(二)空间直线和平面 例15 已知直线l垂直于平面α.直线m平面β.有下面四个命题: (1)α∥βl⊥m (2)α⊥βl∥m (3)l∥mα⊥β (4)l⊥mα∥β 其中正确的两个命题是( ) A.与 D. 解:命题(1)正确.证明如下: ∵l⊥α.若α∥β.则l⊥β. 又mβ. ∴l⊥m 命题(2)不正确. 已知l⊥α.β⊥α.此时有可能lβ.又因mβ.从而l与m共面β.l和m可能平行也可能相交. 命题(3)正确.证明如下: ∵l⊥α.l∥m. ∴m⊥α. 又mβ. ∴α⊥β. 命题(4)不正确. 设α∩β=m.∵l⊥α.mα.∴l⊥m.故由l⊥α.m?β.l⊥mα∥β. 不正确. 应选D. 例16 如图(1).ABCD是正方形.E是AB中点.如将△DAE和△CBE分别沿虚线DE和CE折起.使AE与BE重合. 记A与B重合后的点为P.则面PCD与面ECD所成的二面角为 度. 解:在图(2)上作PH⊥CD于H.设正方形ABCD的边长1. 易知PD=l.PC=l.∴H为DC中点. 又ED=EC. ∴EH⊥DC于H. 设∠PHE=θ.则θ为面PCD与面ECD所成二面角的大小. 在△PDC中.由PD=PC=DC=l.得PH=. 在△EDC中.由EH= ==l. 又P是A.B重合的点.故PE=AE=. 用余弦定理于△PHE.有 cosθ=cos∠PHE===, 由于θ∈.得θ=30°. 应填30°. 例17 已知:如图.平面α∩平面β=直线a.α.β同时垂直于平面r.又同时平行于直线b. 求证:b⊥γ. 证明:(1)设α∩γ=m.β∩γ=n. 在直线a上任选不在平面γ上的点A.作AO⊥m于O.AO′⊥n于O′. ∵AOα.α⊥γ且α∩γ=m.AO⊥m. ∴AO⊥γ(两面垂直.则在其中一个平面上且垂直于交线的直线必垂直于另一个面).同理AO′⊥γ. 但平面γ外的点A在平面γ的射影唯一. ∴O和O′重合于m.n的交点. 即直线a⊥平面γ. (2)∵b∥平面α. ∴存在b′α.b′≠a,满足b∥b′. 又b∥β.从而b′∥β. 因为平面α过b′且交平面β于a. ∴b′∥a.从而b∥a. 由a⊥γ.得b⊥γ. 例18 如果直线l.m与平面α.β.γ满足:l=β∩r.l∥α .mα.和m⊥γ.那么必有( ) A.α⊥γ且l⊥m B.α⊥γ且m∥β C.m∥β且l⊥m D.α∥β且α⊥γ 解:∵mα.m⊥γ. ∴γ⊥α. ∵lγ.m⊥γ. ∴m⊥l. 即在题设的条件下必有γ⊥α且l⊥m. 应选A. 例19 如图1-37.在正三棱柱ABC-A1B1C1中.E∈BB1.截面A1EC⊥侧面AC1. (1)求证:BE=EB1, (2)若AA1=A1B1.求平面A1EC与平面A1B1C1所成二面角的度数. 注意:在下面横线上填写适当内容.使之成为(1)的完成证明.并解答(2). 证明:在截面A1EC内.过E作EG⊥A1C.G是垂足. (Ⅰ)∵ ∴EG⊥侧面AC1.取AC的中点F.连结BF.FG.由AB=BC得BF⊥FC. (Ⅱ)∵ ∴BF⊥侧面AC1.得BF∥EG.BF.EG确定一个平面.交侧面AC1于FC. (Ⅲ)∵ ∴BF∥EG.四边形BEGF是平行四边形.BE=FG. (Ⅳ)∵ ∴FG∥AA1.ΔAA1C∽ΔFGC. (Ⅴ)∵ ∴FG=AA1=BB1.即BE=BB1.故BE=EB1. 解:∵面A1EC⊥侧面AC1. (Ⅱ)∵而面ABC⊥侧面AC1. (Ⅲ)∵BE∥侧面AC1. (Ⅳ)∵BE∥AA1. (Ⅴ)∵AF=FC. (2)分别延长CE.C1B1交于点D.连结A1D. ∵EB1∥CC1.EB1=BB1=CC1. ∴DB1=DC1=B1C1=A1B1. ∵∠B1A1C1=∠B1C1A1=60° ∠DA1B1=∠A1DB1=(180°-∠DB1A1)=30° 即DA1⊥A1C1 ∵CC1⊥面A1C1B1.即A1C1在平面A1C1D上的射影.根据三垂线定理得DA1⊥A1C. ∴∠CA1C是所求二面角的平面角. ∵CC1=AA1=A1B1=A1C1.∠A1C1C=90°. ∴∠CA?1C?1=45°.即所求二面角为45°. 例20 在空间中.下列命题成立的是( ) A.过平面α外的两点.必有且只有一个平面与平面α垂直 B.若直线l上有两点到平面α的距离相等.则直线l必平行于平面α C.若直线l与平面α内的无数多条直线垂直.则直线l必垂直于平面α D.互相平行的两条直线在一个平面内的射影仍然是互 相平行的两条直线 E.若点P到三角形的三条边的距离相等.则点P在该 三角形所在平面内的射影必然是该三角形的内心 解:A不正确.若平面α外的两点A.B使直线AB⊥α.则过A.B两点且与α垂直的平面有无数多个. B不正确.设l和α交于点O.在l上取OA=OB.则A.B到平面α等距但直线AB不平行于平面α. C不正确.设l斜交α于O.在α内过O点作m⊥l.则α内与m平行的无数多条直线都平行于l.但l与α不垂直. D不正确.若互相平行的两直线a.b所确定的平面β⊥α.则a.b在α内的射影是一条直线. E正确.由三垂线定理易证明它的正确性. 例21 已知二面角α-AB-β的平面角是锐角θ.α内一点C到β的距离为3.点C到棱的距离为4.那么tgθ的值等于( ) A. B. C. D.. 解:如图.CO⊥β于O.CD⊥AB于D.则CO=3.CD=4.∠CDO=θ.∠COD=90°. ∴tgθ== ==. 应选C. 例22 下列命题中.错误的是( ) A.若一直线垂直于一平面.则此直线必垂直于这平面上所有的直线 B.若一个平面通过另一个平面的一条垂线.则这两个平面互相垂直 C.若一条直线垂直于一个平面的一条垂线.则此直线平行于这个平面 D.若平面内的一条直线和这个平面的一条斜线的射影垂直.则它也和这条斜线垂直 解:B为两面垂直的一个判定定理. A为线面垂直的性质定理. C错误:设l⊥平面α.m∥l.若m?α.则m∥α. 应选C. 例23 下列四个命题中的真命题是( ) A.若直线l平面α内两条平行直线垂直.则l⊥α B.若平面α内两条直线与平面β内两条直线分别平行.则α∥β C.若平面α与直二角β-MN-r.棱MN交于点A.与二面角的面β.而r分别交于AB.AC.则∠BAC≤90° D.以上三个命题都是假命题. 解:命题A不真 命题B不真,若这四条直线都平行.则有可能α∥β 命题C不真: 如图 BC2 =BB′2+BC′2 =BB′2+CC′2+B′C2 =BB′2+CC′2+2 >BB′2+CC′2+B′A′2+C′A2 =(BB′2+B′A2)+(CC′2+C′A2) =BA2+CA2 ∴∠BAC>90° 应选D. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

