《(課程標(biāo)準(zhǔn)卷地區(qū)專用)高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn)(十二)第12講 點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系配套作業(yè) 文(解析版)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(課程標(biāo)準(zhǔn)卷地區(qū)專用)高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn)(十二)第12講 點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系配套作業(yè) 文(解析版)(8頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題限時(shí)集訓(xùn)(十二)
[第12講 點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系]
(時(shí)間:45分鐘)
1.設(shè)α是空間中的一個(gè)平面,l,m,n是三條不同的直線,則下列命題中正確的是( )
A.若m?α,n?α,l⊥m,l⊥n,則l⊥α
B.若m?α,n⊥α,l⊥n,則l∥m
C.若m⊥α,n⊥α,則m∥n
D.若l⊥m,l⊥n,則n∥m
2.已知a、b、c為三條不重合的直線,下面有三個(gè)結(jié)論:①若a⊥b,a⊥c則b∥c;②若a⊥b,a⊥c則b⊥c;③若a∥b,b⊥c則a⊥c.其中正確的個(gè)數(shù)為( )
A.0個(gè) B.1個(gè)
2、
C.2個(gè) D.3個(gè)
3.如圖12-1,O為正方體ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD的中心,則下列直線中與B1O垂直的是( )
圖12-1
A.A1D B.AA1
C.A1D1 D.A1C1
4.圖12-2是某個(gè)正方體的側(cè)面展開圖,l1、l2是兩條側(cè)面對(duì)角線,則在正方體中,l1與l2( )
圖12-2
A.互相平行 B.異面且互相垂直
C.異面且夾角為 D.相交且夾角為
5.已知m,n是兩條不同的直線,α,β是兩個(gè)不同的平面,下列命題中的假命題是( )
A.若m⊥α,m⊥β,則α∥β
B.若m∥n,m⊥α,則n⊥α
C.若m
3、∥α,α∩β=n,則m∥n
D.若m⊥α,m?β,則α⊥β
6.在空間中,給出下面四個(gè)命題:
①過一點(diǎn)有且只有一個(gè)平面與已知直線垂直;
②若平面外兩點(diǎn)到平面的距離相等,則過兩點(diǎn)的直線必平行于該平面;
③垂直于同一條直線的兩條直線互相平行;
④若兩個(gè)平面互相垂直,則一個(gè)平面內(nèi)的任意一條直線必垂直于另一個(gè)平面內(nèi)的無數(shù)條直線.
其中正確的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
7.正方體ABCD-A1B1C1D1的棱上到異面直線AB,CC1的距離相等的點(diǎn)的個(gè)數(shù)為( )
A.2 B.3 C.4 D.5
8.如圖12-3,在四面體ABCD中,截面PQMN是
4、正方形,則在下列命題中,錯(cuò)誤的為( )
圖12-3
A.AC⊥BD
B.AC∥截面PQMN
C.AC=BD
D.異面直線PM與BD所成的角為45°
9.如圖12-4,四棱錐P-ABCD的頂點(diǎn)P在底面ABCD上的投影恰好是A,其正視圖與側(cè)視圖都是腰長為a的等腰直角三角形.則在四棱錐P-ABCD的任意兩個(gè)頂點(diǎn)的連線中,互相垂直的異面直線共有________對(duì).
圖12-4
10.設(shè)l,m是兩條不同的直線,α是一個(gè)平面,有下列四個(gè)命題:
①若l⊥α,m?α,則l⊥m;②若l⊥α,l∥m,則m⊥α;
③若l∥α,m?α,則l∥m;④若l∥α,m∥α,則l∥
5、m.
則其中命題正確的是________.
11.等邊三角形ABC與正方形ABDE有一公共邊AB,二面角C-AB-D為直二面角,M,N分別是AC,BC的中點(diǎn),則EM,AN所成角的余弦值為________.
12.如圖12-5(1)所示,在Rt△ABC中,AC=6,BC=3,∠ABC=90°,CD為∠ACB的平分線,點(diǎn)E在線段AC上,CE=4.如圖12-5(2)所示,將△BCD沿CD折起,使得平面BCD⊥平面ACD,連接AB,設(shè)點(diǎn)F是AB的中點(diǎn).
(1)求證:DE⊥平面BCD;
(2)若EF∥平面BDG,其中G為直線AC與平面BDG的交點(diǎn),求三棱錐B-DEG的體積.
圖12-5
6、
13.如圖12-6,直角梯形ABCD中,AB∥CD,AD⊥AB,CD=2AB=4,AD=,E為CD的中點(diǎn),將△BCE沿BE折起,使得CO⊥DE,其中O點(diǎn)在線段DE內(nèi).
(1)求證:CO⊥平面ABED;
(2)問∠CEO(記為θ)多大時(shí),三棱錐C-AOE的體積最大?最大值為多少?
圖12-6
14.如圖12-7,四邊形ABCD為正方形,EA⊥平面ABCD,EF∥AB,AB=4,AE=2,EF=1.
(1)求證:BC⊥AF;
(2)若點(diǎn)M在線段AC上,且滿足CM=CA,求證:EM∥平面FBC;
7、(3)試判斷直線AF與平面EBC是否垂直?若垂直,請(qǐng)給出證明;若不垂直,請(qǐng)說明理由.
