【文档说明】2021年人教版高中数学必修第二册课时同步检测8.6.1-8.6.2《直线与直线垂直、直线与平面垂直》(解析版).doc,共(12)页,697.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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第八章立体几何初步8.6.1-8.6.2直线与直线垂直、直线与平面垂直一、基础巩固1.已知直线1:10laxy,2:(2)10laxay.若12ll,则实数a()A.1或1B.0或1C.1或2D.3或2【答案】C【详解】若12ll,则2120a
a,解得2a或1a.2.设a,b是两条不重合的直线,,是两个不重合的平面,则下列命题中不正确的一个是()A.若a,a则//B.若a,b,则//abC.若b,a则a
brrD.若//a,b,则//ab【答案】D【详解】选项A.若a,a,则//,正确.选项B.若a,b,则//ab,正确.选项C.若b,a,则abrr,正确.选项D.若//a,b,则a与b可能平行,也可能异面,
所以不正确.3.已知两条不重合的直线a和b两个不重合的平面和,则下列说法正确的为()A.若//ab,a,则//bB.若a,b,则a,b为异面直线C.若a,b,则//abD.若a
,b,//a,//b,则//【答案】C【详解】解:对于A,可能b,故A不正确;对于B,a,b的位置可能是平行直线,可能是相交直线,也可能是异面直线,故B不正确;对于C,由垂直于同一平面的两条直线平行,得出//ab,所以C正确;对于D,根据面面平行的判定定理可知,对应平面内的直线
如果两条直线是相交的,则两个平面是平行的,故D不正确.4.已知abc,,是三条不同的直线,,是两个不同的平面,则下列条件中能得出直线a平面的是()A.acab,,其中bc,B.abb,∥C.a
,∥D.abb∥,【答案】D【详解】A中缺少条件“b与c相交”;B中,当,bab∥时,a与可能平行,可能相交,也可能a;C中,a与可能平行,可能相交,也可能a.对于D选项,两条平行直线中有一条垂直于一个平面,则另一条
也垂直这个平面,D选项正确.5.在三棱锥PABC中,PAPB,过P作PO平面ABC,O为垂足,M为AB的中点,则下列结论中肯定成立的是()A.OCAOCBB.OAOBC.OCABD.C,O,M三点共线【答案】B【详解】PO平面ABC,ABÌ平面ABC,
POAB,PAPB,点M是AB的中点,PMAB,POPMP,AB平面POM,OM平面POM,ABOM,OAOB,故B正确;不能推出,,ACD选项.6.设m,n是两条不同的直线,,是两个不重合的平面,下列命题中正确的是()①mnmn②mm
③//mmnn④////mnmnA.①②B.①④C.②③D.②④【答案】C【详解】对①,若,mnn,则m和可能相交,平行或在平面内,故①错误;对②,若,mm
,则由面面垂直的判定定理可得,故②正确;对③,若,mn,则由线面垂直的性质可得//mn,故③正确;对④,若,,//mn,则m和n平行或异面,故④错误.7.如图所示,已知正三棱柱111ABCABC的所有棱长均为1,则四棱锥11ABBCC的体积为()A.31
2B.66C.34D.36【答案】D【详解】取BC中点M,连接AM,因为正三棱柱111ABCABC,所以ABC为正三角形,所以AMBC,因为正三棱柱111ABCABC,所以平面ABC平面11BBCC,因此AM平面11BBCC,从而四棱锥11ABBCC的体积为1121133
13326BCCBAMS,8.如图,正方体1111ABCDABCD的棱长为2,下面结论错误的是()A.//BD平面11CBDB.1AC平面11CBDC.异面直线1CB与BD所成角为60D.