下面几种推理过程是演绎推理的是(    )

A.两条直线平行,同旁内角互补,如果∠A和∠B是两条平行直线的同旁内角,则∠A+∠B=180°

B.由平面三角形的性质,推测空间四面体性质

C.某校高三共有10个班,一班有51人,二班有53人,三班有52人,由此推测各班都超过50人

D.在数列{an}中,a1=1,an=(an-1+)(n≥2),由此归纳出{an}的通项公式

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给出下列四个命题:

①奇函数的图象一定经过原点;

②若2a=3,2b=6,2c=12,则a、b、c一定构成等差数列;

③已知二次函数f(x)=x2+x+a(a>0),若f(m)<0,则f(m+1)的值一定为正数;

④过空间任意一点一定可以做一个和两个异面直线都平行的平面.

其中,正确命题的序号为_____________.(把你认为正确的命题的序号都填上)

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下面几种推理过程是演绎推理的是(    )

A.两条直线平行,同旁内角互补,如果∠A和∠B是两条平行直线的同旁内角,则∠A+∠B=180°

B.由平面三角形的性质,推测空间四面体性质

C.某校高三共有10个班,一班有51人,二班有53人,三班有52人,由此推测各班都超过50人

D.在数列{an}中,a1=1,an=(an-1+)(n≥2),由此归纳出{an}的通项公式

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已知直三棱柱中, , , 的交点, 若.

(1)求的长;  (2)求点到平面的距离;

(3)求二面角的平面角的正弦值的大小.

【解析】本试题主要考查了距离和角的求解运用。第一问中,利用ACCA为正方形, AC=3

第二问中,利用面BBCC内作CDBC, 则CD就是点C平面ABC的距离CD=,第三问中,利用三垂线定理作二面角的平面角,然后利用直角三角形求解得到其正弦值为

解法一: (1)连AC交AC于E, 易证ACCA为正方形, AC=3 ……………  5分

(2)在面BBCC内作CDBC, 则CD就是点C平面ABC的距离CD= … 8分

(3) 易得AC面ACB, 过E作EHAB于H, 连HC, 则HCAB

CHE为二面角C-AB-C的平面角. ………  9分

sinCHE=二面角C-AB-C的平面角的正弦大小为 ……… 12分

解法二: (1)分别以直线CB、CC、CA为x、y为轴建立空间直角坐标系, 设|CA|=h, 则C(0, 0, 0), B(4, 0, 0), B(4, -3, 0), C(0, -3, 0), A(0, 0, h), A(0, -3, h), G(2, -, -) ………………………  3分

=(2, -, -), =(0, -3, -h)  ……… 4分

·=0,  h=3

(2)设平面ABC得法向量=(a, b, c),则可求得=(3, 4, 0) (令a=3)

点A到平面ABC的距离为H=||=……… 8分

(3) 设平面ABC的法向量为=(x, y, z),则可求得=(0, 1, 1) (令z=1)

二面角C-AB-C的大小满足cos== ………  11分

二面角C-AB-C的平面角的正弦大小为

 

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下面几种推理过程是演绎推理的是

[  ]

A.两条直线平行,同旁内角互补,如果∠A和∠B是两条平行直线的同旁内角,则∠A+∠B=180°

B.由平面三角形的性质,推测空间四面体性质

C.某校高三共有10个班,一班有51人,二班有53人,三班有52人,由此推测各班都超过50人

D.在数列{an}中,a1=1,an(an-1)(n≥2),由此归纳出{an}的通项公式

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