1、8.6.3 平面与平面垂直(二)平面与平面垂直(二) A 级基础过关练 1已知平面 , 两两垂直,直线 a,b,c 满足 a,b,c,则直线 a,b,c 不可能满足的是( ) A两两垂直 B两两平行 C两两相交 D两两异面 2若平面 平面 ,平面 平面 ,则( ) A B C 与 相交但不垂直 D以上都有可能 3(多选)如图,点 P 为四边形 ABCD 外一点,平面 PAD平面 ABCD,PAPD,E 为 AD的中点,则下列结论成立的是( ) APEAC BPEBC C平面 PBE平面 ABCD D平面 PBE平面 PAD 4平面 平面 ,直线 a平面 ,则( ) Aa Ba Ca 与 相交
2、D以上都有可能 5在四棱柱 ABCD-A1B1C1D1中,若平面 AA1C1C平面 ABCD,且 ABBC,ADCD,则BD 与 CC1( ) A平行 B共面 C垂直 D不垂直 6 平面 平面 , l, n, nl, 直线 m, 则直线 m 与 n 的位置关系是_ 7在三棱锥 P-ABC 中,平面 PAC平面 ABC,PCA90 ,ABC 是边长为 4 的正三角形,PC4,M 是 AB 边上的一动点,则 PM 的最小值为_ 8如图,三棱锥 P-ABC 中,已知ABC 是等腰直角三角形,ABC90 ,PAC 是直角三角形,PAC90 ,平面 PAC平面 ABC求证:平面 PAB平面 PBC 9如
3、图,已知ABC 为等边三角形,ABD 为等腰直角三角形,ABBD平面 ABC平面ABD,点 E 与点 D 在平面 ABC 的同侧,且 CEBD,BD2CE.点 F 为 AD 中点,连接 EF. (1)求证:EF平面 ABC; (2)求证:平面 AED平面 ABD B 级能力提升练 10已知 m,n 是两条不同的直线, 是三个不同的平面,则下列命题正确的是( ) A若 m,n,则 mn B若 ,则 C若 m,n,且 m,n,则 D若 m,n,且 ,则 mn 11在空间四边形 ABCD 中,平面 ABD平面 BCD,且 DA平面 ABC,则ABC 是( ) A直角三角形 B等腰三角形 C等边三角形
4、 D等腰直角三角形 12已知平面 ,则下列命题中正确的是( ) A,则 B,则 Ca,b,则 ab D,a,ab,则 b 13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( ) AABm BACm CAB DAC 14空间四边形 ABCD 中,平面 ABD平面 BCD,BAD90 ,且 ABAD,则 AD 与平面 BCD 所成的角是_ 15 如图, 平行四边形 ABCD 中, ABBD, 沿 BD 将ABD 折起, 使平面 ABD平面 BCD,连接 AC,则在四面体 ABCD 的四个面中,互相垂直的平面的对数为_ 16如图,
5、边长为 2 的正方形 ACDE 所在的平面与平面 ABC 垂直,AD 与 CE 的交点为 M,ACBC,且 ACBC (1)求证:AM平面 EBC; (2)求直线 EC 与平面 ABE 所成角正切值 17如图,在三棱锥 P-ABC 中,PBC 为等边三角形,点 O 为 BC 的中点,ACPB,平面PBC平面 ABC (1)求证:平面 PAC平面 PBC; (2)已知 E 为 PO 的中点,F 是 AB 上的点,AFAB若 EF平面 PAC,求 的值 C 级探索创新练 18如图 1,在直角梯形 ABCD 中,ADBC,BAD2,ABBC12ADa,E 是 AD 的中点, O是AC与BE的交点 将
6、ABE沿BE折起到图2中A1BE的位置, 得到四棱锥A1-BCDE. (1)证明:CD平面 A1OC; (2)当平面 A1BE平面 BCDE 时,四棱锥 A1-BCDE 的体积为 36 2,求 a 的值 参考答案 A 级基础过关练 1 【答案】B 【解析】直线 a,b,c 在三个平面内,不会是共面直线当直线两两平行时,a,b,c 为共面直线,与已知条件整理出的结论不符故选 B 2 【答案】D 【解析】 与 可能平行、相交但不垂直、垂直故选 D 3 【答案】ABC 【解析】因为 PAPD,E 为 AD 的中点,所以 PEAD又平面 PAD平面 ABCD,平面PAD平面 ABCDAD, 所以 PE
7、平面 ABCD, 所以 PEAC, PEBC, 所以 A, B 成立 又PE平面 PBE,所以平面 PBE平面 ABCD,所以 C 成立若平面 PBE平面 PAD,则 AD平面 PBE,必有 ADBE,此关系不一定成立故选 ABC 4 【答案】D 【解析】因为 a,平面 平面 ,所以直线 a 与 垂直、相交、平行都有可能 5 【答案】C 【解析】如图所示,在四边形 ABCD 中,因为 ABBC,ADCD,所以 BDAC因为平面 AA1C1C平面 ABCD,平面 AA1C1C平面 ABCDAC,BD平面 ABCD,所以 BD平面 AA1C1C又 CC1平面 AA1C1C,所以 BDCC1.故选
