[A級(jí) 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]
一、填空題
1.給出下列四個(gè)命題:
(1)若直線垂直于平面內(nèi)的兩條直線,則這條直線與平面垂直;
(2)若直線與平面內(nèi)的任意一條直線都垂直,則這條直線與平面垂直;
(3)若直線垂直于梯形的兩腰所在的直線,則這條直線垂直于兩底邊所在直線;
(4)若直線垂直于梯形兩底邊所在的直線,則這條直線垂直于兩腰所在直線.
其中正確的命題共有________個(gè).
[解析] (1)中沒(méi)有指明是兩條相交直線,故錯(cuò);(2)能根據(jù)平面的垂線定義知正確;(3)中梯形的兩腰所在直線必相交,故正確;(4)中梯形兩底邊所在的直線為平行直線,故錯(cuò).
[答案] 2
2.(2013·廣東高考改編)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______(填序號(hào)).
若αβ,mα,nβ,則mn;
若αβ,mα,nβ,則mn;
若mn,mα,nβ,則αβ;
若mα,mn,nβ,則αβ.
[解析] 如圖,在長(zhǎng)方體ABCDA1B1C1D1中,平面BCC1B1平面ABCD,BC1平面BCC1B1,BC平面ABCD,而B(niǎo)C1不垂直于BC,故錯(cuò)誤.
平面A1B1C1D1平面ABCD,B1D1平面A1B1C1D1,AC平面ABCD,但B1D1和AC不平行,故錯(cuò)誤.
ABA1D1,AB平面ABCD,A1D1平面A1B1C1D1,但平面A1B1C1D1平面ABCD,故錯(cuò)誤.由線面垂直性質(zhì)及面面垂直的判定,正確.
[答案]
3.PA垂直于正方形ABCD所在平面,連結(jié)PB,PC,PD,AC,BD,則一定互相垂直的平面是________.(填寫正確命題的序號(hào))
平面PAB平面PBC;平面PAB平面PAD;
平面PAB平面PCD;平面PAB平面PAC.
[解析] BC⊥平面PAB,平面PBC平面PAB,
正確,同理AD平面PAB,
平面PAD平面PAB,正確.
[答案]
4.(2014·遼寧高考)已知m,n表示兩條不同直線,α表示平面.下列說(shuō)法正確的是________(填序號(hào))
若mα,nα,則mn;
若mα,nα,則mn;
若mα,mn,則nα;
若mα,mn,則nα.
[解析] 中m和n可以平行,相交異面,故錯(cuò);中由線面垂直的性質(zhì)知正確;中,n可以在平面內(nèi),故錯(cuò);中,n可以和這個(gè)平面平行,相交,也可以在平面內(nèi),故錯(cuò).
[答案]
5.(2013·浙江高考)設(shè)m,n是兩條不同的直線,α,β是兩個(gè)不同的平面,下列說(shuō)法正確的是________(填序號(hào))
若mα,nα,則mn;
若mα,mβ,則αβ;
若mα,mα,則nα;
若mα,αβ,則mβ.
[解析] 中的m,n可以相交也可異面故錯(cuò);中α和β可以相交故錯(cuò);中的m與β可以平行,相交,也可在β內(nèi),故錯(cuò).
[答案]
6.P為ABC所在平面外一點(diǎn),AC=a,PAB,PBC都是邊長(zhǎng)為a的等邊三角形,則平面ABC和平面PAC的位置關(guān)系為_(kāi)_______.
[解析] 如圖所示,PA=PB=PC=AB=BC=a,
取AC中點(diǎn)D,連結(jié)PD、BD,
則PDAC,BDAC.
又AC=a,PD=BD=a,
在PBD中,PB2=BD2+PD2,
PDB=90°,PD⊥BD,PD⊥平面ABC.
又PD平面PAC,
平面PAC平面ABC.
[答案] 垂直
圖7410
7.如圖7410所示,在四棱錐PABCD中,PA底面ABCD,且底面各邊都相等,M是PC上的一動(dòng)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] 由定理可知,BDPC.
∴當(dāng)DMPC時(shí),即有PC平面MBD,
而PC平面PCD.
平面MBD平面PCD.
[答案] DMPC(答案不唯一)
8.如圖7411,已知正四面體ABCD的棱長(zhǎng)為a,E為AD的中點(diǎn),連結(jié)CE,則CE與底面BCD所成角的正弦值為_(kāi)_______.
圖7411
[解析] 分別過(guò)點(diǎn)A,E作AO平面BCD,EH平面BCD,由題意知,O、H、D共線,連結(jié)CH,則ECH即為CE與底面BCD所成的角,OD=a×=a,AO==a,EH=AO=a,CE=a,
所以sinECH==.
[答案]
二、解答題
9.如圖7412,在直三棱柱ABCA1B1C1中,AB=AC,D為BC的中點(diǎn),E為BD的中點(diǎn),F(xiàn)在AC1上,且AC1=4AF.
圖7412
(1)求證:平面ADF平面BCC1B1;
(2)求證:EF平面ABB1A1.
[解] (1)在直三棱柱ABCA1B1C1中,CC1平面ABC,而AD平面ABC,所以CC1AD.
又AB=AC,D為BC的中點(diǎn),所以ADBC.
因?yàn)锽C∩CC1=C,BC平面BCC1B1,CC1平面BCC1B1,所以AD平面BCC1B1,
又AD平面ADF,所以平面ADF平面BCC1B1.
(2)連結(jié)CF并延長(zhǎng)交AA1于點(diǎn)G,連結(jié)GB.
因?yàn)锳C1=4AF,AA1CC1,所以CF=3FG.
因?yàn)镈為BC的中點(diǎn),E為BD的中點(diǎn),
所以CE=3EB,所以EFGB.
又EF平面ABB1A1,GB平面ABB1A1,
所以EF平面ABB1A1.
10.(2014·江蘇高考)如圖7413,在三棱錐PABC中,D,E,F(xiàn)分別為棱PC,AC,AB的中點(diǎn).已知PAAC,PA=6,BC=8,DF=5.
圖7413
求證:(1)直線PA平面DEF;
(2)平面BDE平面ABC.
[證明] (1)因?yàn)镈,E分別為棱PC,AC的中點(diǎn),所以DEPA.
又因?yàn)镻A平面DEF,DE平面DEF,
所以直線PA平面DEF.
(2)因?yàn)镈,E,F(xiàn)分別為棱PC,AC,AB的中點(diǎn),PA=6,BC=8,所以DEPA,DE=PA=3,EF=BC=4.
又因?yàn)镈F=5,故DF2=DE2+EF2,
所以DEF=90°,即DEEF.
又PAAC,DEPA,所以DEAC.
因?yàn)锳C∩EF=E,AC平面ABC,EF平面ABC,
所以DE平面ABC.
又DE平面BDE,
所以平面BDE平面ABC.