1、平面与平面垂直的判定A级基础巩固1经过平面外一点和平面内一点与平面垂直的平面有()A0个B1个C无数个 D1个或无数个解析:选D当两点连线与平面垂直时,可作无数个垂面,否则,只有1个故选D.2已知直线a,b与平面,下列能使成立的条件是()A, Ba,ba,bCa,a Da,a解析:选D由a,知内必有直线l与a平行又a,l,.3自二面角内任意一点分别向两个面引垂线,则两垂线所成的角与二面角的平面角的关系是()A相等 B互补C互余 D相等或互补解析:选D如图,BD,CD为AB,AC所在平面与,的交线,则BDC为二面角l的平面角,且ABDACD90,所以ABDC180.此时两角互补;当BDC90时,
2、此时ABDC,两角相等故选D.4在正方体ABCDA1B1C1D1中,截面A1BD与底面ABCD所成的二面角A1BDA的正切值等于()A. B.C. D解析:选C如图所示,连接AC交BD于O,连接A1O,A1OA为二面角A1BDA的平面角设A1Aa,则AOa,所以tanA1OA.5.(多选)如图,在四棱锥PABCD中,已知PA底面ABCD,且底面ABCD为矩形,则下列结论中正确的是()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解析:选ABD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,故A、B、D正确6若P
3、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,那么二面角PBCA的大小为_解析:取BC的中点O,连接OA,OP(图略),则POA为二面角PBCA的平面角,OPOA,PA,所以POA为直角三角形,POA90.答案:907如图,ABC是等腰直角三角形,BAC90,ABAC1,将ABC沿斜边BC上的高AD折叠,使平面ABD平面ACD,则折叠后BC_解析:由题意知,BDAD,CDAD,所以BDC为二面角BADC的平面角,由于平面ABD平面ACD,所以BDC90,连接BC(图略),则BC 1.答案:18如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,ABAD2 ,CC1,则二面角C1B
4、DC的大小为_解析:如图,取BD中点O,连接OC,OC1,ABAD2 ,COBD,CO.CDBC,C1DC1B,C1OBD.C1OC为二面角C1BDC的平面角tan C1OC.C1OC30,即二面角C1BDC的大小为30.答案:309.如图,在四棱锥PABCD中,PC平面ABCD,ABDC,DCAC.(1)求证:DC平面PAC;(2)求证:平面PAB平面PAC.证明:(1)因为PC平面ABCD,所以PCDC.又DCAC,ACPCC,所以DC平面PAC.(2)法一:因为ABDC,DCAC,所以ABAC.因为PC平面ABCD,所以PCAB.又PCACC,所以AB平面PAC.因为AB平面PAB,所以
5、平面PAB平面PAC.法二:因为ABDC,DC平面PAC,所以AB平面PAC.又AB平面PAB,所以平面PAB平面PAC.10.如图所示,在长方体ABCDA1B1C1D1中,ABAD1,AA12,M是棱CC1的中点证明:平面ABM平面A1B1M.证明:由长方体的性质可知A1B1平面BCC1B1,又BM平面BCC1B1,所以A1B1BM.又CC12,M为CC1的中点,所以C1MCM1.在RtB1C1M中,B1M,同理BM,又B1B2,所以B1M2BM2B1B2,从而BMB1M.又A1B1B1MB1,A1B1,B1M平面A1B1M,所以BM平面A1B1M,因为BM平面ABM,所以平面ABM平面A1
6、B1M.B级综合运用11(多选)如图所示,四边形ABCD中,ADBC,ADAB1,BCD45,BAD90,将ABD沿BD折起,使点A到达A的位置,此时AC,则()A平面ABD平面BDCB平面ABD平面ABCC平面ADC平面BDCD平面ADC平面ABC解析:选AD在三棱锥ABDC中,ADAB1,故BD,DC,又AC,故AC2AD2DC2,则CDAD,又CDBD,ADBDD,所以CD平面ABD,故平面ABD平面BDC.又CD平面ABD,所以CDAB.又ABAD,ADCDD,所以AB平面ADC,故平面ADC平面ABC.故选A、D.12三棱锥VABC中,VAVBACBC2,AB2,VC1,则二面角VA
7、BC的大小为_解析:如图,取AB中点O,连接VO,CO.在三棱锥VABC中,VAVBACBC2,AB2,VC1,VOAB,COAB,VOC是二面角VABC的平面角VO 1,CO 1,VOCOVC1,VOC为等边三角形VOC60,二面角VABC等于60.答案:6013,是两个不同的平面,m,n是平面及之外的两条不同直线,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:_(答案不唯一,写出一个即可)解析:若mn,n成立,则m与可能平行也可能相交,也可能m,即m不一定成立;若mn,m成立,则n与可能平行也可能相交,也可能n,即n不一定成立;若mn,
8、n,m成立,则一定成立;若,n,m成立,则mn一定成立(或)答案:(或)14.如图,在三棱锥PABC中,D,E,F分别为棱PC,AC,AB的中点已知PAAC,PA6,BC8,DF5.求证:(1)直线PA平面DEF;(2)平面BDE平面ABC.证明:(1)因为D,E分别为棱PC,AC的中点,所以DEPA.又PA平面DEF,DE平面DEF,所以直线PA平面DEF.(2)因为D,E,F分别为棱PC,AC,AB的中点,PA6,BC8,所以DEPA,DEPA3,EFBC4.因为DF5,所以DF2DE2EF2,所以DEF90,即DEEF.又PAAC,DEPA,所以DEAC.因为ACEFE,AC平面ABC,
9、EF平面ABC,所以DE平面ABC.又DE平面BDE,所以平面BDE平面ABC.C级拓展探究15.如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为菱形,BAD60,侧面PAD为等边三角形(1)求证:ADPB;(2)若E为BC边上的中点,能否在棱PC上找到一点F,使平面DEF平面ABCD?并证明你的结论解:(1)证明:设G为AD的中点,连接PG,BG,如图因为PAD为等边三角形,所以PGAD.在菱形ABCD中,DAB60,G为AD的中点,所以BGAD.又因为BGPGG,BG,PG平面PGB,所以AD平面PGB.因为PB平面PGB,所以ADPB.(2)当F为PC的中点时,满足平面DEF平面ABCD.如图,设F为PC的中点,连接DF,EF,DE,则在PBC中,EFPB.在菱形ABCD中,GBDE,而EF,DE平面DEF,PB,GB平面PBG,EFDEE,PBBGB,所以平面DEF平面PGB.由(1),得AD平面PGB,而AD平面ABCD,所以平面PGB平面ABCD,所以平面DEF平面ABCD.