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1、2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 立體幾何 第55課 平面與平面垂直的判定和性質(zhì) 文(含解析)
1. 二面角的有關(guān)概念
⑴二面角:從一條直線出發(fā)的 所組成的圖形叫做二面角.
⑵二面角的平面角:以二面角的棱上任一點(diǎn)為端點(diǎn),在兩個半平面內(nèi)分別作 的兩條射線,這兩條射線所成的角叫做二面角的平面角.
⑶平面角是直角的二面角叫做直二面角.
例1.已知所有棱長均為2的四面體,求二面角的余弦值
練習(xí):若四棱錐的所有棱長均為2,求二面角的大小
2.平面與平面垂直
(1)定義:如果兩個平面所成的二面角是直二面角,那么說這
2、兩個平面互相垂直,
記作:
(2)平面與平面垂直的判定
類別
語言表述
圖示
字母表示
作用
判定
一個平面過另一個平面的一條 ,則這兩個平面垂直.
用于證明兩個平面垂直
性質(zhì)
兩個平面垂直,則一個平面內(nèi)垂直于交線的直線與另一個平面 .
用于證明直線與平面垂直
B
D
C
A
A1
B1
C1
D1
例2. 【例3】(xx六校聯(lián)考)如圖,在底面為平行四邊形的四棱柱中,底面,,,.
(1)求證:平面平面;
(2)若,求四棱錐的體積.
【解析】(1)證明:∵在中, ,,.
∴
3、,
B
D
C
A
A1
B1
C1
D1
∴,∴.
∵底面,底面,
∴,
又,∴平面,
∵平面,
∴平面平面.
(2)四棱錐的體積,
而三棱錐與三棱錐底面積和高均相等,
∴.
P
A
B
C
練習(xí):(xx?廣州二模節(jié)選)如圖,在三棱錐中,.
求證:平面平面
證明:因為,所以,.………………1分
因為,所以平面.…………………………………2分
因為平面,所以. ……………………………………3分
因為,所以. …………………………………………4分
因為,所以平面.…………………………………5分
因為
4、平面,所以平面平面.…………………………6分
第55課 平面與平面垂直的判定和性質(zhì)作業(yè)題
1.下列命題:①若一條直線平行于一個平面,則這條直線平行于這個平面內(nèi)的任何一條直線②若一條直線垂直于一個平面,則這條直線垂直于這個平面內(nèi)的任何一條直線③若兩個平面平行,則一個平面內(nèi)的任何一條直線一定平行于另一個平面④若兩個平面垂直,則一個平面內(nèi)的任何一條直線一定垂直于另一個平面。其中正確命題的個數(shù)為( )
A.1 B. 2 C.3 D. 4
2. 下列命題:①若兩條直線垂直于同一條直線,則這條直線平行②若兩條直線垂直于同一個平面,則這兩條直線平行③若兩
5、個平面垂直于同一條直線,則這兩個平面平行④若兩個平面垂直于同一個平面,則這兩個平面平行。其中正確命題的個數(shù)為( )
A.1 B. 2 C.3 D. 4
3.設(shè)、是不同的直線,、、是不同的平面,有以下四個命題:①若,, 則;②若,,則;③若,,則;④若,,則.其中真命題的序號是( )
A.①④ B. ②③ C.②④ D. ①③
4. 如圖,在三棱柱中,平面,是菱形,
(1)證明:平面;
(2)證明:平面平面.
5. 已知四棱
6、錐 (圖5) 的三視圖如圖6所示,為正三角形,垂直底面,俯視圖是直角梯形.(1)求正視圖的面積;(2)求四棱錐的體積;(3)求證:平面;
解:(1)過A作,根據(jù)三視圖可知,E是BC的中點(diǎn), (1 分)
且, (2 分)
又∵為正三角形,∴,且
∴ (3 分)
∵平面,平面,∴ (4 分)
∴,即 (5 分)
正視圖的面
7、積為 (6 分)
(2)由(1)可知,四棱錐的高, (7 分)
底面積為 (8分)
∴四棱錐的體積為 (10 分)
(3)證明:∵平面,平面,∴ (11 分)
? ∵在直角三角形ABE中,
在直角三角形ADC中, (12 分)
∴,∴是直角三角形
8、 (13 分)
∴
又∵,∴平面 (14 分)
6. 如圖4,PA垂直于⊙O所在平面ABC,AB為⊙O的直徑,PA=AB=2,,C是弧AB的中點(diǎn).
(1)證明:BC^平面PAC;
(2)證明:CF^BP;
(3)求四棱錐C—AOFP的體積.
(1)證明:∵PA^平面ABC,BCì平面ABC,
∴BC^PA. (1分)
∵DACB是直徑所對的圓周角,
∴,即BC^AC.
9、 (2分)
又∵,∴平面. (3分)
(2)證明:∵PA^平面ABC,OCì平面ABC,
∴OC^PA. (4分)
∵C是弧AB的中點(diǎn), ∴DABC是等腰三角形,AC=BC,
又O是AB的中點(diǎn),∴OC^AB. (5分)
又∵,∴平面,又平面,
∴. (6分)
設(shè)BP的中點(diǎn)為E,連結(jié)AE,則,
∴. (7分)
∵,∴平面. 又平面,∴. (8分)
(3)解:由(2)知平面,∴是三棱錐的高,且. (9分)
又∵, (10分)
∴ (11分)
又∵ (12分)
∴四棱錐的體積 (13分)