《(新課改省份專用)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測(四十一)直線、平面垂直的判定與性質(zhì)(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課改省份專用)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測(四十一)直線、平面垂直的判定與性質(zhì)(含解析)(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、(新課改省份專用)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測(四十一)直線、平面垂直的判定與性質(zhì)(含解析)
1.(2019·廈門期末)若m,n是兩條不同的直線,α,β是兩個不同的平面,則下列命題正確的是( )
A.若α⊥β,m⊥β,則m∥α
B.若m∥α,n⊥m,則n⊥α
C.若m∥α,n∥α,m?β,n?β,則α∥β
D.若m∥β,m?α,α∩β=n,則m∥n
解析:選D 選項A中,m與α的關(guān)系是m∥α或m?α,故A不正確;選項B中,n與α之間的關(guān)系是n⊥α或n與α相交但不垂直或n∥α,故B不正確;選項C中,α與β的關(guān)系是α∥β或α與β相交,故C不正確;選項D中,由線面平行的性質(zhì)
2、可得命題正確.故選D.
2.(2019·廣西五市聯(lián)考)若α,β,γ是三個不同的平面,m,n是兩條不同的直線,則下列命題正確的是( )
A.若α∩β=m,n?α,m⊥n,則α⊥β
B.若α⊥β,α∩β=m,α∩γ=n,則m⊥n
C.若m不垂直于平面α,則m不可能垂直于平面α內(nèi)的無數(shù)條直線
D.若m⊥α,n⊥β,m∥n,則α∥β
解析:選D 對于選項A,直線n是否垂直于平面β未知,所以α不一定垂直β,選項A錯誤;對于選項B,由條件只能推出直線m與n共面,不能推出m⊥n,選項B錯誤;對于選項C,命題“若m不垂直于平面α,則m不可能垂直于平面α內(nèi)的無數(shù)條直線”的逆否命題是“若直線m垂直于
3、平面α內(nèi)的無數(shù)條直線,則m垂直平面α”,這不符合線面垂直的判定定理,選項C錯誤;對于選項D,因為n⊥β,m∥n,所以m⊥β,又m⊥α,所以α∥β,選項D正確.故選D.
3.(2019·南昌調(diào)研)如圖,四棱錐P-ABCD中,△PAB與
△PBC是正三角形,平面PAB⊥平面PBC,AC⊥BD,則下列結(jié)論不一定成立的是( )
A.PB⊥AC B.PD⊥平面ABCD
C.AC⊥PD D.平面PBD⊥平面ABCD
解析:選B 對于選項A,取PB的中點O,連接AO,CO.∵在四棱錐P-ABCD中,△PAB與△PBC是正三角形,∴AO⊥PB,CO⊥PB,∵AO∩CO=O,∴P
4、B⊥平面AOC,∵AC?平面AOC,∴PB⊥AC,故選項A正確;對于選項B,設(shè)AC與BD交于點M,易知M為AC的中點,若PD⊥平面ABCD,則PD⊥BD,由已知條件知點D滿足AC⊥BD且位于BM的延長線上,∴點D的位置不確定,∴PD與BD不一定垂直,∴PD⊥平面ABCD不一定成立,故選項B不正確;對于選項C,∵AC⊥PB,AC⊥BD,PB∩BD=B,∴AC⊥平面PBD,∵PD?平面PBD,∴AC⊥PD,故選項C正確;對于選項D,∵AC⊥平面PBD,AC?平面ABCD,∴平面PBD⊥平面ABCD,故選項D正確.故選B.
4.(2019·唐山一模)設(shè)m,n是平面α內(nèi)的兩條不同直線,l1,l2是平
5、面β內(nèi)兩條相交直線,則α⊥β的一個充分不必要條件是( )
A.l1⊥m,l1⊥n B.m⊥l1,m⊥l2
C.m⊥l1,n⊥l2 D.m∥n,l1⊥n
解析:選B 由m⊥l1,m⊥l2及已知條件可得m⊥β,又m?α,所以α⊥β;反之,α⊥β時未必有m⊥l1,m⊥l2,故“m⊥l1,m⊥l2”是“α⊥β”的充分不必要條件,其余選項均推不出α⊥β,故選B.
5.(2018·泉州二模)在下列四個正方體ABCD-A1B1C1D1中,E,F(xiàn),G均為所在棱的中點,過E,F(xiàn),G作正方體的截面,則在各個正方體中,直線BD1與平面EFG不垂直的是( )
解析:選D 如圖,在正方體中,E
6、,F(xiàn),G,M,N,Q均為所在棱的中點,易知E,F(xiàn),G,M,N,Q六個點共面,直線BD1與平面EFMNQG垂直,并且選項A、B、C中的平面與這個平面重合,不滿足題意,只有選項D中的直線BD1與平面EFG不垂直,滿足題意.故選D.
6.(2019·贛州模擬)如圖,在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,且BC1⊥AC,過C1作C1H⊥底面ABC,垂足為H,則點H在( )
A.直線AC上 B.直線AB上
C.直線BC上 D.△ABC內(nèi)部
解析:選B 如圖,連接AC1.∵∠BAC=90°,∴AC⊥AB,∵BC1⊥AC,BC1∩AB=B,∴AC⊥平面ABC1,又AC在平面A
7、BC內(nèi),∴根據(jù)面面垂直的判定定理,知平面ABC⊥平面ABC1,則根據(jù)面面垂直的性質(zhì)定理知,在平面ABC1內(nèi)一點C1向平面ABC作垂線,垂足必落在交線AB上.故選B.
