《高中數(shù)學(xué) 第二章 點、直線、平面之間的位置關(guān)系 2.3 直線、平面垂直的判定及其性質(zhì) 2.3.2 平面與平面垂直的判定檢測 新人教A版必修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué) 第二章 點、直線、平面之間的位置關(guān)系 2.3 直線、平面垂直的判定及其性質(zhì) 2.3.2 平面與平面垂直的判定檢測 新人教A版必修2(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2.3.2 平面與平面垂直的判定
A級 基礎(chǔ)鞏固
一、選擇題
1.一個二面角的兩個半平面分別垂直于另一個二面角的兩個半平面,則這兩個二面角( )
A.相等 B.互補
C.不確定 D.相等或互補
答案:C
2.對于直線m,n和平面α,β,能得出α⊥β的一個條件是( )
A.m⊥n,m∥α,n∥β B.m⊥n,α∩β=m,n?α
C.m∥n,n⊥β,m?α D.m∥n,m⊥α,n⊥β
解析:因為m∥n,n⊥β,所以m⊥β.
又m?α,所以α⊥β.
答案:C
3.已知a,b為兩條不同的直線,α,β為兩個不同的平面,下列四個命題:
①a∥
2、b,a∥α?b∥α;
②a⊥b,a⊥α?b∥α;
③a∥α,β∥α?a∥β;
④a∥α,β⊥α?a∥β
其中不正確的有( )
A.1個 B.2個
C.3個 D.4個
解析:①中b?α有可能成立,所以①不正確;②中b?α有可能成立;故②不正確;③中a?β有可能成立,故③不正確;④中a?β有可能成立,故④不正確.綜上①②③④均不正確,故選D.
答案:D
4.如圖所示,在四邊形ABCD中,AD∥BC,AD=AB,∠BCD=45,∠BAD=90,將△ABD沿BD折起,使平面ABD⊥平面BCD,構(gòu)成幾何體ABCD,則在幾何體ABCD中,下列結(jié)論正確的是( )
A.平面
3、ABD⊥平面ABC B.平面ADC⊥平面BDC
C.平面ABC⊥平面BDC D.平面ADC⊥平面ABC
解析:由已知得BA⊥AD,CD⊥BD,
又平面ABD⊥平面BCD,所以CD⊥平面ABD,
從而CD⊥AB,故AB⊥平面ADC.
又AB?平面ABC,所以平面ABC⊥平面ADC.
答案:D
5.已知m,n為不重合的直線,α,β,γ為不重合的平面,則下列命題中正確的是( )
A.m⊥α,n?β,m⊥n?α⊥β
B.α⊥γ,β⊥γ?α∥β
C.α∥β,m⊥α,n∥β?m⊥n
D.α⊥β,α∩β=m,n⊥m?n⊥β
解析:α∥β,m⊥α?m⊥β,n∥β?m⊥n.
答案
4、:C
二、填空題
6.如圖所示,檢查工作的相鄰兩個面是否垂直時,只要用曲尺的一邊緊靠在工件的一個面上,另一邊在工件的另一個面上轉(zhuǎn)動,觀察尺邊是否和這個面密合就可以了,其原理是________.
解析:如圖,因為OA⊥OB,OA⊥OC,OB?β,OC?β且OB∩OC=O,根據(jù)線面垂直的判定定理,可得OA⊥β.又OA?α,根據(jù)面面垂直的判定定理,可得α⊥β.
答案:面面垂直的判定定理
7.過正方形ABCD的頂點A作線段AP⊥平面ABCD,且AP=AB,則平面ABP與平面CDP所成的二面角的度數(shù)是________.
解析:可將圖形補成以AB、AP為棱的正方體,不難求出二面角的大小
5、為45.
答案:45
8.如圖所示,三棱錐PABC中,PA⊥平面ABC,∠BAC=
90,二面角BPAC的大小等于________.
解析:因為PA⊥平面ABC,所以PA⊥AB,PA⊥AC,
所以∠BAC是二面角BPAC的平面角.
又∠BAC=90,
則二面角BPAC的大小等于90.
