内容正文:
8.6.2直线与平面垂直(一)(分层作业)
(夯实基础+能力提升)
【夯实基础】
题型1 直线与平面垂直的认识
1.(2023·江西南昌·统考一模)如图,已知正四棱台中,,,,点分别为,的中点,则下列平面中与垂直的平面是( )
A.
平面 B.平面DMN
B.
C.平面ACNM D.平面
2.(2023下·福建莆田·高一统考期末)已知是两条不同的直线,是两个不重合的平面,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
3.(2021下·浙江宁波·高一统考期末)给出下列4个命题,其中正确的命题是( ).
①垂直于同一直线的两条直线平行; ②垂直于同一平面的两条直线平行;
③垂直于同一直线的两个平面平行; ④垂直于同一平面的两个平面平行.
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
4.(2022下·辽宁·高一校联考期末)已知是三个不同的平面,是三条不同的直线,且.在下列条件中,能推出的是( )
A. B.
C. D.
5.(2021下·贵州黔西·高一校考期末)已知两条不重合的直线和两个不重合的平面,有下列命题:
①若,,,则;
②若,,,则;
③若,,则;
④若,,则.
其中正确命题的个数是( )
A. B. C. D.
对线面垂直定义的理解
(1)直线和平面垂直的定义是描述性定义,对直线的任意性要注意理解.实际上,“任何一条”与“所有”表达相同的含义.当直线与平面垂直时,该直线就垂直于这个平面内的任何直线.由此可知,如果一条直线与一个平面内的一条直线不垂直,那么这条直线就一定不与这个平面垂直.
(2)由定义可得“线面垂直⇒线线垂直”,即:若a⊥α,b⊂α,则a⊥b.
题型2 直线与平面垂直的判定(证明)
1.(2023下·江苏淮安·高一淮阴中学校考期中)如图,在正方体中,点,分别为,的中点,下列说法中不正确的是( )
A.平面 B.
C.与所成角为45° D.平面
2.(2023·江西南昌·统考模拟预测)如图,正四棱台中,点分别是棱的中点,则下列判断中,不正确的是( )
A.
共面 B.平面
B.
C.平面 D.平面
3.(2022下·江苏淮安·高一统考期末)如图,在边长为2的正方形中,E,F分别为,的中点,H为的中点,沿,,将正方形折起,使B,C,D重合于点O,构成四面体,则在四面体中,下列说法正确的是( )
A.四面体的体积为 B.平面
C. D.四面体外接球的半径为
4.(2023下·河南商丘·高一商丘市实验中学校联考阶段练习)在三棱锥中,,,则三棱锥的外接球的表面积是( )
A. B. C. D.
5.(2022上·四川成都·高三树德中学校考阶段练习)如图,在棱长为2的正四面体中,点分别为和的重心,为线段上一点( )
A.的最小为2
B.若平面,则
C.若平面,则三棱锥外接球的表面积为
D.正四面体的内切球体积为
(1)证明线面垂直的方法
①线面垂直的定义.
②线面垂直的判定定理.
③如果两条平行直线中的一条直线垂直于一个平面,那么另一条直线也垂直于这个平面.
(2)线线垂直和线面垂直的相互转化
题型3 直线与平面所成的角
1.(2021下·四川成都·高一成都七中校考阶段练习)如图,在三棱锥中,平面,是等腰三角形,,在平面内作交于点,点是的中点,则和平面所成的角的正弦值为( )
A. B. C. D.
2.(2021下·高一校考单元测试)若斜线段的长是它在平面内射影长的2倍,则与平面所成角的大小为( )
A. B. C. D.
3.(2020·高二课时练习)(多选题)已知是由具有公共直角边的两块直角三角板(和)组成的三角形,如下图所示,其中,.现将沿斜边进行翻折成(不在平面上).若分别为和的中点,则在翻折过程中,下列命题中正确的是( )
A.在线段上存在一定点,使得平面
B.存在某个位置,使得直线平面
C.存在某个位置,使得直线与所成角为
D.对于任意位置,二面角始终不小于直线与平面所成角
4.(2023下·高一单元测试)在棱长为2的正方体中,与交于点,则( )
A.平面
B.平面
C.与平面所成的角为
D.三棱锥的体积为
5.(2024上·云南昆明·高二统考期末)已知正四面体的棱长等于2,则( )
A.点到平面的距离为
B.直线与所成角为
C.直线与平面所成角的余弦值为
D.若点分别为棱,的中点,则
【能力提升】
1、 单选题
1.(2021·高二课时练习)如图所示正方体中,与对角面所成的角是( ).
A. B. C. D.
2.(2021下·重庆沙坪坝·高一重庆八中校考期末)如图,在正三棱柱中,,则直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C.