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文档简介
1、A基础达标1下列说法中正确的是()过平面外一点有且只有一条直线和已知平面垂直;过直线外一点有且只有一个平面和已知直线垂直;过平面外一点可作无数条直线与已知平面平行;过直线外一点只可作一条直线与已知直线垂直ABC D解析:选A.由线面垂直的性质及线面平行的性质知正确;错,过直线外一点作平面与直线垂直,则平面内过这一点的所有直线都与该直线垂直2在正方体ABCDA1B1C1D1中,点P是线段BC1上任意一点,则下列结论中正确的是()AAD1DP BAPB1CCAC1DP DA1PB1C解析:选B.在正方体ABCDA1B1C1D1中,因为B1CBC1,B1CAB,BC1ABB,所以B1C平面ABC1D
2、1,因为点P是线段BC1上任意一点,所以APB1C.故选B.3下列命题正确的是()eq blc rc(avs4alco1(ab,a)b;eq blc rc(avs4alco1(a,b)ab;eq blc rc(avs4alco1(a,ab)b;eq blc rc(avs4alco1(a,ab)b.A BC D解析:选A.对于命题,a,则a垂直于平面内的任意两条相交直线,又因为ab,所以b也垂直于平面内的任意两条相交直线,所以b,正确;由线面垂直的性质定理可知ab,所以正确;因为a,当ab时,则b可能在平面内,也可能与平面平行,所以错误;当a,ab时,b与平面的三种位置都有可能出现,所以错误4.
3、如图,设平面平面PQ,EG平面,FH平面,垂足分别为G,H.为使PQGH,则需增加的一个条件是()AEF平面BEF平面CPQGEDPQFH解析:选B.因为EG平面,PQ平面,所以EGPQ.若EF平面,则由PQ平面,得EFPQ.又EG与EF为相交直线,所以PQ平面EFHG,所以PQGH,故选B.5已知点P是ABC所在平面外一点,且PAPBPC,则点P在平面ABC上的射影一定是ABC的()A内心 B外心C垂心 D重心解析:选B.如图所示,设点P在平面ABC上的射影为O,连接OA,OB,OC.所以PO平面ABC.因为PAPBPC,且POAPOBPOC90,所以PAOPBOPCO,所以AOBOCO.即
4、点O到三角形三个顶点的距离相等,所以点O为ABC的外心6等腰直角三角形ABC的斜边AB在平面内,若AC与所成的角为30,则斜边上的中线CM与所成的角为_解析:如图,设C在平面内的射影为点O,连接AO,MO,则CAO30,CMO就是CM与所成的角设ACBC1,则ABeq r(2),所以CMeq f(r(2),2),COeq f(1,2),所以sinCMOeq f(CO,CM)eq f(r(2),2),所以CMO45.答案:457如图所示,PO平面ABC,BOAC,在图中与AC垂直的直线有_条解析:因为PO平面ABC,AC平面ABC,所以POAC.又ACBO,POBOO,所以AC平面PBD,所以P
5、BD内的4条直线PB,PD,PO,BD都与AC垂直,所以图中共有4条直线与AC垂直答案:48在ABC中,ABAC5,BC6,PA平面ABC,PA8,则点P到BC的距离是_解析:如图所示,作PDBC于点D,连接AD.因为PA平面ABC,所以PABC.又PDPAP,所以CB平面PAD,所以ADBC.在ACD中,AC5,CD3,所以AD4.在RtPAD中,PA8,AD4,所以PDeq r(8242)4eq r(5).答案:4eq r(5)9如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,BAC90,ABACAA1.(1)求证:AB1平面A1BC1;(2)若D为B1C1的中点,求AD与平面A1B1C1所成角的正