8、C 6 【答案】平行 【解析】由题意知 n,又 m,所以 mn. 7 【答案】2 7 【解析】连接 CM,则由题意知 PC平面 ABC,可得 PCCM.所以 PM PC2CM2.要求PM 的最小值,只需求出 CM 的最小值即可在ABC 中,当 CMAB 时,CM 有最小值,此时 CM4322 3,所以 PM 的最小值为 2 7. 8证明:平面 PAC平面 ABC,平面 PAC平面 ABCAC,PAAC,PA平面 ABC 又 BC平面 ABC,PABC 又ABBC,ABPAA,AB平面 PAB,PA平面 PAB,BC平面 PAB 又 BC平面 PBC,平面 PAB平面 PBC 9证明:(1)取
9、AB 的中点 O,连接 FO,CO. 点 F 为 AD 中点,FO12BD CEBD,BD2CE,FO CE. 四边形 FOCE 为平行四边形, COEF. 又CO平面 ABC,EF平面 ABC,EF平面 ABC (2)由(1)知点 O 为 AB 的中点,且ABC 为等边三角形,COAB 又ABBD,平面 ABC平面 ABD,BD平面 ABC,BDCO. 又 ABBDB,CO平面 ABD 又 COEF,EF平面 ABD EF平面 AED,平面 AED平面 ABD B 级能力提升练 10 【答案】D 【解析】 A 中, m 与 n 相交、 平行或异面, 故 A 错误; B 中, 与 相交或平行,
10、 故 B 错误;C 中, 与 相交或平行,故 C 错误;D 中,由线面垂直、面面垂直的性质定理得 mn,故 D 正确故选 D 11 【答案】A 【解析】过点 A 作 AHBD 于点 H.由平面 ABD平面 BCD,得 AH平面 BCD,则 AHBC又 DA平面 ABC,所以 BCAD,所以 BC平面 ABD,所以 BCAB,即ABC 为直角三角形故选 A 12 【答案】B 【解析】A 中 , 可以相交;C 中如图,a 与 b 不一定垂直;D 中 b 仅垂直于 的一条直线 a,不能判定 b. 13 【答案】D 【解析】如图,ABlm,ACl,mlACm,ABlAB.故选 D 14 【答案】45
11、【解析】过 A 作 AOBD 于 O 点平面 ABD平面 BCD,AO平面 BCD,则ADO即为 AD 与平面 BCD 所成的角BAD90 ,ABAD,ADO45 . 15 【答案】3 【解析】因为平面 ABD平面 BCD,平面 ABD平面 BCDBD,ABBD,所以 AB平面BCD,所以平面 ABC平面 BCD因为 ABBD,ABCD,所以 CDBD,又因为平面ABD平面 BCD,所以 CD平面 ABD,所以平面 ACD平面 ABD,共 3 对 16(1)证明:平面 ACDE平面 ABC,平面 ACDE平面 ABCAC,BCAC, BC平面 ACDE. 又 AM平面 ACDE,BCAM. 四
12、边形 ACDE 是正方形,AMCE. 又 BCCEC,AM平面 EBC (2)解:取 AB 的中点 F,连接 CF,EF. EAAC,平面 ACDE平面 ABC, 平面 ACDE平面 ABCAC, EA平面 ABC,EACF. 又 ACBC,CFAB EAABA,CF平面 AEB, CEF 即为直线 EC 与平面 ABE 所成的角 在 RtCFE 中,CF 2,FE 6,tanCEF2633. 17(1)证明:连接 PO.PBC 为等边三角形,点 O 为 BC 的中点, POBC 平面 PBC平面 ABC,平面 PBC平面 ABCBC, PO平面 ABC AC平面 ABC,POAC ACPB,
13、POPBP,AC平面 PBC AC平面 PAC,平面 PAC平面 PBC (2)解:取 CO 中点 G,连接 EG,FG. E 为 PO 的中点,EGPC F 是 AB 上的点,AFAB,EF平面 PAC, 平面 EFG平面 PAC, FGAC,AFABCGCB14. 的值为14. C 级探索创新练 18(1)证明:在图 1 中,因为 ABBC12ADa,E 是 AD 的中点,BAD2, 所以 BEAC,即在图 2 中,BEA1O,BEOC,从而 BE平面 A1OC,又 CDBE,所以 CD平面 A1OC (2)解:由已知,平面 A1BE平面 BCDE,且平面 A1BE平面 BCDEBE, 又由(1)可得 A1OBE, 所以 A1O平面 BCDE,即 A1O 是四棱锥 A1-BCDE 的高 由图 2 知,A1O22AB22a,平行四边形 BCDE 的面积 SBC ABa2, 从而四棱锥 A1-BCDE 的体积为 V13S A1O13 a222a26a3. 由26a336 2,得 a6.