《2019屆高中數(shù)學(xué) 第二章 點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系 2.3.1 直線與平面垂直的判定課后篇鞏固探究(含解析)新人教A版必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019屆高中數(shù)學(xué) 第二章 點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系 2.3.1 直線與平面垂直的判定課后篇鞏固探究(含解析)新人教A版必修2(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2.3.1 直線與平面垂直的判定
課后篇鞏固提升
1.已知m,n是兩條不同直線,α,β,γ是三個(gè)不同平面,下面命題正確的是( )
A.若α⊥γ,β⊥γ,則α∥β B.若m⊥α,n⊥α,則m∥n
C.若m∥α,n∥α,則m∥n D.若m∥α,m∥β,則α∥β
解析選項(xiàng)A中,α⊥γ,β⊥γ?α與β平行或相交,故A不正確;
選項(xiàng)C中,m∥α,n∥α?m與n平行、相交或異面,
故C不正確;
選項(xiàng)D中,m∥α,m∥β?α與β平行或相交,故D不正確.故選B.
答案B
2.如圖所示,定點(diǎn)A和B都在平面α內(nèi),定點(diǎn)P?α,PB⊥α,C是平面α內(nèi)異于A
2、和B的動(dòng)點(diǎn),且PC⊥AC,則△ABC為( )
A.銳角三角形
B.直角三角形
C.鈍角三角形
D.無法確定
解析易證AC⊥面PBC,所以AC⊥BC.
答案B
3.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.AH⊥平面EFH B.AG⊥平面EFH
C.HF⊥平面AEF D.HG⊥平面AEF
解析原題圖中AD⊥DF,AB⊥BE,所以折起后AH⊥FH,AH⊥EH,FH∩EH=H,所以AH⊥平面EFH.
答案A
3、
4.如果PA,PB,PC兩兩垂直,那么點(diǎn)P在平面ABC內(nèi)的射影一定是△ABC的( )
A.重心 B.內(nèi)心 C.外心 D.垂心
解析如圖,由PA,PB,PC兩兩互相垂直,可得AP⊥平面PBC,BP⊥平面PAC,CP⊥平面PAB,
所以BC⊥OA,AB⊥OC,AC⊥OB,
所以點(diǎn)O是△ABC三條高的交點(diǎn),即點(diǎn)O是△ABC的垂心,故選D.
答案D
5.在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是邊長為1的正方形,PA⊥平面ABCD,且PA=6,則PC與平面ABCD所成角的大小為( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
解析如圖,連接AC.
∵PA⊥平面ABCD
4、,
∴∠PCA就是PC與平面ABCD所成的角.∵AC=2,PA=6,
∴tan∠PCA=PAAC=62=3.
∴∠PCA=60°.
答案C
6.如圖所示,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,M,N分別是棱AA1和AB上的點(diǎn),若∠B1MN是直角,則∠C1MN= .?
解析∵B1C1⊥平面ABB1A1,
∴B1C1⊥MN.
又∵M(jìn)N⊥B1M,B1C1∩B1M=B1,
∴MN⊥平面C1B1M.
又C1M?平面C1B1M,
∴MN⊥C1M,
∴∠C1MN=90°.
答案90°
7.如圖,在三棱柱ABC-A'B'C'中,底面ABC是正三角形,AA'⊥底面ABC
5、,且AB=1,AA'=2,則直線BC'與平面ABB'A'所成角的正弦值為 .?
解析如圖所示,取A'B'的中點(diǎn)D,連接C'D,BD.
∵底面△A'B'C'是正三角形,
∴C'D⊥A'B'.
∵AA'⊥底面ABC,
∴A'A⊥C'D.
又AA'∩A'B'=A',∴C'D⊥側(cè)面ABB'A',
故∠C'BD是直線BC'與平面ABB'A'所成的角.
等邊三角形A'B'C'的邊長為1,C'D=32,
在Rt△BB'C'中,BC'=B'B2+B'C'2=5,
故直線BC'與平面ABB'A'所成的角的正弦值為C'DBC'=1510.
答案1510
8.如圖所示,PA
6、⊥平面ABC,△ABC中BC⊥AC,則圖中直角三角形的個(gè)數(shù)為 .?
解析PA⊥平面ABCBC?平面ABC?PA⊥BCAC⊥BCPA?AC=A?BC⊥平面PAC?BC⊥PC,
∴直角三角形有△PAB、△PAC、△ABC、△PBC.
答案4
9.如圖,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,當(dāng)?shù)酌嫠倪呅蜛BCD滿足條件 時(shí),有A1C⊥B1D1.(注:填上你認(rèn)為正確的一種即可,不必考慮所有可能的情形)?
解析要找底面四邊形ABCD所滿足的條件,使A1C⊥B1D1,可從結(jié)論A1C⊥B1D1入手.
∵A1C⊥B1D1,BD∥B1D1,∴A1C⊥BD.
又∵AA1
7、⊥BD,而AA1∩A1C=A1,AA1?平面A1AC,A1C?平面A1AC,∴BD⊥平面A1AC,∴BD⊥AC.此題答案不唯一.
答案BD⊥AC(答案不唯一)
10.如圖,ABCD-A1B1C1D1為正方體,下面結(jié)論錯(cuò)誤的是 .(填序號(hào))?
①BD∥平面CB1D1;
②AC1⊥BD;
③AC1⊥平面CB1D1;
④異面直線AD與CB1所成的角為60°.
解析由于BD∥B1D1,BD?平面CB1D1,B1D1?平面CB1D1,則BD∥平面CB1D1,所以①正確;
因?yàn)锽D⊥AC,BD⊥CC1,AC∩CC1=C,
所以BD⊥平面ACC1,所以AC1⊥BD.所以②正確;
8、
可以證明AC1⊥B1D1,AC1⊥B1C,
所以AC1⊥平面CB1D1,所以③正確;
由于AD∥BC,則∠BCB1=45°是異面直線AD與CB1所成的角,所以④錯(cuò)誤.
答案④
11.如圖所示,四邊形ABCD為正方形,SA垂直于四邊形ABCD所在的平面,過點(diǎn)A且垂直于SC的平面分別交SB,SC,SD于點(diǎn)E,F,G.
求證:AE⊥SB,AG⊥SD.
證明因?yàn)镾A⊥平面ABCD,
所以SA⊥BC.
又BC⊥AB,SA∩AB=A,所以BC⊥平面SAB.
又AE?平面SAB,所以BC⊥AE.
因?yàn)镾C⊥平面AEFG,所以SC⊥AE.
又BC∩SC=C,所以AE⊥平面SBC
9、,
所以AE⊥SB.同理可證AG⊥SD.
12.
如圖,在棱長均為1的直三棱柱ABC-A1B1C1中,D是BC的中點(diǎn).
(1)求證:AD⊥平面BCC1B1;
(2)求直線AC1與平面BCC1B1所成角的正弦值.
(1)證明直三棱柱ABC-A1B1C1中,BB1⊥平面ABC,
∴BB1⊥AD,∵AB=AC,D是BC的中點(diǎn),
∴AD⊥BC.又BC∩BB1=B,
∴AD⊥平面BCC1B1.
(2)解連接C1D.由(1)AD⊥平面BCC1B1,
則∠AC1D即為直線AC1與平面BCC1B1所成的角.
在Rt△AC1D中,AD=32,AC1=2,sin∠AC1D=ADAC1=64,
即直線AC1與平面BCC1B1所成角的正弦值為64.
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