直線是____________;與AP垂直的直線是________.
解析:∵PC⊥平面ABC,
∴PC垂直于直線AB,BC,AC.
∵AB⊥AC,AB⊥PC,AC∩PC=C,
∴AB⊥平面PAC,
又∵AP?平面PAC,
∴AB⊥AP,與AP垂直的直線是AB.
答
6、案:AB,BC,AC AB
7.如圖所示,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,且底面各邊都相等,M是PC上的一動點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)M滿足________時(shí),平面MBD⊥平面PCD.(只要填寫一個(gè)你認(rèn)為是正確的條件即可)
解析:如圖,連接AC,BD,則AC⊥BD,
∵PA⊥底面ABCD,
∴PA⊥BD.
又PA∩AC=A,
∴BD⊥平面PAC,∴BD⊥PC,
∴當(dāng)DM⊥PC(或BM⊥PC)時(shí),
即有PC⊥平面MBD.而PC?平面PCD,
∴平面MBD⊥平面PCD.
答案:DM⊥PC(或BM⊥PC等)
8.(2018·福建泉州模擬)如圖,一張A4紙的長、寬分別為2a,2a,A,
7、B,C,D分別是其四條邊的中點(diǎn).現(xiàn)將其沿圖中虛線折起,使得P1,P2,P3,P4四點(diǎn)重合為一點(diǎn)P,從而得到一個(gè)多面體.下列關(guān)于該多面體的命題,正確的是________.(寫出所有正確命題的序號)
①該多面體是三棱錐;
②平面BAD⊥平面BCD;
③平面BAC⊥平面ACD;
④該多面體外接球的表面積為5πa2.
解析:由題意得該多面體是一個(gè)三棱錐,故①正確;∵AP⊥BP,AP⊥CP,BP∩CP=P,∴AP⊥平面BCD,又∵AP?平面ABD,∴平面BAD⊥平面BCD,故②正確;同理可證平面BAC⊥平面ACD,故③正確;該多面體的外接球半徑R=a,所以該多面體外接球的表面積為5πa2,故④
8、正確.綜上,正確命題的序號為①②③④.
答案:①②③④
[大題??碱}點(diǎn)——穩(wěn)解全解]
1.如圖,四棱錐P-ABCD 中, AP⊥平面PCD,AD∥BC,AB=BC=AD,E,F(xiàn)分別為線段AD,PC 的中點(diǎn).求證:
(1)AP∥平面BEF;
(2)BE⊥平面PAC.
證明:(1)設(shè)AC∩BE=O,連接OF,EC,如圖所示.
由于E為AD的中點(diǎn),AB=BC=AD,AD∥BC,
所以AE∥BC,AE=AB=BC,
因此四邊形ABCE為菱形,所以O(shè)為AC的中點(diǎn).
又F為PC 的中點(diǎn),因此在△PAC中,可得AP∥OF.
又OF?平面BEF,AP?平面BEF.所以AP∥平面BE
9、F.
(2)由題意知ED∥BC,ED=BC.
所以四邊形BCDE為平行四邊形,因此BE∥CD.
又AP⊥平面PCD,
所以AP⊥CD,因此AP⊥BE.
因?yàn)樗倪呅蜛BCE為菱形,所以BE⊥AC.
又AP∩AC=A,AP,AC?平面PAC,
所以BE⊥平面PAC.
2.(2018·廣州模擬)在三棱錐P -ABC中,△PAB是等邊三角形,∠APC=∠BPC=60°.
(1)求證:AB⊥PC;
(2)若PB=4,BE⊥PC,求三棱錐B -PAE的體積.
解:(1)證明:因?yàn)椤鱌AB是等邊三角形,∠APC=∠BPC=60°,所以△PBC≌△PAC,所以AC=BC.
如圖,
10、取AB的中點(diǎn)D,連接PD,CD,則PD⊥AB,CD⊥AB,
因?yàn)镻D∩CD=D,
所以AB⊥平面PDC,
因?yàn)镻C?平面PDC,
所以AB⊥PC.
(2)由(1)知,AB⊥PC,又BE⊥PC,AB∩BE=B,所以PC⊥平面ABE,所以PC⊥AE.