三棱锥11DCBD体积为23【答案】D【详解】A选项,在正方体1111ABCDABCD中,11//BDBD,又11BD平面11CBD,BD平面11CBD,所以//BD平面11CBD,即A正确;B选项,连接11AC,1CD,在正方体11
11ABCDABCD中,1111BDAC,11DCCD,AD平面11CDDC,1AA平面1111DCBA,因为1CD平面11CDDC,11BD平面1111DCBA,所以1CDAD,111A
ABD,又1DCADD,1DC平面1ACD,AD平面1ACD,所以1CD平面1ACD,因此11CDAC;同理111BDAC,又1111CDBDD,1CD平面11CBD,11BD平面11CBD,所以1AC平面
11CBD;即B正确;C选项,因为11//BDBD,所以11CBD即等于异面直线1CB与BD所成角,又2211112222CBBDCD,即11CBD为等边三角形,即异面直线1CB与BD所成角为60,故C正确;D选项,三棱锥11DCBD的体积为11111111114222
3323DCBDBCDDCDDVVSBC.故D错;9.(多选)已知m,n,l是三条直线,是一个平面,下列命题不正确的是()A.若//ml,//nl,则//mnB.若ml,nl,则//mnC.若//m,//n,则//mnD.若m,n
,则//mn【答案】BC【详解】对A,根据直线平行的传递性,故A正确;对B,垂直于同一直线的两个直线可以相交、平行、异面,故B错误;对C,平行同一平面的两条直线可以平行、相交、异面,故C错误;对D,垂直于同一平面的两条直线平行,故D正确.10
.(多选)下图是一个正方体的平面展开图,则在该正方体中()A.//AECDB.//CHBEC.DGBHD.BGDE【答案】BCD【详解】由正方体的平面展开图还原正方体如图,由图形可知,AECD,故A错误;由//,HEHBCEBC,四边形BCHE为平行四边形,所以//CHBE,故B正确;
因为,DGHCDGBC,HCBCC,所以DG平面BHC,所以DGBH,故C正确;因为//BGAH,而DEAH,所以BGDE,故D正确.11.(多选)如图,正方体1111ABCDABCD的棱长为1,E,F是线段11BD上的两个动点,且12EF,则下列结论中
正确的是()A.ACBEB.//EF平面ABCDC.AEF的面积与BEF的面积相等D.三棱锥EABF的体积为定值【答案】ABD【详解】由于1,ACBDACDD,故AC平面11BDDB,所以ACBE,所以A正确;由于//EFBD,所以//EF平
面ABCD,故B正确;由于三角形AEF和三角形BEF的底边都是EF,而高前者是A到EF的距离,后者是B到EF的距离,这两个距离不相等,故C错误;由于三棱锥ABEF的底面三角形BEF的面积为定值112EFBB.高是A点到平面BEF也即A点到平面11B
DDB的距离也是定值,故三棱锥ABEF的体积为定值.故D正确.12.(多选)已知边长为2的菱形ABCD中,23ABC,现沿着BD将菱形折起,使得3AC,则下列结论正确的是()A.ACBDB.二面角A
BDC的大小为3C.点A到平面BCD的距离为32D.直线AD与平面BCD所成角的正切值为3【答案】ABC【详解】取BD的中点O,连接OA,OC,由菱形性质可知ABD△和BCD都是等边三角形,BDOA,BDOC,又OAOCC,BD
平面AOC,BDAC,故选项A正确;由BDOA,BDOC可知AOC为二面角ABDC的平面角,由2ABADBCBD可知3OAOC,又3AC,=3AOC,故选项B正确;点A到平面BCD的距离33sin322hOAAOC
,故选项C正确;过点A作AM平面BCD,垂足为M,则M为OC的中点,所以1322OMOC,连接DM,则ADM∠为直线AD与平面BCD所成的角,且32AM,故2237142DMODOM,所以3tan7AMADMDM,故选项D错误.二、拓展提升13.已知直线l过
点(3,5)A,且(1,6)a是直线l的一个法向量,求直线l的一般式方程.【答案】6330xy【详解】因为(1,6)a是直线l的一个法向量,所以设直线l的方程为60xyC.代入点(3,5)A,得3650C,解得33C,所以直线l的一般式方程为6330xy.14
.如图,在底面为菱形的四棱锥PABCD中,60,1,2ABCPAACPBPD,点E在PD上,且2PEED(1)求证:PA平面ABCD;(2)求二面角EACD的正弦值.【答案】(1)证明见详
解;(2)12【详解】(1)因为底面ABCD是菱形,60ABC,所以1ABACAD,在PAB△中,1,2PAPB,由222PAABPB,可得PAAB.同理,PAAD,又ABADA所以PA平面ABCD.(2)作//EGPA交AD于G,由PA平面
ABCD.则EG平面ABCD,作GHAC于H,连结EH,则EHAC,EHG即为所求二面角的平面角.又2PEED,所以1133EGPA,2233AGAD,3sin603GHAG从而2223EHEGGH,所以1sin2EGE
H.15.如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为平行四边形,3,4,5ABACAD,PA平面ABCD.(1)求证:PBAC;(2)若________,求点A到平面PCD的距离.在
①2PA;②二面角PCDA的大小为60°;③12PABCDV,这三个条件中,任选一个,补充在问题中,并加以解答.【答案】(1)证明见解析;(2)答案见解析.【详解】(1)证明:∵底面ABCD为平行四边形,∴5BCAD,∵在A
BC中,3,4,5ABACBC,∴ABC为直角三角形,ABAC,又∵PA平面ABCD,∴PAAC,∵PAABA,∴AC平面PAB,∵PB平面PAB,∴ACPB(2)由(1)可得CDAC,∵PA平面ABCD,∴PACD,∵PAACA,∴C
D平面PAC,∵PC平面PAC,∴CDPC,①选条件2PA,∴2241625PCPAAC,设点A到平面PCD的距离为h,则由PACDAPCDVV可得,11114322533232h
,解得455h,即点A到平面PCD的距离为455.②选条件二面角PCDA的大小为60°,∵,PCCDACCD,∴PCA为二面角PCDA的平面角,∴60PCA,tan6043PAAC,2248168PCPAA
C,设点A到平面PCD的距离为h,则由PACDAPCDVV可得,11114343833232h,解得:23h,∴点A到平面PCD的距离为23.③选条件12PABCDV,则111346332PACDACDVSPAPA,∴3PA,∴229165P
CPAAC,设点A到平面PCD的距离为h,∴111356332APCDPCDVShh,解得125h,∴点A到平面PCD的距离为125.