内容正文:
编写说明:基于中职学生数学知识能力普遍薄弱的学情特点,我们始终坚持“以生为本”的教育理念,深度融合支架式教学理论,系统剖析近三年高考真题命题规律,匠心打造了契合新疆中职数学命题特色的数学《一课一练》(高教版)系列专辑,每章均配有章节测验。
本卷为高教版《数学》拓展模块上册第17练,内容是第四章 立体几何 4.3.2 直线与平面垂直。
高教版《数学》拓展模块上册 第17练
第四章 立体几何
4.3.2 直线与平面垂直
一课一练
一、单选题
1.如果直线与平面内两条相交直线都垂直,那么直线与平面的位置关系是( )
A.平行 B.垂直 C.斜交 D.直线在平面内
2.已知两条直线,分别垂直于平面,则两条直线,的位置关系是( )
A.平行 B.相交 C.异面 D.以上都有可能
3.已知点是平面外一点,且点不在直线上,则下列说法正确的是( )
A.过点有且只有一条直线平行 B.过点有且只有一条直线平行
C.过点有且只有一个平面垂直 D.过点有且只有一条直线垂直
4.已知,表示两条不同直线,表示平面.下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
5.若直线平面,直线平面,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.与垂直且异面 D.与垂直且相交
6.若直线是平面内的一条斜线,则直线( )
A.可能垂直于平面内的任何直线 B.只能垂直于平面内的有限条直线
C.可以垂直于平面内的两条相交直线 D.可以垂直于平面内的无数条直线
7.下列说法中,正确的是( )
①平行于同一直线的两平面平行; ②平行于同一平面的两平面平行;
③垂直于同一直线的两平面平行; ④垂直于同一平面的两平面平行.
A.①② B.②③ C.①②③ D.②③④
8.在长方体中,棱长,,.则直线到平面的距离为( )
A.5 B.4 C.3 D.
二、填空题
9.正三棱锥的高为6cm,侧棱为10cm,则侧棱在底面上的射影为 cm
10.在正方体中,异面直线与所成的度数为 .
三、解答题
11.在直角中,,,,平面,且,求到的距离.
12.如图,在正方体中,为线段的中点.
(1)证明:直线⊥平面;
(2)若正方体的棱长为2,求三棱锥的体积.
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编写说明:基于中职学生数学知识能力普遍薄弱的学情特点,我们始终坚持“以生为本”的教育理念,深度融合支架式教学理论,系统剖析近三年高考真题命题规律,匠心打造了契合新疆中职数学命题特色的数学《一课一练》(高教版)系列专辑,每章均配有章节测验。
本卷为高教版《数学》拓展模块上册第17练,内容是第四章 立体几何 4.3.2 直线与平面垂直。
高教版《数学》拓展模块上册 第17练
第四章 立体几何
4.3.2 直线与平面垂直
一课一练
一、单选题
1.如果直线与平面内两条相交直线都垂直,那么直线与平面的位置关系是( )
A.平行 B.垂直 C.斜交 D.直线在平面内
【答案】B
【分析】根据直线与平面垂直的判定定理求解即可.
【详解】如果直线与平面内两条相交直线都垂直,
那么根据直线与平面的判定定理,直线与平面的位置关系是垂直.
故选:B.
2.已知两条直线,分别垂直于平面,则两条直线,的位置关系是( )
A.平行 B.相交 C.异面 D.以上都有可能
【答案】A
【分析】根据线面垂直的性质定理即可解答.
【详解】线面垂直的性质定理为,如果两条直线都垂直于同一个平面,那么这两条直线平行,
所以若两条直线,分别垂直于平面,则,
故选:A.
3.已知点是平面外一点,且点不在直线上,则下列说法正确的是( )
A.过点有且只有一条直线平行 B.过点有且只有一条直线平行
C.过点有且只有一个平面垂直 D.过点有且只有一条直线垂直
【答案】B
【分析】根据空间中点线的位置关系,由公理及推论即可判断.
【详解】A选项中,过点有无数条直线平行于平面,所以A不正确;
B选项中,由平行公理,过直线外点有且只有一条直线平行于直线,所以B正确;
C选项中,过点有无数个平面垂直于平面,所以C不正确;
D选项中,过点有无数条直线垂直于直线,所以D不正确;
故选:B.
4.已知,表示两条不同直线,表示平面.下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】B
【分析】由空间中的直线与平面的位置关系判断即可.
