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天天练 28 直线与平面的平行与垂直
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一、选择题
1.[2019·湖北省重点中学模拟]设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题中正确的是( )
A.若α⊥β,m⊂α,n⊂β,则m⊥n
B.若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n
C.若m⊥n,m⊂α,n⊂β,则α⊥β
D.若m⊥α,m∥n,n∥β,则α⊥β
答案:D
解析:选项A,若α⊥β,m⊂α,n⊂β,则可能m⊥n,m∥n,或m,n异面,故A错误;选项B,若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n,或m,n异面,故B错误;选项C,若m⊥n,m⊂α,n⊂β,则α与β可能相交,平行,或垂直,故C错误;选项D,若m⊥α,m∥n,则n⊥α,再由n∥β可得α⊥β,因此D正确.故选D.
2.有下列命题:
①若直线l平行于平面α内的无数条直线,则l∥α;②若直线a在平面α外,则a∥α;③若直线a∥b,b∥α,则a∥α;④若直线a∥b,b∥α,则a平行于平面α内的无数条直线.
其中真命题的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:A
解析:命题①,l可以在平面α内,不正确;命题②,直线a与平面α可以是相交关系,不正确;命题③,a可以在平面α内,不正确;命题④正确.
3.[2019·泉州质检]已知直线a,b,平面α,β,a⊂α,b⊂α,则“a∥β,b∥β ”是“α∥β ”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
答案:B
解析:因为直线a,b不一定相交,所以a∥β,b∥β不一定能够得到α∥β;而当α∥β时,a∥β,b∥β一定成立,所以“a∥β,b∥β”是“α∥β”的必要不充分条件.
4.已知E,F分别是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱AB,AA1的中点,M,N分别是线段D1E与C1F上的点,则与平面ABCD垂直的直线MN有( )
A.0条 B.1条
C.2条 D.无数条
答案:B
解析:连接AC,A1C1,设D1E与平面AA1C1C相交于点M,在平面AA1C1C内过点M作MN∥AA1交C1F于点N,由C1F与D1E为异面直线知MN唯一,且MN⊥平面ABCD,故选B.
5.PA垂直于以AB为直径的圆所在的平面,C为圆上异于A,B两点的任一点,则下列关系不正确的是( )
A.PA⊥BC B.BC⊥平面PAC
C.AC⊥PB D.PC⊥BC
答案:C
解析:由PA⊥平面ABC⇒PA⊥BC,A正确;由BC⊥PA,BC⊥AC,PA∩AC=A,可得BC⊥平面PAC,BC⊥PC,即B,D正确.
6.过三棱柱ABC-A1B1C1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB1A1平行的直线共有( )
A.2条 B.4条
C.6条 D.8条
答案:C
解析:如图,过三棱柱ABC-A1B1C1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB1A1平行的直线只可能落在平面DEFG内(其中D,E,F,G分别为三棱柱棱的中点),易知经过D,E,F,G中任意两点的直线共有C=6条,故选C.
7.如图,P为平行四边形ABCD所在平面外一点,E为AD的中点,F为PC上一点,当PA∥平面EBF时,=( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:连接AC交BE于点G,连接FG,因为PA∥平面EBF,PA⊂平面PAC,平面PAC∩平面EBF=FG,所以PA∥FG,所以.
=,所以==.因为AD∥BC,AD=BC,E为AD的中点,所以=
8.[2019·四川资阳模拟]在三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,∠BAC=120°,AB=AC=1,PA=,则直线PA与平面PBC所成角的正弦值为( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:如图,∵PA⊥底面ABC,∴∠PAB=∠PAC=90°.又AB=AC=1,PA=,∴△PAB≌△PAC(SAS),∴PB=PC.
取BC中点D,连接AD,PD,∴PD⊥BC,AD⊥BC,∴BC⊥平面PAD.
∴平面PAD⊥平面PBC.
过点A作AO⊥PD于点O,可得AO⊥平面PBC,
∴∠APD就是直线PA与平面PBC所成的角.
在Rt△PAD中,AD=ABsin30°=,
=,PD=,PA=
sin∠APD=.故选D.
=
二、非选择题
9.[2019·杭州模拟]如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,E为AD的中点,点F在CD上,若EF∥平面AB1C,则EF=________.
答案:
解析:根据题意,因为EF∥平面AB1C,所以EF∥AC.又E是AD的中点,所以F是CD的中点.因为在Rt△DEF中,DE=DF=1,故EF=.
10.已知α,β表示