圖12-7
專題限時(shí)集訓(xùn)(十二)
【基礎(chǔ)演練】
1.C [解析] m?α,n?α,l⊥m,l⊥n,需要m∩n=A才有l(wèi)⊥α,A錯(cuò)誤.若m?α,n⊥α,l⊥n,l與m可能平行、相交、也可能異面,B錯(cuò)誤.
若l⊥m,l⊥n,l與m可能平行、相交、也可能異面,D錯(cuò)誤.
2.B [解析] ①不對(duì),b,c可能異面;②不對(duì),b,c可能平行;平行移動(dòng)直線不改變這條直線與其他直線的夾角,故③對(duì),選B.
3.D [解析] 由于A1C1⊥B1D1,根據(jù)正方體特征可得BB1⊥A1C1,故A1C1⊥
8、平面BB1D1D,B1O?平面BB1D1D,所以B1O⊥A1C1.
4.D [解析] 把展開圖還原,則l1,l2是正方體中位于同一個(gè)頂點(diǎn)處的兩個(gè)面的面對(duì)角線,故一定相交且夾角為.
【提升訓(xùn)練】
5.C [解析] 垂直同一直線的平面平行,選項(xiàng)A中的命題正確;兩平行線中一條垂直一個(gè)平面,另一條也垂直這個(gè)平面,選項(xiàng)B中的命題正確;選項(xiàng)C中的命題不正確;由面面垂直的判定定理知選項(xiàng)D中的命題正確.
6.D [解析] 由性質(zhì)可知①是正確的;對(duì)于②,過兩點(diǎn)的直線可能與平面相交,所以②錯(cuò)誤;對(duì)于③,垂直于同一條直線的兩條直線可能平行,也可能相交或異面,所以③錯(cuò)誤;由性質(zhì)可知④正確.故選D.
7.C
9、[解析] 如圖所示,則BC中點(diǎn)M,B1點(diǎn),D點(diǎn),A1D1的中點(diǎn)N分別到兩異面直線的距離相等.即滿足條件的點(diǎn)有四個(gè),故選C項(xiàng).
8.C [解析] 由PQ∥AC,QM∥BD,PQ⊥QM可得AC⊥BD,故A正確;由PQ∥AC可得AC∥截面PQMN,故B正確;異面直線PM與BD所成的角等于PM與PN所成的角,故D正確.綜上C是錯(cuò)誤的,故選C.
9.6 [解析] 因?yàn)樗睦忮FP-ABCD的頂點(diǎn)P在底面ABCD上的投影恰好是A,其正視圖與側(cè)視圖都是腰長為a的等腰直角三角形,所以PA⊥BC,PA⊥CD,AB⊥PD,BD⊥PA,BD⊥PC,AD⊥PB,共6對(duì).
10.①② [解析] 根據(jù)直線與平面垂直
10、的定義,命題①正確;兩條平行線中的一條直線垂直于一個(gè)平面,另一條也垂直這個(gè)平面,命題②正確;直線與平面平行時(shí)直線不平行這個(gè)平面內(nèi)的任意直線,命題③不正確;直線與平面的平行不具有傳遞性,命題④不正確.
11. [解析] 如圖,G為DE的中點(diǎn),則NG∥EM,∠ANG即為EM,AN所成角,設(shè)正方形的邊長為2,則AN=,AG=,NG=EM=,所以cos∠ANG==.
12.解:(1)證明:在圖(1)中,∵AC=6,BC=3,∠ABC=90°,
∴∠ACB=60°.
∵CD為∠ACB的平分線,∴∠BCD=∠ACD=30°,
∴CD=2.
∵CE=4,∠DCE=30°,∴DE=2.
則C
11、D2+DE2=EC2,∴∠CDE=90°,DE⊥DC.
在圖(2)中,
又∵平面BCD⊥平面ACD,
平面BCD∩平面ACD=CD,
DE?平面ACD,
∴DE⊥平面BCD.
(2)在圖(2)中,
∵EF∥平面BDG,EF?平面ABC,平面ABC∩平面BDG=BG,
∴EF∥BG.
∵點(diǎn)E在線段AC上,CE=4,點(diǎn)F是AB的中點(diǎn),
∴AE=EG=CG=2,
作BH⊥CD交CD于H,∵平面BCD⊥平面ACD,
∴BH⊥平面ACD.
由條件得BH=.
S△DEG=S△ACD=×AC·CD·sin30°=.
∴三棱錐B-DEG的體積V=S△DEG·BH=××=.
12、13.解:(1)證明:在直角梯形ABCD中,
CD=2AB,E為CD的中點(diǎn),
則AB=DE,又AB∥DE,
AD⊥AB,知BE⊥CD.在四棱錐C-ABED中,BE⊥DE,BE⊥CE,CE∩DE=E,
CE,DE?平面CDE,則BE⊥平面CDE.
因?yàn)镃O?平面CDE,所以BE⊥CO.
又CO⊥DE,且BE,DE是平面ABED內(nèi)兩條相交直線,
故CO⊥平面ABED.
(2)由(1)知CO⊥平面ABED,
則三棱錐C-AOE的體積V=S△AOE·OC=
××OE×AD×OC.
由直角梯形ABCD中,CD=2AB=4,AD=,CE=2,
得三棱錐C-AOE中,
OE=CEc
13、osθ=2cosθ,OC=CEsinθ=2sinθ,
V=sin2θ≤.
當(dāng)且僅當(dāng)sin2θ=1,θ∈0,,即θ=時(shí)取等號(hào),
(此時(shí)OE=