答案:90
三、解答題
9.如圖,在四棱錐PABCD中,PC⊥平面ABCD,AB∥DC,DC⊥AC.
(1)求證:DC⊥平面PAC;
(2)求證:平面PAB⊥平面PAC.
證明:(1)因為PC⊥平面ABCD,所以PC⊥DC.
又因為DC⊥AC,PC∩AC=C,
所以DC⊥平面
6、PAC.
(2)因為AB∥DC,DC⊥AC,所以AB⊥AC.
因為PC⊥平面ABCD,所以PC⊥AB.
所以AB⊥平面PAC.
又因為AB?平面PAB,
所以平面PAB⊥平面PAC.
10.如圖所示,在三棱錐SABC中,側(cè)面SAB與側(cè)面SAC均為等邊三角形,∠BAC=90,O為BC的中點.
(1)證明SO⊥平面ABC;
(2)求二面角ASCB的余弦值.
(1)證明:如圖所示,由題設(shè)AB=AC=SB=SC=SA.
連接OA,△ABC為等腰直角三角形,
所以O(shè)A=OB=OC=SA,且AO⊥BC.
又△SBC為等腰三角形,故SO⊥BC,
且SO=SA.
從而OA2+S
7、O2=SA2,
所以△SOA為直角三邊形,SO⊥AO.
又AO∩BC=O,所以SO⊥平面ABC.
(2)解:取SC的中點M,連接AM,OM.
由(1)知SO=OC,SA=AC,得OM⊥SC,AM⊥SC.
所以∠OMA為二面角ASCB的平面角.
由AO⊥BC,AO⊥SO,SO∩BC=O,
得AO⊥平面SBC.
所以AO⊥OM.
又AM=SA,AO=SA,
故sin∠AMO===.
所以二面角ASCB的余弦值為.
B級 能力提升
1.在空間四邊形ABCD中,若AD⊥BC,AD⊥BD,那么有( )
A.平面ABC⊥平面ADC
B.平面ABC⊥平面ADB
C.平面
8、ABC⊥平面DBC
D.平面ADC⊥平面DBC
解析:因為AD⊥BC,AD⊥BD,BC∩BD=B,所以AD⊥平面DBC.
又因為AD?平面ADC,所以平面ADC⊥平面DBC.
答案:D
2.若P是△ABC所在平面外一點,△PBC和△ABC都是邊長為2的等邊三角形,PA=,則二面角PBCA的大小為________.
解析:如圖,由于△PBC和△ABC都是邊長為2的等邊三角形,故取BC的中點O,連接PO,AO,所以PO⊥BC,AO⊥BC.由二面角的平面角的定義知,∠POA為二面角PBCA的平面角,分別在兩個三角形中求得PO=AO=.在△PAO中,PO2+OA2=6=PA2,所以∠POA
9、=90,即二面角PBCA的大小為90.
答案:90
3.如圖,在直三棱柱ABCA1B1C1中,D,E分別為AB,BC的中點,點F在側(cè)棱B1B上,且B1D⊥A1F,A1C1⊥A1B1.求證:
(1)直線DE∥平面A1C1F;
(2)平面B1DE⊥平面A1C1F.
證明:(1)因為D,E分別為AB,BC的中點,
所以DE為△ABC的中位線,
所以DE∥AC.
因為ABCA1B1C1為棱柱,
所以AC∥A1C1.
所以DE∥A1C1.
因為A1C1?平面A1C1F,且DE?平面A1C1F,
所以DE∥平面A1C1F.
(2)因為ABCA1B1C1為直棱柱,
所以A
10、A1⊥平面A1B1C1,
所以AA1⊥A1C1.
又因為A1C1⊥A1B1,且AA1∩A1B1=A1,AA1,A1B1?平面AA1B1B.
所以A1C1⊥平面AA1B1B.
因為DE∥A1C1,
所以DE⊥平面AA1B1B.
又因為A1F?平面AA1B1B,
所以DE⊥A1F.
又因為A1F⊥B1D,DE∩B1D=D,且DE,B1D?平面B1DE,
所以A1F⊥平面B1DE.
又因為A1F?平面A1C1F,
所以平面B1DE⊥平面A1C1F.
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