1、直线与平面、平面与平面垂直的性质一、选择题1已知l,m,n为两两垂直的三条异面直线,过l作平面与直线m垂直,则直线n与平面的关系是()An Bn或nCn或n与不平行 Dn解析:选Al且l与n异面,n.又m,nm,n.2如图所示,在正四面体PABC中,D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,下面四个结论不成立的是()ABC平面PDFBDF平面PAEC平面PDF平面ABCD平面PAE平面ABC解析:选C由题意知BCDF,BC平面PDF.PABC为正四面体,BCPA,AEPC.BC平面PAE,DF平面PAE.DF平面ABC,平面PAE平面ABC.3已知直线m,n,平面,给出下列命题:若m,m,则;若
2、m,m,则;若m,m,则;若异面直线m,n互相垂直,则存在过m的平面与n垂直其中正确的命题是()A BC D解析:选D对于,垂直于同一条直线的两个平面互相平行,不可能垂直,所以不正确;对于,平行于同一条直线的两个平面相交或平行,所以不正确;正确,故选D.4如图,在RtACB中,ACB90,直线l过点A且垂直于平面ABC,动点Pl,当点P逐渐远离点A时,PCB的大小()A变大 B变小C不变 D有时变大有时变小解析:选C由于BCCA,l平面ABC,BCl,故BC平面ACP,BCCP,PCB90,故选C.5如图所示,已知六棱锥PABCDEF的底面是正六边形,PA平面ABC,PA2AB,则下列结论正确
3、的是()APBADB平面PAB平面PBCC直线BC平面PAED直线PD与平面ABC所成的角为45解析:选DPA平面ABC,ADP是直线PD与平面ABC所成的角六边形ABCDEF是正六边形,AD2AB,即tanADP1,直线PD与平面ABC所成的角为45,选D.二、填空题6,是两个不同的平面,m,n是平面及之外的两条不同的直线,给出四个论断:mn;n;m.以其中三个论断作为条件,余下一个论断作为结论,写出你认为正确的一个命题:_.解析:利用面面垂直的判定,可知为真;利用面面垂直的性质,可知为真应填“若则”,或“若则”答案:若则(或若则)7如图所示,沿直角三角形ABC的中位线DE将平面ADE折起,
4、使得平面ADE平面BCDE,得到四棱锥ABCDE.则平面ABC与平面ACD的关系是_解析:ADDE,平面ADE平面BCDE,且平面ADE平面BCDEDE,AD平面BCDE.又BC平面BCDE,ADBC.又BCCD,CDADD,BC平面ACD,又BC平面ABC,平面ABC平面ACD.答案:平面ABC平面ACD8如图所示,平面ABC平面ABD,ACB90,CACB,ABD是正三角形,则二面角CBDA的平面角的正切值为_解析:过C点作COAB,垂足为O,作OHBD,垂足为H,连接CH.平面ABC平面ABD,交线为AB.CO平面ABD,COBD.又OHBD,OHCOO,BD平面COH,BDCH.CHO
5、为二面角CBDA的平面角设CACBa,则ABBDADa,COa.OHaa.tanCHO.答案:三、解答题9如图,在四棱锥PABCD中,平面PAD平面ABCD,ABDC,PAD是等边三角形,已知BD2AD8,AB2DC4.(1)设M是PC上的一点,证明:平面MBD平面PAD;(2)求四棱锥PABCD的体积解:(1)证明:在ABD中,AD4,BD8,AB4,AD2BD2AB2,ADBD.又平面PAD平面ABCD,平面PAD平面ABCDAD,BD平面ABCD,BD平面PAD.又BD平面MBD,平面MBD平面PAD.(2)过P作POAD,垂足为O.平面PAD平面ABCD,PO平面ABCD,即PO为四棱
6、锥PABCD的底面ABCD上的高又PAD是边长为4的等边三角形,PO2.在底面四边形ABCD中,ABDC,AB2DC,四边形ABCD为梯形在RtADB中,斜边AB边上的高为,即梯形的高为.S四边形ABCD24.VPABCD24216.10如图,是半径为a的半圆,AC为直径,点E为的中点,点B和点C为线段AD的三等分点,平面AEC外一点F满足FC平面BED,FBa.(1)证明:EBFD;(2)求点B到平面FED的距离解:(1)证明:FC平面BED,BE平面BED,EBFC.又点E为的中点,B为直径AC的中点,EBBC.又FCBCC,EB平面FBD.FD平面FBD,EBFD.(2)如图,在平面BEC内过C作CHED,连接FH.则由FC平面BED知,ED平面FCH.RtDHCRtDBE,.在RtDBE中,DEa,CHa.FBa,BCa,FC2a.在平面FCH内过C作CKFH,则CK平面FED.FH2FC2CH24a2a2,FHa.CKa.C是BD的中点,B到平面FED的距离为2CKa.