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2019-2020学年人教A版数学必修2限时规范训练:2-3-2平面与平面垂直的判定 WORD版含解析.doc

1、第二章2.32.3.2【基础练习】1设,是三个互不重合的平面,m,n是两条不重合的直线,则下列命题中正确的是()A若,则B若,m,m,则mC若,m,则mD若m,n,则mn【答案】B【解析】A中与可以平行,也可以相交;C中可能有m;D中m与n可以平行、相交或异面故选B2在四棱锥PABCD中,已知PA底面ABCD且底面ABCD为矩形,则下列结论中错误的是()A平面PAB平面PADB平面PAB平面PBCC平面PBC平面PCDD平面PCD平面PAD【答案】C【解析】由面面垂直的判定定理知平面PAB平面PAD,平面PAB平面PBC,平面PCD平面PAD,A,B,D正确,选C3如图所示,在三棱锥PABC中

2、,PA平面ABC,BAC90,则二面角BPAC的大小为()A90 B60C45 D30【答案】A【解析】PA平面ABC,BA,CA平面ABC,BAPA,CAPA,BAC即为二面角BPAC的平面角又BAC90,故选A4如图,AB是圆的直径,PA垂直于圆所在的平面,C是圆上一点(不同于A,B)且PAAC,则二面角PBCA 的大小为()A60B30C45D15【答案】C【解析】由条件得PABC,ACBC,又PAACA,BC平面PAC.PCA为二面角PBCA的平面角在RtPAC中,由PAAC得PCA45,故选C5经过平面外一点和平面内一点与平面垂直的平面有_【答案】1个或无数个【解析】设平面外的点为A

3、,面内的点为B,过点A作平面的垂线l,若点B恰为垂足,则所有过AB的平面均与垂直,此时有无数个平面与垂直;若点B不是垂足,则l与点B确定唯一平面满足.6(2019年湖南岳阳期末)若P是ABC所在平面外一点,而PBC和ABC都是边长为2的正三角形,PA,则二面角PBCA的大小为_【答案】90【解析】如图,取BC的中点O,连接OA,OP,则POA为二面角PBCA的平面角,OPOA,PA,所以POA为直角三角形,POA90.7如图所示,四边形ABCD是平行四边形,直线SC平面ABCD,E是SA的中点,求证:平面EDB平面ABCD.【证明】连接AC,交BD于点F,连接EF,EF是SAC的中位线,EFS

4、C.又SC平面ABCD,EF平面ABCD.又EF平面EDB.平面EDB平面ABCD.8如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,求二面角BA1C1B1的正切值【解析】取A1C1的中点O,连接B1O,BO.由题意知B1OA1C1,又BA1BC1,O为A1C1的中点,所以BOA1C1.所以BOB1即是二面角BA1C1B1的平面角因为BB1平面A1B1C1D1,OB1平面A1B1C1D1,所以BB1OB1.设正方体的棱长为a,则OB1a,在RtBB1O中,tanBOB1,所以二面角BA1C1B1的正切值为.【能力提升】9在正四面体PABC中,D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,下面四个结论中不成

5、立的是()ABC平面PDF BDF平面PAEC平面PDF平面ABC D平面PAE平面ABC【答案】C【解析】如图所示,BCDF,BC平面PDF.A正确由BCPE,BCAE,BC平面PAE.DF平面PAE.B正确平面ABC平面PAE(BC平面PAE)D正确10将锐角A为60,边长为a的菱形沿BD折成60的二面角,则折叠后A与C之间的距离为()AaBaCaDa【答案】C【解析】设折叠后点A到A1的位置,如图,取BD的中点E,连接A1E,CE.则BDCE,BDA1E.即A1EC为二面角A1BDC的平面角故A1EC60.A1ECE,A1EC是等边三角形A1CA1ECEa.11(2019年福建龙岩模拟)

6、如图,在四面体PABC中,ABAC,PBPC,D,E,F分别是棱AB,BC,CA的中点,给出下列结论:BC平面PDF;DF平面PAE;平面PDF平面PAE;平面PDF平面ABC.其中正确的有_(填序号)【答案】【解析】因为D,F分别为AB,AC的中点,则DF为ABC的中位线,则BCDF,依据线面平行的判定定理可知BC平面PDF,成立;又E为BC的中点,且PBPC,ABAC,则BCPE,BCAE,依据线面垂直的判定定理可知BC平面PAE,因为BCDF,所以DF平面PAE,成立;又DF平面PDF,则平面PDF平面PAE,成立;要使平面PDF平面ABC,已知AEDF,则必须有AEPD或AEPF,由条

7、件知此垂直关系不一定成立,不一定正确综上所述,正确12(2018年宁夏银川模拟)如图,AB是圆的直径,PA垂直圆所在的平面,C是圆上的点(1)求证:平面PAC平面PBC;(2)若AB2,AC1,PA1,求二面角CPBA的余弦值【解析】(1)证明:AB是圆的直径,ACBC.PA平面ABC,BC平面ABC,PABC.又PAACA,PA平面PAC,AC平面PAC,BC平面PAC.BC平面PBC,平面PBC平面PAC.(2)过C作CMAB于M.PA平面ABC,CM平面ABC,PACM.又ABPAA,CM平面PAB.如图,过M作MNPB于N,连接NC,则CNPB.CNM为二面角CPBA的平面角在RtABC中,由AB2,AC1,得BC,CM,BM.在RtPAB中,由AB2,PA1,得PB.RtBMNRtBPA,解得MN.又在RtCNM中,CN,cosCNM.二面角CPBA的余弦值为.

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