内容正文:
高效作业39
直线、平面垂直的判定与性质
1.若a,b,c是三条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则a⊥b的一个充分不必要条件是
A.a⊥c,b⊥c B.α⊥β,a⊂α,b⊂β
C.a⊥α,b∥α D.a⊥α,b⊥α
【解析】 对于A,B,直线a,b可能是平行直线、相交直线,也可能是异面直线;对于C,在平面α内存在c∥b,因为a⊥α,所以a⊥c,故a⊥b;对于D,一定能推出a∥b.
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A 基本问题 全面落实
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2.已知α,β,γ是三个不同的平面,a,b是两条不同的直线,下列命题中正确的是
A.若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β
B.若a⊥α,b⊥α,则a∥b
C.若a∥α,b∥α,则a∥b
D.若a∥α,a∥β,则α∥β
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【解析】 A中,若α⊥γ,β⊥γ,α,β可能相交也可能平行,错误;
B中,a⊥α,b⊥α,根据线面垂直的性质可判断a∥b,正确;
C中,若a∥α,b∥α,a,b的位置关系不确定,错误;
D中,若a∥α,a∥β,α,β可能相交,也可能平行,错误.
3.已知直线m,l,平面α,β,且m⊥α,l⊂β,给出下列命题:
①若α∥β,则m⊥l;②若α⊥β,则m∥l;③若m⊥l,则α⊥β;④若m∥l,则α⊥β.
其中真命题是
A.①② B.①③ C.①④ D.③④
【解析】 对于①,若α∥β,m⊥α,l⊂β,则m⊥l,故①是真命题,排除D;对于④,若m∥l,m⊥α,则l⊥α,又因为l⊂β,所以α⊥β.故④是真命题.故选C.
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4.[2023·盐城模拟] 设m,n是不同的直线,α,β,γ是不同的平面,则下列说法中正确的是
A.若α⊥β,α⊥γ,则β∥γ
B.若α⊥β,m∥α,则m⊥β
C.若m⊥α,m∥β,则α⊥β
D.若m∥n,n⊂α,则m∥α
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【解析】 A中,由α⊥β,α⊥γ,则β∥γ或β,γ相交,错误;
B中,由α⊥β,m∥α,则m∥β或m⊂β或m,β相交,错误;
C中,由m∥β,则存在直线l⊂β且l∥m,而m⊥α,则l⊥α,根据面面垂直的判定易知α⊥β,正确;
D中,由m∥n,n⊂α,
则m∥α或m⊂α,错误.故选C.
5.已知三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱与底面垂直,体积为 ,底面是边长为 的正三角形,若P为底面A1B1C1的中心,则PA与平面ABC所成角的大小为
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6.如图,在四面体ABCD中,AB⊥CD,AB=CD=1,BD= ,BC=AD= ,则四面体中存在面面垂直关系的对数为
A.2 B.3
C.4 D.5
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7.[2023·杭州联考] 如图,已知四边形ABCD,△BCD是以BD为斜边的等腰直角三角形,△ABD为等边三角形,BD=2,将△ABD沿对角线BD翻折到△PBD,在翻折的过程中,下列结论中不正确的是
A.BD⊥PC
B.DP与BC可能垂直
C.直线DP与平面BCD所成角的最大值是45°
D.四面体PBCD的体积的最大值是
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8.已知点A,B,C,D在球O的表面上,AB⊥平面BCD,BC⊥CD,若AB=2,BC=4,AC与平面ABD所成角的正弦值为 ,则球O表面上的动点P到平面ACD距离的最大值为
A.2 B.3
C.4 D.5
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9.[多选题]在三棱锥P-ABC中,已知PA⊥底面ABC,AB⊥BC,E,F分别是线段PB,PC上的动点.则下列说法中正确的是
A.当AE⊥PB时,AE⊥PC
B.当AF⊥PC时,△AEF一定为直角三角形
C.当EF∥BC时,平面AEF⊥平面PAB
D.当PC⊥平面AEF时,平面AEF与平面PAB不可能垂直
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【解析】 对A选项,∵PA⊥底面ABC,且BC⊂平面ABC,∴PA⊥BC.∵AB⊥BC,PA∩AB=A,且PA,AB⊂平面PAB,∴BC⊥平