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2020-2021学年人教A版数学必修2作业课件:2-3 第17课时 平面与平面垂直的判定 .ppt

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资源描述

1、第二章点、直线、平面之间的位置关系22 直线、平面平行的判定及其性质 第17课时 平面与平面垂直的判定基础训练课时作业设计(45分钟)作业目标1会叙述二面角的定义2会用图形语言和符号语言表示二面角3能描述两个平面垂直的定义和判定定理4会应用定义和判定定理证明两个平面垂直一、选择题(每小题 5 分,共 35 分)1下面不能确定两个平面垂直的是()A两个平面相交,所成二面角是直二面角B一个平面垂直于另一个平面内的一条直线C一个平面经过另一个平面的一条垂线D平面 内的直线 a 与平面 内的直线 b 是垂直的D解析:如图所示,在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,平面 A1B1CD内的直线 A1B

2、1垂直于平面 ABCD 内的一条直线 BC,但平面 A1B1CD与平面 ABCD 显然不垂直2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D解析:当两点连线与 垂直时,可作无数多个,否则只能作一个3已知直线 m,n 与平面,给出下列三个结论:若 m,n,则 mn;若 m,n,则 mn;若 m,m,则.其中正确结论的个数是()A0 B1C2 D3C解析:若 m,n,则 m 与 n 可能平行、相交或异面,故错误;易知正确所以正确结论的个数是 2.4如图,在三棱锥 A-BCD 中,ADBC,BDAD,且BCD是锐角三角形,那么必有()A平面 ABD平

3、面 ADCB平面 ABD平面 ABCC平面 ADC平面 BCDD平面 ABC平面 BCDC解析:因为 ADBC,BDAD,BCBDB,所以 AD平面 BCD.又 AD平面 ADC,所以平面 ADC平面 BCD.5在空间四边形 ABCD 中,E,F,G,H 分别为 AB,BC,CD,DA 的中点,且 DCBC,ADAB,M 为 BD 的中点,则平面 EFGH 与平面 ACM()A相交但不垂直B相交且垂直C可能不相交D交线与 HE 不垂直B解析:因为 DCBC,ADAB.则 AMBD,CMBD.BD平面 ACM,又 EHBD,EH平面 ACM,平面 EFGH平面 ACM.6.已知 PA矩形 ABC

4、D 所在的平面(如图)图中互相垂直的平面有()A1 对B2 对C3 对D6 对D解析:DAAB,DAPA,DA平面 PAB,同理 BC平面 PAB,又 AB平面 PAD,DC平面 PAD,平面 PAD平面 AC,平面 PAB平面 AC,平面 PBC平面 PAB,平面 PAC平面 AC,平面 PDC平面 PAD,平面 PAD平面 PAB 共 6 对故选 D.7在四面体 A-BCD 中,ABBCCDAD,BADBCD90,A-BD-C 为直二面角,E 是 CD 的中点,则AED()A45B90C60D30B解析:如图,设 ABBCCDADa,取 BD 中点 F,连接AF,CF.由题意可得 AFCF

5、 22 a,AFC90.在 RtAFC 中,可得 ACa,ACD 为正三角形E 是 CD 的中点,AECD,AED90.故选 B.二、填空题(每小题 5 分,共 20 分)8已知 AB 是平面 的垂线,AC 是平面 的斜线,CD,CDAC,则平面 ABC 与平面 ACD 的位置关系是 垂直解析:AB,CD,ABCD.又CDAC,ABACA,CD平面 ABC.而 CD平面 ACD,平面 ABC平面 ACD.9如图所示,三棱锥 P-ABC 中,PA平面 ABC,BAC90,二面角 B-PA-C 的大小等于.90解析:PA平面 ABC,PAAB,PAAC.BAC 是二面角 B-PA-C 的平面角,又

6、BAC90.则二面角 B-PA-C 的平面角是 90.10棱长都相等的三棱锥(即正四面体)ABCD 中,相邻两个平面所成的二面角的余弦值为.13解析:如图,取 BC 的中点 E,连接 AE,DE,四面体 ABCD 是正四面体,BCAE,BCED.AED 为二面角 A-BC-D 的平面角设正四面体的棱长为 1,则 AE 32,DE 32,AD1.在ADE 中可求得 cosAED13.11已知两条不同的直线 m,n,两个不同的平面,给出下列结论:若 m 垂直于 内的两条相交直线,则 m;若 m,则 m 平行于 内的所有直线;若 m,n,且,则 mn;若 n,n,则.其中正确结论的序号是.(把正确结

7、论的序号都填上)解析:中的内容即为线面垂直的判定定理,故正确;中,若 m,则 m 与 内的直线平行或异面,故错误;中,两个平行平面内的直线平行或异面,所以错误;中的内容为面面垂直的判定定理,故正确三、解答题(共 25 分)12(本小题 12 分)如图所示,四棱锥 P-ABCD 中,PA平面ABCD,底面 ABCD 是直角梯形,ABAD,CDAD.求证:平面PDC平面 PAD.证明:PA平面 AC,CD平面 AC,PACD.又CDAD,PAADA,CD平面 PAD.又CD平面 PDC,平面 PDC平面 PAD.13.(本小题 13 分)如图所示,在三棱锥 P-ABC 中,D,E,F分别为棱 PC

8、,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.又因为 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,DE12PA3,EF12BC4.又因为 DF5,所以 DF2DE2EF2.所以DEF90.即 DEEF.又 PAAC,DEPA,所以 DEAC.因为 ACEFE,AC平面 ABC,EF平面 ABC,所以 DE平面 ABC.又 DE平面

9、BDE,所以平面 BDE平面 ABC.能力提升14(本小题 5 分)已知二面角-l-的大小为 60,A,B,且 A,B 两点在 l 上的射影分别为 A,B,其中 BB1,AA2,AB3,点 C 是 l 上任一点,则 ACBC 的最小值为()A4 2B3 3C2 3D3 2D解析:如图,二面角-l-的大小为 60,A,B,且 A,B 两点在 l 上的射影分别为 A,B,其中 BB1,AA2,AB3,点 C 是 l 上任一点,则 ACBC 的最小值为展开的平面图形中 AB 的距离,又 AB 32323 2,故选 D.15.(本小题 15 分)如图所示,在长方体 ABCD-A1B1C1D1 中,AD

10、AA11,AB2,点 E 在棱 AB 上移动(1)证明:D1EA1D.(2)AE 等于何值时,二面角 D1-EC-D 的大小为 45?解:(1)证明:连接 D1A,D1B.在长方形 A1ADD1 中,ADAA11,四边形 A1ADD1 为正方形,A1DAD1.AB平面 A1ADD1,A1D平面 A1ADD1,ABA1D.又 ABAD1A,A1D平面 ABD1.D1E平面 ABD1,A1DD1E.(2)过 D 作 DFEC 于点 F,连接 D1F.D1D平面 DB,EC平面 DB,D1DEC.又 DFD1DD,EC平面 D1DF.D1F平面 D1DF,ECD1F,DFD1 为二面角 D1-EC-D 的平面角,DFD145,又D1DF90,D1D1,DF1.设 AEx(0 x2),则 EB2x,EC 12x2,SDEC12ECDF12 12x2.又 SDEC12DCBC1,所以12 12x21,解得 x2 3.故当 AE2 3时,二面角 D1-EC-D 的大小为 45.谢谢观赏!Thanks!

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