6、弦值解:(1)证明:由题意知四边形AA1B1B是正方形,所以AB1BA1.由AA1平面A1B1C1得AA1A1C1.又因为A1C1A1B1,AA1A1B1A1,所以A1C1平面AA1B1B,又因为AB1平面AA1B1B,所以A1C1AB1,又因为BA1A1C1A1,所以AB1平面A1BC1.(2)连接A1D.设ABACAA11,因为AA1平面A1B1C1,所以A1DA是AD与平面A1B1C1所成的角在等腰直角三角形A1B1C1中,D为斜边的中点,所以A1Deq f(1,2)B1C1eq f(r(2),2).在RtA1DA中,ADeq r(A1D2A1A2)eq f(r(6),2).所以sinA
7、1DAeq f(A1A,AD)eq f(r(6),3),即AD与平面A1B1C1所成角的正弦值为eq f(r(6),3).10.如图,已知四棱锥SABCD中ABCD为矩形,SA平面AC,AESB于点E,EFSC于点F.(1)求证:AFSC;(2)若平面AEF交SD于点G,求证:AGSD.证明:(1)因为SA平面AC,BC平面AC,所以SABC.因为四边形ABCD为矩形,所以ABBC.又因为SA ABA,所以BC平面SAB.所以BCAE.又SBAE,BCSBB,所以AE平面SBC.又因为SC平面SBC,所以AESC.又EFSC,EF AEE,所以SC平面AEF.因为AF平面AEF,所以AFSC.
8、(2)因为SA平面AC,所以SADC.又ADDC,ADSAA,所以DC平面SAD.又AG平面SAD,所以DCAG.又由(1)有SC平面AEF,AG平面AEF,所以SCAG.又SCDCC,所以AG平面SDC.因为SD平面SDC,所以AGSD.B能力提升11如图所示,PA平面ABC,ABC中BCAC,PBA1,PBC2,ABC3.则下列关系一定成立的是()Acos 1cos 2cos 3Bcos 1cos 3cos 2Csin 1sin 2sin 3 Dsin 1sin 3sin 2解析:选B.eq blc rc(avs4alco1(PA平面ABC,BC平面ABC)eq avs4al()eq av
9、s4al(blc rc(avs4alco1(PABC,ACBC,PAACA)BC平面PACBCPC,所以cos 1eq f(AB,PB),cos 2eq f(BC,PB),cos 3eq f(BC,AB).则有cos 1cos 3cos 2.12.如图,RtABC所在平面外一点S,且SASBSC,点D为斜边AC的中点(1)求证:SD平面ABC;(2)若ABBC,求证:BD平面SAC.证明:(1)因为SASC,D为AC的中点,所以SDAC.在RtABC中,有ADDCBD.又SASB,所以ADSBDS.所以SDBD.又ACBDD,所以SD平面ABC.(2)因为BABC,D为AC的中点,所以BDAC
10、.又由(1)知SD平面ABC,所以BD平面ABC,所以SDBD.因为ACSDD.所以BD平面SAC.C拓展探究13如图(1),矩形ABCD中,AB12,AD6,E,F分别为CD,AB边上的点,且DE3,BF4,将BCE沿BE折起至PBE的位置(如图(2)所示),连接AP,PF,其中PF2eq r(5).(1)求证:PF平面ABED;(2)在线段PA上是否存在点Q使得FQ平面PBE?若存在,求出点Q的位置;若不存在,请说明理由(3)求点A到平面PBE的距离解:(1)证明:连接EF,由题意知,PBBC6,PECE9,在PBF中,PF2BF2201636PB2,所以PFBF.易得EFeq r(62(1234)2)eq r(61),在PEF中,EF2PF2612081PE2,所以PFEF.又BFEFF,BF平面ABED,EF平面ABED,所以PF平面ABED.(2)存在,当Q为PA的三等分点(靠近P)时,FQ平面PBE.理由如下:因为AQeq f(2,3)AP,AFeq f(2,3)AB,所以FQBP,又FQ平面PBE,PB平面PBE,所以FQ平面PBE.(3)由(1)知PF平面ABED,连接AE,则PF为三棱锥PABE的高设点A到平面PBE
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