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1、【高考领航】2014高考数学总复习 7-5 垂直关系练习 苏教版【A级】基础训练1(2011高考浙江卷)下列命题中错误的是()A如果平面平面,那么平面内一定存在直线平行于平面B如果平面不垂直于平面,那么平面内一定不存在直线垂直于平面C如果平面平面,平面平面,l,那么l平面D如果平面平面,那么平面内所有直线都垂直于平面解析:如果平面平面,那么平面内垂直于交线的直线都垂直于平面,其他与交线不垂直的直线均不与平面垂直,故D项叙述是错误的答案:D2已知直线m、n和平面、满足mn,m,则()AnBn或nCn Dn或n解析:如图所示图中,n与垂直,中n,中n,n,排除A、B 、C,故选D.答案:D3(20
2、13重庆模拟)在一个45的二面角的一个面内有一条直线与二面角的棱成45,则此直线与二面角的另一个面所成的角为()A30 B45C60 D90解析:如图,二面角l为45,AB,且与棱l成45角,过A作AO于O,作AHl于H.连接OH、OB,则AHO为二面角l的平面角,ABO为AB与平面所成角不妨设AH,在RtAOH中,易得AO1;在RtABH中,易得AB2.故在RtABO中,sinABO,ABO30,为所求线面角答案:A4设l,m,n为三条不同的直线,为一个平面,给出下列命题若l,则l与相交若m,n,lm,ln,则l若lm,mn,l,则n若lm,m,n,则ln其中正确命题的序号为_解析:由于垂直
3、是直线与平面相交的特殊情况,故正确;由于m、n不一定相交,故不正确;根据平行线的传递性,故ln,又l,故n从而正确;由m,n知mn,故ln,故正确答案:5如图所示,在四棱锥PABCD中,PA底面ABCD,且底面各边都相等,M是PC上的一动点,当点M满足_时,平面MBD平面PCD.(只要填写一个你认为是正确的条件即可)解析:DMPC(或BMPC等),ABCD为菱形,ACBD,又PA面ABCD,PABD,又ACPAA,BD平面PAC,BDPC.当DMPC(或BMPC)时,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)6(2012高考辽宁卷)已知点P,A,B
4、,C,D是球O表面上的点,PA平面ABCD,四边形ABCD是边长为2的正方形若PA2,则OAB的面积为_解析:将直四棱锥补成长方体如图:球O的直径2R4,R2.SOAB233.答案:37如图,四棱锥PABCD中,底面ABCD是DAB60的菱形,侧面PAD为正三角形,其所在平面垂直于底面ABCD.(1)求证:ADPB;(2)若E为BC边的中点,能否在棱PC上找到一点F,使平面DEF平面ABCD,并证明你的结论解:(1)证明:如图,取AD的中点G,连接PG,BG,BD.PAD为等边三角形,PGAD,又平面PAD平面ABCD,PG平面ABCD.在ABD中,DAB60,ADAB,ABD为等边三角形,B
5、GAD,且BGPGG,AD平面PBG,ADPB.(2)连接CG,DE,且CG与DE相交于H点,在PGC中作HFPG,交PC于F点,连接DF,FH平面ABCD,平面DEF平面ABCD.菱形ABCD中,G、E分别为AD、BC的中点,即得知H是CG的中点,F是PC的中点,在PC上存在一点F,即为PC的中点,使得平面DEF平面ABCD.【B级】能力提升1已知平面平面,l点A,Al,直线ABl,直线ACl,直线m,m,则下列四种位置关系中,不一定成立的是()AABmBACmCAB DAC解析:如图所示:ABlm;ACl,mlACm;ABlAB,故选D.答案:D2(2013山西四校第三次联考)在空间内,设
