重難點:了解直線與平面的位置關(guān)系,在判定和證明直線與平面的位置關(guān)系時,除了能熟練運用判定定理和性質(zhì)定理外,還要充分利用定義;線面關(guān)系的判定和證明,要注意線線關(guān)系、線面關(guān)系的轉(zhuǎn)化.
經(jīng)典例題:如圖,在四面體S-ABC中, SA⊥底面ABC,AB⊥BC.DE垂直平分SC, 且分別交AC、SC于D、E. 又SA=AB,SB=BC.求以BD為棱, 以BDE與BDC為面的二面角的度數(shù).
當(dāng)堂練習(xí):
1.下列命題中正確的命題是( 。
①平行于同一直線的兩平面平行; ②平行于同一平面的兩平面平行;
③垂直于同一直線的兩平面平行; ④與同一直線成等角的兩平面平行.
A.①和② B.②和③ C.③和④ D.②和③和④
2. 設(shè)直線,m,平面,下列條件能得出的是( 。
A.,且 B. ,且
C. ,且 D. ,且
3. 命題:①與三角形兩邊平行的平面平行于是三角形的第三邊; ②與三角形兩邊垂直的直線垂直于第三邊;③與三角形三頂點等距離的平面平行這三角形所在平面. 其中假命題的個數(shù)為( 。
A.0 B.1 C.2 D.3
4.已知a,b是異面直線,且a平面,b平面,則與的關(guān)系是( 。
A. 相交 B. 重合 C. 平行 D. 不能確定
5.下列四個命題:①分別在兩個平面內(nèi)的兩直線平行;②若兩個平面平行,則其中一個平面內(nèi)的任何一條直線必平行于另一平面;③如果一個平面內(nèi)的兩條直線平行于另一個平面,則這兩個平面平行; ④如果一個平面內(nèi)的任何一條直線都平行另一個平面,則這兩個平面平行. 其中正確命題是( )
A. ①、② B. ②、④ C. ①、③ D. ②、③
6. 設(shè)平面,A,C是AB的中點,當(dāng)A、B分別在內(nèi)運動時,那么所有的動點C ( 。
A. 不共面 B.當(dāng)且僅當(dāng)A、B分別在兩條直線上移動時才共面
C. 當(dāng)且僅當(dāng)A、B分別在兩條給定的異面直線上移動時才共面 D. 不論A、B如何移動,都共面
7.是兩個相交平面,a,a與b之間的距離為d1,與之間的距離為d2,則( ) A.d1=d2 B.d1>d2 C.d1<d2 D.d1d2
8.下列命題正確的是( 。
A. 過平面外一點作與這個平面垂直的平面是唯一的
B. 過直線外一點作這條直線的垂線是唯一的
C. 過平面外的一條斜線作與這個平面垂直的平面是唯一的
D. 過直線外一點作與這條直線平行的平面是唯一的
9.對于直線m、n和平面α、β, 下列能判斷α⊥β的一個條件是( )
A. B.
C. D.
10.已知直線l⊥平面α,直線m平面β,有下面四個命題: ①
②③④其中正確的兩個命題是( 。
A.①與② B.③與④ C.②與④ D.①與③
11.設(shè)是直二面角,直線且a不與垂直,b不與垂直,則( 。
A. a與b可能垂直,但不可能平行 B. a與b可能垂直也可能平行
C. a與b不可能垂直,但可能平行 D. a與b不可能垂直,也不可能平行
12.如果直線、m與平面α、β、γ滿足:=β∩γ, //α,mα和m⊥γ那么必有( )
A.α⊥γ且⊥m B.α⊥γ且m∥β C. m∥β且⊥m D.α∥β且α⊥γ
13.如圖,正方體ABCD—A1B1C1D1中,點P在側(cè)面BCC1B1及其邊界上運動,并且總是保持AP⊥BD1,則動點P的軌跡是( 。
A.線段B1C B.線段BC1
C.BB1中點與CC1中點連成的線段
D.BC中點與B1C1中點連成的線段
14.平面, ABC和A/B/C/分別在平面和平面內(nèi), 若對應(yīng)頂點的連線共點,則這兩個三角形_______________.
15.夾在兩個平行平面間的兩條線段AB、CD交于點O,已知AO=4,BO=2,CD=9,則線段CO、DO的長分別為_________________.
16.把直角三角形ABC沿斜邊上的高CD折成直二面角A-CD-B后, 互相垂直的平面有______對.
17.是兩兩垂直的三個平面, 它們交于點O, 空間一點P到平面的距離分別是2cm , 3cm , 6cm , 則點P到點O的距離為__________________.
18.已知a和b是兩條異面直線,求證過a而平行于b的平面必與過b而平行于a的平面平行.
19. 如圖,平面,線段AB分別交于M、N,線段AD分別交于C、D,線段BF分別交于F、E,若AM=9,MN=11,NB=15,S=78.求END的面積.
20.如圖,AB是圓O的直徑,PA垂直于圓O所在的平面,C是圓周上不同于A、B的任意一點.
求證:平面PAC垂直于平面PBC.
21.如果兩個相交平面都和第三個平面垂直,那么它們的交線也和第三個平面垂直.
參考答案:
經(jīng)典例題:由于SB=BC,且E是SC的中點,因此BE是等腰三角形SBC的底邊SC的中線,所以SC⊥BE.
又已知SC⊥DE,BE∩DE=E, ∴SC⊥面BDE, ∴SC⊥BD.
又∵SA⊥底面ABC,BD在底面ABC上, ∴SA⊥BD. 而SC∩SA=S, ∴BD⊥面SAC.
∵DE=面SAC∩面BDE, DC=面SAC∩面BDC, ∴BD⊥DE,BD⊥DC.
∴∠EDC是所求的二面角的平面角. ∵SA⊥底面ABC,∴SA⊥AB,SA⊥AC.
設(shè)SA=a, 則AB=a , BC=SB=又因為AB⊥BC,所以AC=在中,
tan∴∠ACS=30°.又已知DE⊥SC,所以∠EDC=60°,即所求的二面角等于600.
當(dāng)堂練習(xí):
1.B; 2.C; 3.B; 4.D; 5.B; 6.D; 7.D; 8.C; 9.C; 10.D; 11.C; 12.A; 13.A; 14. 相似; 15. 6、3; 16. 3; 17. 7cm;
18.過a作平面M交于c,則a||c,則c||,又b||,b、c是相交直線(否則a||b),所以.
19.解:,平面AND分別與交于MC、ND,MC||ND,同理MF||NE,==
又,,BN=15,BM=15+11=26,AN=9+11=20,AM=9,
S=100.
20. 證明: 設(shè)圓O所在平面為α. 由已知條件,PA⊥平面α, 又BC在平面α內(nèi), 因此PA⊥BC.
因此∠BCA是直角, 因此BC⊥AC. 而PA與AC是△PAC所在平面內(nèi)的相交直線, 因此BC⊥△PAC所在平面. 從而證得△PBC所在平面與△PAC所在平面垂直.
21. 已知:. 求證:
證法一(同一法):在上取點P作
又,
而 與垂直,
證法二:設(shè)分別在內(nèi)作
且a,b都過所在平面內(nèi)外一點,
又 又
證法三:設(shè)在內(nèi)取一點P,
并在內(nèi)過點P分別作m、n的垂線a、b,
又
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