内容正文:
第七章
立体几何
第34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 提高版
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链教材·温故知新
1. (人A必二P161练习T2改编)(多选)若平面α⊥平面β,且α∩β=l,则下列命题中正确的是( )
A. 平面α内的直线必垂直于平面β内的任意一条直线
B. 平面α内的已知直线必垂直于平面β内的无数条直线
C. 平面α内的任一条直线必垂直于平面β
D. 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
激活思维
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答案:BD
【解析】 对于A,如图(1),a⊂α,b⊂β,且a,b与l都不垂直,则
a,b不一定垂直,故A错误.
对于B,如图(2),a⊂α,作b⊥l,则b⊥α,则β内所有与b平行的直
线都与a垂直,故B正确.
对于C,如图(3),a⊂α,但a与l不垂直,则a与β不垂直,故C错误.
对于D,如图(4),由两平面垂直的性质定理可知D正确.
图(1)
图(2)
图(3)
图(4)
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2. (人A必二P158例8改编)已知AB是圆柱上底面的一条直径,C是上底面圆周上异于A,B的一点,D为下底面圆周上一点,且AD⊥圆柱的底面,则必有( )
A. 平面ABC⊥平面BCD B. 平面BCD⊥平面ACD
C. 平面ABD⊥平面ACD D. 平面BCD⊥平面ABD
【解析】 如图,因为AB是圆柱上底面的一条直径,所以AC⊥BC,又AD垂直圆柱的底面,所以AD⊥BC.
(第2题)
因为AC∩AD=A,所以BC⊥平面ACD.因为BC⊂平面BCD,所以平面BCD⊥平面ACD.
B
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3. 下列命题中正确的是( )
A. 若直线a∥平面α,则a平行于α内任何一条直线
B. 若直线a与平面α相交,则a不平行于α内的任何一条直线
C. 若直线a不平行于平面α,则a不平行于α内任何一条直线
D. 若直线a不垂直于平面α内的某一条直线,则a不垂直于α内任何一条直线
【解析】 对于A,若a∥α,则a与α内的直线平行或异面,所以A不正确;
对于B,若a平行于α内的一条直线a′,则a∥α或a⊂α,与直线a与平面α相交矛盾,所以B正确;
对于C,直线a不平行于平面α,a可以在α内,此时,a可以平行于α内的直线,所以C不正确;
对于D,直线a不垂直于平面α,但可以垂直于α内的某些直线,所以D不正确.
B
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4. 已知PD垂直于正方形ABCD所在的平面,连接PB,PC,PA,AC,BD,则一定互相垂直的平面有______对.
(第4题)
【解析】 由于PD⊥平面ABCD,故平面PAD⊥平面ABCD,平面PDB⊥平面ABCD,平面PDC⊥平面ABCD,平面PDA⊥平面PDC,平面PAC⊥平面PDB,平面PAB⊥平面PAD,平面PBC⊥平面PDC,共7对.
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5. (人A必二P152练习T4改编)在三棱锥P-ABC中,过点P作OP⊥平面ABC于点O.
(1) 若PA=PB=PC,则点O是△ABC的______心;
【解析】 如图(1),连接OA,OB,OC,OP,在Rt△POA,Rt△POB和Rt△POC中,PA=PB=PC,所以OA=OB=OC,即O为△ABC的外心.
图(1)
(第5题)
外
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(2) 若PA⊥PB,PB⊥PC,PC⊥PA,则点O是△ABC的______心.
【解析】 如图(2),延长AO,BO,CO分别交BC,AC,AB
于点H,D,G.
因为PC⊥PA,PB⊥PC,PA∩PB=P,PA,PB⊂平面PAB,
所以PC⊥平面PAB.又AB⊂平面PAB,所以PC⊥AB.
因为AB⊥PO,PO∩PC=P,PO,PC⊂平面PGC,所以AB
⊥平面PGC.
又CG⊂平面PGC,所以AB⊥CG,即CG为△ABC的边AB上的高.
同理可证BD,AH分别为△ABC的边AC,BC上的高,即O为△ABC的垂心.
图(2)
垂
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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.
(2) 直线与平面垂直的判定定理和性质定理
知识聚焦
任意一条直线
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________所成的________叫做这条直线和这个平面所成的角.若一条直线垂直于平面,则它们所成的角是________;若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) 范围:_____