因?yàn)镻B=4,所以在Rt△PEB中,BE=4sin 60°=2,PE=4cos 60°=2,在Rt△PEA中,AE=PEtan 60°=2,
所以AE=BE=2,
所以S△ABE=·AB·=4.
所以三棱錐B -PAE的體積VB -PAE=VP -ABE=S△AEB·PE=×4×2=.
3.(2018·合肥質(zhì)檢)如圖,平面五邊形A
11、BCDE中,AB∥CE,且AE=2,∠AEC=60°,CD=ED=,cos∠EDC=.將△CDE沿CE折起,使點(diǎn)D到P的位置,且AP=,得到四棱錐P -ABCE.
(1)求證:AP⊥平面ABCE;
(2)記平面PAB與平面PCE相交于直線l,求證:AB∥l.
證明:(1)在△CDE中,∵CD=ED=,cos∠EDC=,由余弦定理得CE=2.連接AC(圖略),∵AE=2,∠AEC=60°,∴AC=2.又AP=,∴在△PAE中,PA2+AE2=PE2,即AP⊥AE.同理,AP⊥AC.而AC?平面ABCE,AE?平面ABCE,AC∩AE=A,故AP⊥平面ABCE.
(2)∵AB∥CE,且
12、CE?平面PCE,AB?平面PCE,∴AB∥平面PCE.又平面PAB∩平面PCE=l,∴AB∥l.
4.(2018·山西省重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖,在四棱錐P -ABCD中,底面ABCD是矩形,且AB=BC,E,F(xiàn)分別在線段AB,CD上,G,H在線段PC上,EF⊥PA,且====.求證:
(1)EH∥平面PAD;
(2)平面EFG⊥平面PAC.
證明:(1)如圖,在PD上取點(diǎn)M,使得=,連接AM,MH,則==,所以MH=DC,MH∥CD,
又AE=AB,四邊形ABCD是矩形,
所以MH=AE,MH∥AE,所以四邊形AEHM為平行四邊形,所以EH∥AM,
又AM?平面PAD,EH?平面P
13、AD,所以EH∥平面PAD.
(2)取AB的中點(diǎn)N,連接DN,則NE=DF,NE∥DF,
則四邊形NEFD為平行四邊形,則DN∥EF,
在△DAN和△CDA中,∠DAN=∠CDA,==,
則△DAN∽△CDA,
則∠ADN=∠DCA,則DN⊥AC,則EF⊥AC,
又EF⊥PA,AC∩PA=A,所以EF⊥平面PAC,
又EF?平面EFG,所以平面EFG⊥平面PAC.
5.(2018·福州五校聯(lián)考)如圖,在三棱柱ABC -A1B1C1中,側(cè)面ABB1A1是矩形,∠BAC=90°,AA1⊥BC,AA1=AC=2AB=4,且BC1⊥A1C.
(1)求證:平面ABC1⊥平面A1ACC1
14、;
(2)設(shè)D是A1C1的中點(diǎn),判斷并證明在線段BB1上是否存在點(diǎn)E,使得DE∥平面ABC1.若存在,求三棱錐E -ABC1的體積.
解:(1)在三棱柱ABC -A1B1C1中,側(cè)面ABB1A1是矩形,
∴AA1⊥AB,又AA1⊥BC,AB∩BC=B,∴A1A⊥平面ABC,∴A1A⊥AC,又A1A=AC,∴A1C⊥AC1.
又BC1⊥A1C,BC1∩AC1=C1,∴A1C⊥平面ABC1,
又A1C?平面A1ACC1,∴平面ABC1⊥平面A1ACC1.
(2)當(dāng)E為B1B的中點(diǎn)時(shí),連接AE,EC1,DE,如圖,取A1A的中點(diǎn)F,連接EF,F(xiàn)D,
∵EF∥AB,DF∥AC1,
又EF∩DF=F,AB∩AC1=A,∴平面EFD∥平面ABC1,
又DE?平面EFD,∴DE∥平面ABC1.此時(shí)VE -ABC1=VC1 -ABE=××2×2×4=.