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1、第 5 节 直线、平面垂直的判定与性质 1(2019南阳、信阳等六市一模)设直线m,n是两条不同的直线,是两个不同的平面,下列事件中是必然事件的是()A若m,n,mn,则 B若m,n,mn,则 C若m,n,mn,则 D若m,n,mn,则 解析:D 若m,n,mn,则、位置关系不确定,选项 A 不正确;若m,则中存在直线c与m平行,mn,n,则c,又c,选项 B 不正确;若m,n,mn,则、可以相交,选项 C 不正确;若m,mn,n,选项 D 正确故选 D.2(2019兰州市诊断)设,为不同的平面,m,n为不同的直线,则m的一个充分条件是()A,n,mn Bm,C,m Dn,n,m 解析:D A
2、 不对,m可能在平面内,也可能与平行;B,C 不对,满足条件的m和可能相交,也可能平行;D 对,由n,n可知,结合m知m,故选 D.3如图,在斜三棱柱ABCA1B1C1中,BAC90,BC1AC,则点C1在平面ABC上的射影H必在()A直线AB上 B直线BC上 C直线AC上 DABC的内部 解析:A 连接AC1,ACAB,ACBC1,ABBC1B,AC平面ABC1,又AC 平面ABC,平面ABC1平面ABC,点C1在平面ABC上的射影H必在两平面的交线AB上,故选A.4(2019衡水市调研)如图,在正四面体PABC中,D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,下面四个结论不成立的是()ABC平面
3、PDF BDF平面PAE C平面PDF平面PAE D平面PDE平面ABC 解析:D 因为BCDF,DF 平面PDF,BC平面PDF,所以BC平面PDF,故选项 A正确;在正四面体中,AEBC,PEBC,AEPEE,且AE,PE 平面PAE,所以BC平面PAE.因为DFBC,所以DF平面PAE,又DF 平面PDF,从而平面PDF平面PAE.因此选项 B,C 均正确 5已知三棱柱ABCA1B1C1的侧棱与底面垂直,体积为94,底面是边长为 3的正三角形,若P为底面A1B1C1的中心,则PA与平面ABC所成角的大小为()A.512 B.3 C.4 D.6 解析:B 如图,取正三角形ABC的中心O,连
4、接OP,则PAO是PA与平面ABC所成的角因为底面边长为 3,所以AD 33232,AO23AD23321.三棱柱的体积为12(3)232AA194,解得AA1 3,即OPAA1 3,所以 tanPAOOPOA 3,即PAO3.6设,是空间中两个不同的平面,m,n是平面及外的两条不同直线从“mn;n;m”中选取三个作为条件,余下一个作为结论,写出你认为正确的一个命题:_(填序号)解析:因为当n,m时,平面及所成的二面角与直线m,n所成的角相等或互补,所以若mn,则,从而由正确;同理也正确 答案:或 7.(2019洛阳市模拟)如图所示,在四棱锥PABCD中,PA底面ABCD,且底面各边都相等,M
5、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:由定理可知,BDPC.所以当DMPC时,即有PC平面MBD,而PC 平面PCD,所以平面MBD平面PCD.答案:DMPC(答案不唯一)8如图,PA圆O所在的平面,AB是圆O的直径,C是圆O上的一点,E、F分别是点A在PB、PC上的正投影,给出下列结论:AFPB;EFPB;AFBC;AE平面PBC.其中正确结论的序号是_ 解析:由题意知PA平面ABC,PABC.又ACBC,PAACA,BC平面PAC.BCAF.AFPC,BCPCC,AF平面PBC,AFPB,AFBC.又AEPB,AEAFA,PB平
6、面AEF.PBEF.故正确 答案:9.(2017全国卷)如图,在四棱锥PABCD中,ABCD,且BAPCDP90.(1)证明:平面PAB平面PAD;(2)若PAPDABDC,APD90,且四棱锥PABCD的体积为83,求该四棱锥的侧面积 解:(1)证明:由已知BAPCDP90,得ABAP,CDPD.由于ABCD,故ABPD,从而AB平面PAD.又AB 平面PAB,所以平面PAB平面PAD.(2)在平面PAD内作PEAD,垂足为E.由(1)知,AB平面PAD,故ABPE,可得PE平面ABCD.设ABx,则由已知可得AD 2x,PE22x.故四棱锥PABCD的体积VPABCD13ABADPE13x
7、3.由题设得13x383,故x2.从而PAPD2,ADBC2 2,PBPC2 2.可得四棱锥PABCD的侧面积为12PAPD12PAAB12PDDC12BC2sin 6062 3.10(2019开封市一模)如图 1,在直角梯形ABCD中,ADC90,CDAB,ADCD12AB2,点E为AC中点 将ADC沿AC折起,使平面ADC平面ABC,得到几何体DABC,如图 2 所示(1)在CD上找一点F,使AD平面EFB;(2)求三棱锥CABD的高 解:(1)取CD的中点F,连接EF,BF,在ACD中,因为E,F分别为AC,DC的中点,所以EF为ACD的中位线,所以ADEF,EF 平面EFB,AD平面EFB 所以AD平面EFB.(2)设点C到平面ABD的距离为h,因为平面ADC平面ABC,且BCAC,所以BC平面ADC,所以BCAD,而ADDC,所以AD平面BCD,即ADBD.所以SADB2 3,所以三棱锥BACD的高BC2 2,SACD2,所以132 3h1322 2,所以可解得h2 63,三棱锥CABD的高为2 63.