重难点:了解直线与平面的位置关系,在判定和证明直线与平面的位置关系时,除了能熟练运用判定定理和性质定理外,还要充分利用定义;线面关系的判定和证明,要注意线线关系、线面关系的转化.
经典例题:如图,在四面体S-ABC中, SA⊥底面ABC,AB⊥BC.DE垂直平分SC, 且分别交AC、SC于D、E. 又SA=AB,SB=BC.求以BD为棱, 以BDE与BDC为面的二面角的度数.
当堂练习:
1.下列命题中正确的命题是( )
①平行于同一直线的两平面平行; ②平行于同一平面的两平面平行;
③垂直于同一直线的两平面平行; ④与同一直线成等角的两平面平行.
A.①和② B.②和③ C.③和④ D.②和③和④
2. 设直线,m,平面,下列条件能得出的是( )
A.,且 B. ,且
C. ,且 D. ,且
3. 命题:①与三角形两边平行的平面平行于是三角形的第三边; ②与三角形两边垂直的直线垂直于第三边;③与三角形三顶点等距离的平面平行这三角形所在平面. 其中假命题的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.已知a,b是异面直线,且a平面,b平面,则与的关系是( )
A. 相交 B. 重合 C. 平行 D. 不能确定
5.下列四个命题:①分别在两个平面内的两直线平行;②若两个平面平行,则其中一个平面内的任何一条直线必平行于另一平面;③如果一个平面内的两条直线平行于另一个平面,则这两个平面平行; ④如果一个平面内的任何一条直线都平行另一个平面,则这两个平面平行. 其中正确命题是( )
A. ①、② B. ②、④ C. ①、③ D. ②、③
6. 设平面,A,C是AB的中点,当A、B分别在内运动时,那么所有的动点C ( )
A. 不共面 B.当且仅当A、B分别在两条直线上移动时才共面
C. 当且仅当A、B分别在两条给定的异面直线上移动时才共面 D. 不论A、B如何移动,都共面
7.是两个相交平面,a,a与b之间的距离为d1,与之间的距离为d2,则( ) A.d1=d2 B.d1>d2 C.d1<d2 D.d1d2
8.下列命题正确的是( )
A. 过平面外一点作与这个平面垂直的平面是唯一的
B. 过直线外一点作这条直线的垂线是唯一的
C. 过平面外的一条斜线作与这个平面垂直的平面是唯一的
D. 过直线外一点作与这条直线平行的平面是唯一的
9.对于直线m、n和平面α、β, 下列能判断α⊥β的一个条件是( )
A. B.
C. D.
10.已知直线l⊥平面α,直线m平面β,有下面四个命题: ①
②③④其中正确的两个命题是( )
A.①与② B.③与④ C.②与④ D.①与③
11.设是直二面角,直线且a不与垂直,b不与垂直,则( )
A. a与b可能垂直,但不可能平行 B. a与b可能垂直也可能平行
C. a与b不可能垂直,但可能平行 D. a与b不可能垂直,也不可能平行
12.如果直线、m与平面α、β、γ满足:=β∩γ, //α,mα和m⊥γ那么必有( )
A.α⊥γ且⊥m B.α⊥γ且m∥β C. m∥β且⊥m D.α∥β且α⊥γ
13.如图,正方体ABCD—A1B1C1D1中,点P在侧面BCC1B1及其边界上运动,并且总是保持AP⊥BD1,则动点P的轨迹是( )
A.线段B1C B.线段BC1
C.BB1中点与CC1中点连成的线段
D.BC中点与B1C1中点连成的线段
14.平面, ABC和A/B/C/分别在平面和平面内, 若对应顶点的连线共点,则这两个三角形_______________.
15.夹在两个平行平面间的两条线段AB、CD交于点O,已知AO=4,BO=2,CD=9,则线段CO、DO的长分别为_________________.
16.把直角三角形ABC沿斜边上的高CD折成直二面角A-CD-B后, 互相垂直的平面有______对.
17.是两两垂直的三个平面, 它们交于点O, 空间一点P到平面的距离分别是2cm , 3cm , 6cm , 则点P到点O的距离为__________________.
18.已知a和b是两条异面直线,求证过a而平行于b的平面必与过b而平行于a的平面平行.
19. 如图,平面,线段AB分别交于M、N,线段AD分别交于C、D,线段BF分别交于F、E,若AM=9,MN=11,NB=15,S=78.求END的面积.
20.如图,AB是圆O的直径,PA垂直于圆O所在的平面,C是圆周上不同于A、B的任意一点.
求证:平面PAC垂直于平面PBC.
21.如果两个相交平面都和第三个平面垂直,那么它们的交线也和第三个平面垂直.
参考答案:
经典例题:由于SB=BC,且E是SC的中点,因此BE是等腰三角形SBC的底边SC的中线,所以SC⊥BE.
又已知SC⊥DE,BE∩DE=E, ∴SC⊥面BDE, ∴SC⊥BD.
又∵SA⊥底面ABC,BD在底面ABC上, ∴SA⊥BD. 而SC∩SA=S, ∴BD⊥面SAC.
∵DE=面SAC∩面BDE, DC=面SAC∩面BDC, ∴BD⊥DE,BD⊥DC.
∴∠EDC是所求的二面角的平面角. ∵SA⊥底面ABC,∴SA⊥AB,SA⊥AC.
设SA=a, 则AB=a , BC=SB=又因为AB⊥BC,所以AC=在中,
tan∴∠ACS=30°.又已知DE⊥SC,所以∠EDC=60°,即所求的二面角等于600.
当堂练习:
1.B; 2.C; 3.B; 4.D; 5.B; 6.D; 7.D; 8.C; 9.C; 10.D; 11.C; 12.A; 13.A; 14. 相似; 15. 6、3; 16. 3; 17. 7cm;
18.过a作平面M交于c,则a||c,则c||,又b||,b、c是相交直线(否则a||b),所以.
19.解:,平面AND分别与交于MC、ND,MC||ND,同理MF||NE,==
又,,BN=15,BM=15+11=26,AN=9+11=20,AM=9,
S=100.
20. 证明: 设圆O所在平面为α. 由已知条件,PA⊥平面α, 又BC在平面α内, 因此PA⊥BC.
因此∠BCA是直角, 因此BC⊥AC. 而PA与AC是△PAC所在平面内的相交直线, 因此BC⊥△PAC所在平面. 从而证得△PBC所在平面与△PAC所在平面垂直.
21. 已知:. 求证:
证法一(同一法):在上取点P作
又,
而 与垂直,
证法二:设分别在内作
且a,b都过所在平面内外一点,
又 又
证法三:设在内取一点P,
并在内过点P分别作m、n的垂线a、b,
又
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