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1、
人教版高中數(shù)學必修精品教學資料
學業(yè)分層測評(十二)
(建議用時:45分鐘)
[達標必做]
一、選擇題
1.下列條件中,能使直線m⊥平面α的是( )
A.m⊥b,m⊥c,b⊥α,c⊥α B.m⊥b,b∥α
C.m∩b=A,b⊥α D.m∥b,b⊥α
【解析】 由線線平行及線面垂直的判定知選項D正確.
【答案】 D
2.如圖238,三棱錐PABC中,PA⊥AB,PA⊥BC,則直線PB和平面ABC所成的角是( )
圖238
A.∠BPA B.∠PBA
C.∠PBC D.以上都不對
【解析】 由PA⊥AB,PA⊥BC,AB∩BC=B,
得PA⊥平面ABC
2、,
所以∠PBA為BP與平面ABC所成的角.故選B.
【答案】 B
3.已知直線m,n是異面直線,則過直線n且與直線m垂直的平面( )
【導學號:09960073】
A.有且只有一個 B.至多一個
C.有一個或無數(shù)個 D.不存在
【解析】 若異面直線m、n垂直,則符合要求的平面有一個,否則不存在.
【答案】 B
4.在正方體ABCDA1B1C1D1中,BB1與平面ACD1所成角的余弦值為( )
A. B.
C. D.
【解析】 如圖所示,連接BD交AC于點O,連接D1O,由于BB1∥DD1,∴DD1與平面ACD1所成的角就是BB1與平面ACD1所成的角.易
3、知∠DD1O即為所求.設(shè)正方體的棱長為1,則DD1=1,DO=,D1O=,
∴cos ∠DD1O===.
∴BB1與平面ACD1所成的角的余弦值為.
【答案】 D
5.(2015成都高二檢測)已知ABCDA1B1C1D1為正方體,下列結(jié)論錯誤的是( )
A.BD∥平面CB1D1 B.AC1⊥BD
C.AC1⊥平面CB1D1 D.AC1⊥BD1
【解析】 正方體中由BD∥B1D1,易知A正確;
由BD⊥AC,BD⊥CC1可得BD⊥平面ACC1,
從而BD⊥AC1,即B正確;
由以上可得AC1⊥B1D1,同理AC1⊥D1C,
因此AC1⊥平面CB1D1,即C正確;
4、
由于四邊形ABC1D1不是菱形,所以AC1⊥BD1不正確.故選D.
【答案】 D
二、填空題
6.(2016太原高一檢測)如圖239,平面α∩β=CD,EA⊥α,垂足為A,EB⊥β,垂足為B,則CD與AB的位置關(guān)系是________.
圖239
【解析】 ∵EA⊥α,CD?α,
根據(jù)直線和平面垂直的定義,則有CD⊥EA.
同樣,∵EB⊥β,CD?β,則有EB⊥CD.
又EA∩EB=E,
∴CD⊥平面AEB.
又∵AB?平面AEB,∴CD⊥AB.
【答案】 CD⊥AB
7.如圖2310所示,PA⊥平面ABC,在△ABC中,BC⊥AC,則圖中直角三角形的個數(shù)有____
5、____.
圖2310
【解析】 ?
?BC⊥平面PAC?BC⊥PC,
∴直角三角形有△PAB、△PAC、△ABC、△PBC.
【答案】 4
三、解答題
8.如圖2311,四邊形ABCD為矩形,AD⊥平面ABE,F為CE上的點,且BF⊥平面ACE.求證:AE⊥BE.
圖2311
【證明】 ∵AD⊥平面ABE,AD∥BC,
∴BC⊥平面ABE.
又AE?平面ABE,∴AE⊥BC.
∵BF⊥平面ACE,AE?平面ACE,∴AE⊥BF.
又∵BF?平面BCE,BC?平面BCE,BF∩BC=B,
∴AE⊥平面BCE.
又BE?平面BCE,∴AE⊥BE.
9.如圖
6、2312所示,三棱錐ASBC中,∠BSC=90,∠ASB=∠ASC=60,SA=SB=SC.求直線AS與平面SBC所成的角.
【導學號:09960074】
圖2312
【解】 因為∠ASB=∠ASC=60,SA=SB=SC,
所以△ASB與△SAC都是等邊三角形.因此AB=AC.
如圖所示,取BC的中點D,
連接AD,SD,則AD⊥BC.
設(shè)SA=a,則在Rt△SBC中,BC=a,CD=SD=a.
在Rt△ADC中,AD==a.
則AD2+SD2=SA2,所以AD⊥SD.
又BC∩SD=D,所以AD⊥平面SBC.
因此∠ASD即為直線AS與平面SBC所成的角.
7、
在Rt△ASD中,SD=AD=a,
所以∠ASD=45,
即直線AS與平面SBC所成的角為45.
[自我挑戰(zhàn)]
10.(2015淮安高二檢測)如圖2313,四棱錐SABCD的底面ABCD為正方形,SD⊥底面ABCD,則下列結(jié)論中正確的有________個.
圖2313
①AC⊥SB;
②AB∥平面SCD;
③SA與平面ABCD所成的角是∠SAD;
④AB與SC所成的角等于DC與SC所成的角.
【解析】 因為SD⊥底面ABCD,所以AC⊥SD.
因為ABCD是正方形,
所以AC⊥BD.又BD∩SD=D,
所以AC⊥平面SBD,所以AC⊥SB,故①正確.
因為AB
8、∥CD,AB?平面SCD,CD?平面SCD,
所以AB∥平面SCD,故②正確.
因為AD是SA在平面ABCD內(nèi)的射影,
所以SA與平面ABCD所成的角是∠SAD.故③正確.
因為AB∥CD,
所以AB與SC所成的角等于DC與SC所成的角,
故④正確.
【答案】 4
11.如圖2314,AB為⊙O的直徑,PA垂直于⊙O所在的平面,M為圓周上任意一點,AN⊥PM,N為垂足.
【導學號:09960075】
(1)求證:AN⊥平面PBM;
(2)若AQ⊥PB,垂足為Q,求證:NQ⊥PB.
圖2314
【證明】 (1)∵AB為⊙O的直徑,
∴AM⊥BM.
又PA⊥平面ABM,∴PA⊥BM.
又∵PA∩AM=A,∴BM⊥平面PAM.
又AN?平面PAM,∴BM⊥AN.
又AN⊥PM,且BM∩PM=M,∴AN⊥平面PBM.
(2)由(1)知AN⊥平面PBM,
PB?平面PBM,∴AN⊥PB.
又∵AQ⊥PB,AN∩AQ=A,
∴PB⊥平面ANQ.
又NQ?平面ANQ,∴PB⊥NQ.