内容正文:
第七章
立体几何
第35讲 直线、平面垂直的判定与性质
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
高考一轮复习 南方凤凰台 数学 基础版
1
链教材·夯基固本
1. (人A 必二P148练习2改) 如图,在长方体ABCD-A′B′C′D′的各条棱所在直线中,与直线AB和A′D′都垂直的直线有______条;与直线AB和A′D′都垂直且相交的直线是直线__________.
(第1题)
【解析】 与直线AB和A′D′都垂直的直线有AA′,BB′,CC′,DD′,共4条.与直线AB和A′D′都垂直且相交的直线是直线AA′.
激活思维
4
AA′
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2. (人A 必二P152练习4)过△ABC所在平面α外一点P,作PO⊥α,垂足为O,连接PA,PB,PC.
(1) 若PA=PB=PC,则点O是△ABC的______心.
【解析】如图,因为PO⊥α,所以PO⊥AO,PO⊥BO,故∠POA=∠POB=90°.
又PA=PB,PO=PO,所以△POA≌△POB,可得OA=OB,同理可得OA=OC,所以点O是△ABC的外心.
(第2题)
外
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【解析】由(1)可得点O是△ABC的外心.因为∠C=90°,在直角三角形中,斜边的中线是斜边的一半,所以点O为斜边的中点,即为AB边的中点.
(2) 若PA=PB=PC,∠C=90°,则点O是AB边的________.
【解析】因为PA⊥PB,PB⊥PC,且PA∩PC=P,PA,PC⊂平面PAC,所以PB⊥平面PAC,所以PB⊥AC.
因为PO⊥α,所以PO⊥AC.又PB∩PO=P,PB,PO⊂平面PBO,所以AC⊥平面PBO,所以BO⊥AC,同理可得CO⊥AB,AO⊥BC,故点O是△ABC的垂心.
(3) 若PA⊥PB,PB⊥PC,PC⊥PA,垂足都为P,则点O是△ABC的______心.
中点
垂
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3. (人A 必二P162练习2)若平面α⊥平面β,且α∩β=l,则下列命题中真命题的个数是( )
①平面α内的任一条直线必垂直于平面β;
②平面α内的直线必垂直于平面β内的任意一条直线;
③平面α内的已知直线必垂直于平面β内的无数条直线;
④过平面α内任意一点作交线l的垂线,则此垂线必垂直于平面β.
A. 0 B. 1
C. 2 D. 3
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【解析】 ①在平面α内取与l平行的直线,其不垂直于平面β,故①是假命题;
②当在平面α内取平行于交线l的直线时,该直线与平面β平行,故②是假命题;
③取平面β内无数条与交线l垂直的直线,平面α内的已知直线与这无数条直线垂直,故③是真命题;
④若α内的任意一点取在交线l上,所作垂线可能不在平面α内,所以不一定垂直于平面β,故④是假命题.
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4. (人A 必二P162练习1改)(多选)下列选项正确的是( )
A. 垂直于同一条直线的两条直线平行
B. 如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面β
C. 如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面β
D. 如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β
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【解析】 对于A,垂直于同一条直线的两条直线可能平行、相交、异面,故A错误;
对于B,若平面α⊥平面β,则两平面一定相交,设交线为直线a,显然a⊂α,但直线a与平面β不垂直,故B错误;
对于C,平面α⊥平面β,若它们的交线记为直线l,因此直线l⊂平面β,在平面α内一定有直线m∥l,则直线m∥平面β,故C正确;
对于D,若平面α内存在直线垂直于平面β,则根据面面垂直的判定定理可知α⊥β,所以如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β,故D正确.
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5. (人A 必二P155练习1)已知直线a,b和平面α,若a⊥b,a⊥α,则b与α的位置关系是______________.
【解析】 若b⊂α,a⊥α,则a⊥b;若b∥α,过b作平面β,使得α∩β=c,由a⊥α,c⊂α,得a⊥c,又b∥c,则a⊥b.
b∥α或b⊂α
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1. 直线与平面垂直
(1) 直线与平面垂直的定义:
直线l与平面α内的________________都垂直,就说直线l与平面α互相垂直.
基础回归
任意一条直线
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两条相交直线都垂直
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2. 直线和平面所成的角
(1) 定义:一条斜线和它在平面上的射影所成的________叫做这条直线和这个平面所成的角,一条直线垂直于平面,则它们所成的角是直角;一条直线和平面平行或在平面内,则它们所成的角是0°的角.
(2) 取值范围:________.
锐角
链