7.如圖,直三棱柱ABC-A1B1C1中,側(cè)棱長為2,AC=BC=1,
∠ACB=90°,D是A1B1的中點,F(xiàn)是BB1上的動點,AB1,DF交于點E.要使AB1⊥平面C1DF,則線段B1F的長為________.
解析:設(shè)B1F=x,因為AB1⊥平面C1DF,DF?平面C1DF,所以AB1⊥DF.由已知可得A1B1=,設(shè)Rt△AA1B1斜邊AB1上的高為h,則DE=h.又2×=h,所以h=,DE=.在Rt△DB1E中,B1
8、E==.
由面積相等得× =x,得x=.
答案:
8.如圖所示,在長方形ABCD中,AB=2,BC=1,E為CD的中點,F(xiàn)為線段EC上(端點除外)一動點.現(xiàn)將△AFD沿AF折起,使平面ABD⊥平面ABCF.在平面ABD內(nèi)過點D作DK⊥AB,K為垂足.設(shè)AK=t,則t的取值范圍是________.
解析:如圖①所示,過點K作KM⊥AF于點M,連接DM,易得DM⊥AF,與折前的圖形對比,可知折前的圖形中D,M,K三點共線且DK⊥AF(如圖②所示),于是△DAK∽△FDA,所以=,即=,所以t=,又DF∈(1,2),故t∈.
答案:
9.(2019·唐山五校摸底)如圖,在四棱錐P
9、-ABCD中,PC⊥底面ABCD,四邊形ABCD是直角梯形,AB⊥AD,AB∥CD,AB=2AD=2CD=2,E是PB的中點.
(1)求證:平面EAC⊥平面PBC;
(2)若PC=,求三棱錐C-PAB的高.
解:(1)證明:因為PC⊥平面ABCD,AC?平面ABCD,所以AC⊥PC.
因為AB=2,AD=CD=1,所以AC=BC=,
所以AC2+BC2=AB2,故AC⊥BC.
又BC∩PC=C,所以AC⊥平面PBC.
因為AC?平面EAC,所以平面EAC⊥平面PBC.
(2)由PC=,PC⊥CB,得S△PBC=×()2=1.
由(1)知,AC為三棱錐A-PBC的高.
易知R
10、t△PCA≌Rt△PCB≌Rt△ACB,則PA=AB=PB=2,于是S△PAB=×22sin 60°=.
設(shè)三棱錐C-PAB的高為h,
則S△PAB·h=S△PBC·AC,×h=×1×,
解得h=,故三棱錐C-PAB的高等于.
10.(2019·南京模擬)如圖,四棱錐P-ABCD中,AD⊥平面PAB,AP⊥AB.
(1)求證:CD⊥AP;
(2)若CD⊥PD,求證:CD∥平面PAB.
證明:(1)因為AD⊥平面PAB,AP?平面PAB,所以AD⊥AP.又AP⊥AB,AB∩AD=A,AB?平面ABCD,AD?平面ABCD,所以AP⊥平面ABCD.因為CD?平面ABCD,所以CD⊥A
11、P.
(2)由(1)知CD⊥AP,因為CD⊥PD,PD∩AP=P,PD?平面PAD,AP?平面PAD,所以CD⊥平面PAD.①
因為AD⊥平面PAB,AB?平面PAB,所以AB⊥AD.
又AP⊥AB,AP∩AD=A,AP?平面PAD,AD?平面PAD,所以AB⊥平面PAD.②
由①②得CD∥AB,因為CD?平面PAB,AB?平面PAB,所以CD∥平面PAB.
11.(2019·長郡中學(xué)選拔考試)如圖所示,△ABC所在的平面與菱形BCDE所在的平面垂直,且AB⊥BC,AB=BC=2,∠BCD=60°,點M為BE的中點,點N在線段AC上.
(1)若=λ,且DN⊥AC,求λ的值;
(2
12、)在(1)的條件下,求三棱錐B-DMN的體積.
解:(1)如圖,取BC的中點O,連接ON,OD,因為四邊形BCDE為菱形,∠BCD=60°,所以DO⊥BC,因為△ABC所在的平面與菱形BCDE所在的平面垂直,所以DO⊥平面ABC,因為AC?平面ABC,所以DO⊥AC,又DN⊥AC,且DN∩DO=D,所以AC⊥平面DON,因為ON?平面DON,所以O(shè)N⊥AC,由O為BC的中點,AB=BC,可得NC=AC,所以=3,即λ=3.
(2)由平面ABC⊥平面BCDE,AB⊥BC,可得AB⊥平面BCDE,由AB=2,=3,可得點N到平面BCDE的距離h=AB=,由∠BCD=60°,點M為BE的中點,可得DM⊥BE,且DM===,所以△BDM的面積S=×DM×BM=,所以三棱錐B-DMN的體積VB-DMN=VN-BDM=Sh=××=.