6、l,m,n是三条不同的直线,是三个不同的平面,则下列命题中为假命题的是()A,l,则lBl,l,m,则lmCl,m,n,lm,则lnD,则或解析:对于A,如果两个相交平面均垂直于第三个平面,那么它们的交线垂直于第三个平面,该命题是真题;对于B,如果要一条直线平行于两个相交平面,那么该直线平行于它们的交线,该命题是真命题;对于C,如果三个平面两两相交,有三条交线,那么这三条交线交于一点或相互平行,该命题是真命题;对于D,当两个平面同时垂直于第三个平面时,这两个平面可能不垂直也不平行,D是假命题综上所述,选D.答案:D3如图,已知六棱锥PABCDEF的底面是正六边形,PA平面ABC,PA2AB,则
7、下列结论正确的是()APBADB平面PAB平面PBCC直线BC平面PAED直线PD与平面ABC所成的角为45解析:PB在底面的射影为AB,AB与AD不垂直,排除A.又BDAB,BDPA,BD面PAB.但BD不在面PBC内,排除B.对于C选项,BDAE,BD面PAE,BC与面PAE不平行,排除C.又PD与面ABC所成角为PDA,AD2ABPA,PDA45,故选D.答案:D4(2012高考安徽卷)若四面体ABCD的三组对棱分别相等,即ABCD,ACBD,ADBC,则_(写出所有正确结论的编号)四面体ABCD每组对棱相互垂直四面体ABCD每个面的面积相等从四面体ABCD每个顶点出发的三条棱两两夹角之
8、和大于90而小于180连结四面体ABCD每组对棱中点的线段相互垂直平分从四面体ABCD每个顶点出发的三条棱的长可作为一个三角形的三边长解析:把四面体ABCD放置在如图所示的长方体中,显然命题错误;因四个面对应的三角形的三边分别对应相等,即它们为全等的三角形,所以正确;当ABCD为正四面体时,夹角之和等于180,所以错误;因每组对棱中点的连线分别与长方体的棱平行,且都经过长方体的中心,所以正确;而命题显然成立故应填.答案:5如图所示,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长是1,过A点作平面A1BD的垂线,垂足为点H,有下列三个命题:点H是A1BD的中心;AH垂直于平面CB1D1;AC1与B1C所成
9、的角是90.其中正确命题的序号是_解析:由于ABCDA1B1C1D1是正方体,所以AA1BD是一个正三棱锥,因此A点在平面A1BD上的射影H是三角形A1BD的中心,故正确;又因为平面CB1D1与平面A1BD平行,所以AH平面CB1D1,故正确;从而可得AC1平面CB1D1,即AC1与B1C垂直,所成的角等于90.答案:6(2013淮南模拟)已知四棱锥PABCD的底面ABCD是矩形,PA底面ABCD,点E、F分别是棱PC、PD的中点,则棱AB与PD所在的直线垂直;平面PBC与平面ABCD垂直;PCD的面积大于PAB的面积;直线AE与直线BF是异面直线以上结论正确的是_(写出所有正确结论的编号)解
10、析:由条件可得AB平面PAD,所以ABPD,故正确;PA平面ABCD,平面PAB、平面PAD都与平面ABCD垂直,故平面PBC不可能与平面ABCD垂直,错;SPCDCDPD,SPABABPA,由ABCD,PDPA知正确;由E、F分别是棱PC、PD的中点可得EFCD,又ABCD,所以EFAB,故AE与BF共面,故错答案:7(2012高考山东卷)在如图所示的几何体中,四边形ABCD是等腰梯形,ABCD,DAB60,FC平面ABCD,AEBD,CBCDCF.(1)求证:BD平面AED;(2)求二面角FBDC的余弦值解:(1)证明:因为四边形ABCD是等腰梯形,ABCD,DAB60,所以ADCBCD120.又CBCD,所以CDB30,因此ADB90,即ADBD.又AEBD,且AEADA,AE,AD平面AED,所以BD平面AED.(2)如图所示,取BD的中点G,连接CG,FG,由于CBCD,因此CGBD.又FC平面ABCD,BD平面ABCD,所以FCBD.由于FCCGC,FC,CG平面FCG,所以BD平面FCG,故BDFG,所以FGC为二面角FBDC的平面角在等腰三角形BCD中,由于BCD120,因此CGCB.又CBCF,所以GFCG,故cosFGC,因此二面角FBDC的余弦值为.6