【详解】对A,若,,则可能平行可能相交或可能异面,所以A错误,
对B,若,,由线面垂直的性质定理可得;故B正确,
对C,若,,则或,故C错误,
对D,若,,则或或与斜交,故D错误.
故选:B.
5.若直线平面,直线平面,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.与垂直且异面 D.与垂直且相交
【答案】B
【分析】根据线面平行和线面垂直的性质定理即可求解.
【详解】因为直线平面,过直线作平面,使,则;
直线平面,而,所以,所以,
当a不在过b且与垂直的平面内时,直线a与直线b可能异面,当a在过b且与垂直的平面内时,a与b不异面
故只有B选项正确,
故选:B
6.若直线是平面内的一条斜线,则直线( )
A.可能垂直于平面内的任何直线 B.只能垂直于平面内的有限条直线
C.可以垂直于平面内的两条相交直线 D.可以垂直于平面内的无数条直线
【答案】D
【分析】根据线面垂直的判定及性质以及平行直线,即可求解.
【详解】对于A:如果直线垂直于平面内的所有直线,则必须垂直于平面 ,但斜线不垂直于平面,因此选项A错误;
对于C:如果直线同时垂直于平面内的两条相交直线,则必须垂直于平面 ,但斜线不垂直于平面,因此选项C错误;
对于B、D:在平面 内,存在直线垂直于直线,
同时在一个平面内有无数条与平行的线,
所以该无数条与互相平行的线同样与直线垂直,
因此在平面 内,直线可以垂直于平面内的无数条直线,同时该无数条直线互相平行,
因此选项D正确、B错误.
故选:D.
7.下列说法中,正确的是( )
①平行于同一直线的两平面平行; ②平行于同一平面的两平面平行;
③垂直于同一直线的两平面平行; ④垂直于同一平面的两平面平行.
A.①② B.②③ C.①②③ D.②③④
【答案】B
【分析】根据面面平行与线面垂直性质定理判断即可.
【详解】①平行于同一直线的两平面可能相交,可能平行,故错误;
②平行于同一平面的两平面平行,故正确;
③垂直于同一直线的两平面平行,故正确;
④垂直于同一平面的两平面可能相交,可能平行,故错误;
故选:B
8.在长方体中,棱长,,.则直线到平面的距离为( )
A.5 B.4 C.3 D.
【答案】A
【分析】由得平面,则到平面的距离即为点到平面的距离,依题意知平面,所以即为点到平面的距离.
【详解】∵,平面,平面,∴平面,
∴到平面的距离即为点到平面的距离,
依题意知平面,所以即为点到平面的距离,
∵,∴到平面的距离为5.
故选:A.
二、填空题
9.正三棱锥的高为6cm,侧棱为10cm,则侧棱在底面上的射影为 cm
【答案】
【分析】根据题意作出图像,找出侧棱在底面的射影,结合勾股定理即可得解.
【详解】
如图所示,根据题意作出图像,为正三棱锥的高,则,,
因为平面,所以侧棱在底面的射影为,
因为平面,所以,
则,
故答案为:.
10.在正方体中,异面直线与所成的度数为 .
【答案】
【分析】根据题意,结合线面垂直的判定定理和性质定理,即可求解.
【详解】
如图,连接,
因为在正方体中,底面,
又底面,
所以,
因为四边形是正方形,所以,
又平面,平面,且,
所以平面,
因为平面,
所以,即异面直线与所成的度数为.
故答案为:.
三、解答题
11.在直角中,,,,平面,且,求到的距离.
【答案】13
【分析】作图,先证明平面,可得的长即为所求,再由等面积法以及勾股定理即可得解.
【详解】如图,过点作于点,连接,
平面,平面,
,又,
,平面,平面,
平面,
而平面,则,
所以到的距离即为的长,
又直角中,,所以,
即,解得,
所以在直角中,,
即到的距离为13.
12.如图,在正方体中,为线段的中点.
(1)证明:直线⊥平面;
(2)若正方体的棱长为2,求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)证明直线垂直于平面内两条相交直线即可证明直线⊥平面;
(2)根据正方形的面积得到底面的面积,再由正方体的棱长得到三棱锥的高,最后代三棱锥的体积公式即可求出.
【详解】(1)在正方体中,平面,
平面,,
又为线段中点,,,
且平面,,
直线⊥平面.
(2)正方体的棱长为2,正方形的面积为,
底面面积是正方形的面积的一半,的面积为,
到底面的距离即三棱锥的高为,
三棱锥的体积为:.
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