《高考藝考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè):第七章 第4節(jié) 直線、平面垂直的判定與性質(zhì) Word版含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考藝考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè):第七章 第4節(jié) 直線、平面垂直的判定與性質(zhì) Word版含解析(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第七章 第4節(jié)
1.已知互相垂直的平面α,β交于直線l,若直線m,n滿足m∥α,n⊥β,則( )
A.m∥l B.m∥n
C.n⊥l D.m⊥n
解析:C [因?yàn)棣痢搔拢絣,所以l?β,又n⊥β,所以n⊥l.]
2.設(shè)α,β是兩個(gè)不同的平面,l,m是兩條不同的直線,且l?α,m?β( )
A.若l⊥β,則α⊥β
B.若α⊥β,則l⊥m
C.若l∥β,則α∥β
D.若α∥β,則l∥m
解析:A [選項(xiàng)A,∵l⊥β,l?α,∴α⊥β,A正確;選項(xiàng)B,α⊥β,l?α,m?β,l與m的位置關(guān)系不確定;選項(xiàng)C,∵l∥β,l?α,∴α∥β或α與
2、β相交;選項(xiàng)D,∵α∥β,l?α,m?β,此時(shí),l與m的位置關(guān)系不確定.故選A.]
3.(2020·貴陽監(jiān)測)如圖,在三棱錐P-ABC中,不能證明AP⊥BC的條件是( )
A.AP⊥PB,AP⊥PC
B.AP⊥PB,BC⊥PB
C.平面BPC⊥平面APC,BC⊥PC
D.AP⊥平面PBC
解析:B [A中,因?yàn)锳P⊥PB,AP⊥PC,PB∩PC=P,所以AP⊥平面PBC,又BC?平面PBC,所以AP⊥BC,故A能證明AP⊥BC;C中,因?yàn)槠矫鍮PC⊥平面APC,BC⊥PC,所以BC⊥平面APC,AP?平面APC,所以AP⊥BC,故C能證明AP⊥BC;由A知D能證明AP⊥BC;
3、B中條件不能判斷出AP⊥BC,故選B.]
4.如圖,在四面體D-ABC中,若AB=CB,AD=CD,E是AC的中點(diǎn),則下列說法正確的是( )
A.平面ABC⊥平面ABD
B.平面ABD⊥平面BDC
C.平面ABC⊥平面BDE,且平面ADC⊥平面BDE
D.平面ABC⊥平面ADC,且平面ADC⊥平面BDE
解析:C [因?yàn)锳B=CB,且E是AC的中點(diǎn),所以BE⊥AC,同理有DE⊥AC,于是AC⊥平面BDE.因?yàn)锳C在平面ABC內(nèi),所以平面ABC⊥平面BDE.又由于AC?平面ACD,所以平面ACD⊥平面BDE,所以選C.]
5.已知三棱柱ABC-A1B1C1的側(cè)棱與底面垂直,體
4、積為,底面是邊長為的正三角形,若P為底面A1B1C1的中心,則PA與平面ABC所成角的大小為( )
A. B.
C. D.
解析:B [取正三角形ABC的中心為O,連接OP,則∠PAO是PA與平面ABC所成的角.因?yàn)榈酌孢呴L為,所以AD=×=,AO=AD=×=1.
三棱柱的體積為×()2AA1=,解得AA1=,
即OP=AA1=,所以tan ∠PAO==,
即∠PAO=.]
6.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 ________ 上.
解析:由BC1⊥AC,又BA⊥AC,則AC
5、⊥平面ABC1,因此平面ABC⊥平面ABC1,
因此C1在底面ABC上的射影H在直線AB上.
答案: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
6、BM⊥PC等)
8.如圖,在長方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=1,則AC1與平面A1B1C1D1所成角的正弦值為 ________ .
解析:由題圖知∠AC1A1為AC1與平面A1B1C1D1所成的角.
因?yàn)锳B=BC=2,所以A1C1=AC=2,
又AA1=1,所以AC1=3,
所以sin ∠AC1A1==.
答案:
9.(2020·成都一診)如圖,在四面體P-ABC中,PA=PC=AB=BC=5,AC=6,PB=4,線段AC,AP的中點(diǎn)分別為O,Q.
(1)求證:平面PAC⊥平面ABC;
(2)求四面體P-OBQ的體積.
解:(1)證明
7、:∵PA=PC,O是AC的中點(diǎn),∴PO⊥AC.
在Rt△PAO中,∵PA=5,OA=3,∴由勾股定理,得PO=4.
∵BA=BC,O是AC的中點(diǎn),∴BO⊥AC.
在Rt△BAO中,∵BA=5,OA=3,∴由勾股定理,得BO=4.
∵PO=4,OB=4,PB=4,∴PO2+OB2=PB2,
∴PO⊥OB.
∵BO∩AC=O,∴PO⊥平面ABC.
∵PO?平面PAC,∴平面PAC⊥平面ABC.
(2)由(1),可知平面PAC⊥平面ABC.
∵平面ABC∩平面PAC=AC,BO⊥AC,BO?平面ABC,∴BO⊥平面PAC.
∴VB-POQ=S△PQO·BO=×S△PAO×4=×3
8、×4=4.
∵VP-OBQ=VB-POQ,∴四面體P-OBQ的體積為4.
10.如圖,在四棱錐P-ABCD中,AD⊥平面PDC,AD∥BC,PD⊥PB,AD=1,BC=3,CD=4,PD=2.
(1)求異面直線AP與BC所成角的余弦值;
(2)求證:PD⊥平面PBC;
(3)求直線AB與平面PBC所成角的正弦值.
解:(1)如圖,由已知AD∥BC,
故∠DAP或其補(bǔ)角即為異面直線AP與BC所成的角.
因?yàn)锳D⊥平面PDC,所以AD⊥PD.
在Rt△PDA中,由已知,得AP==,
故cos∠DAP==.
所以,異面直線AP與BC所成角的余弦值為.
(2)證明:因?yàn)?/p>
9、AD⊥平面PDC,直線PD?平面PDC,
所以AD⊥PD.又因?yàn)锽C∥AD,所以PD⊥BC,
又PD⊥PB,PB∩BC=B,所以PD⊥平面PBC.
(3)過點(diǎn)D作AB的平行線交BC于點(diǎn)F,連結(jié)PF,
則DF與平面PBC所成的角等于AB與平面PBC所成的角.
因?yàn)镻D⊥平面PBC,故PF為DF在平面PBC上的射影,所以∠DFP為直線DF和平面PBC所成的角.
由于AD∥BC,DF∥AB,
故BF=AD=1,由已知,得CF=BC-BF=2.又AD⊥DC,
故BC⊥DC,在Rt△DCF中,
可得DF==2,
在Rt△DPF中,可得sin ∠DFP==.
所以,直線AB與平面PBC所成角的正弦值為.