1、课时规范练A组基础对点练1.如图,在RtABC中,ABC90,P为ABC所在平面外一点,PA平面ABC,则四面体PABC中共有直角三角形个数为()A4B3C2 D1解析:由PA平面ABC可得PAC,PAB是直角三角形,且PABC.又ABC90,即ABBC,所以PBC是直角三角形,且BC平面PAB,又PB平面PAB,所以BCPB,即PBC为直角三角形,故四面体PABC中共有4个直角三角形答案:A2设a,b是两条不同的直线,是两个不同的平面,则能得出ab的是()Aa, b, Ba,b,Ca,b, Da,b,解析:对于C项,由,a可得,又b,得ab,故选C.答案:C3(2018兰州诊断考试)设,为不
2、同的平面,m,n为不同的直线,则m的一个充分条件是()A,n,mnBm,C,mDn,n,m解析:A不对,m可能在平面内,也可能与平行;B,C不对,满足条件的m和可能相交,也可能平行;D对,由n,n可知,结合m知m,故选D.答案:D4设a,b,c是空间的三条直线,是空间的两个平面,则下列命题中,逆命题不成立的是 ()A当c时,若c,则B当b时,若b,则C当b,且c是a在内的射影时,若bc,则abD当b,且c时,若c,则bc解析:A的逆命题为:当c时,若,则c.由线面垂直的性质知c,故A正确;B的逆命题为:当b时,若,则b,显然错误,故B错误;C的逆命题为:当b,且c是a在内的射影时,若ab,则b
3、c.由三垂线逆定理知bc,故C正确;D的逆命题为:当b,且c时,若bc,则c.由线面平行判定定理可得c,故D正确。答案:B5.(2018济南质检)如图,O是正方体ABCDA1B1C1D1的底面ABCD的中心,则下列直线中与B1O垂直的是()AA1D BAA1CA1D1 DA1C1解析:连接B1D1(图略),则A1C1B1D1,根据正方体特征可得BB1A1C1,故A1C1平面BB1D1D,B1O平面BB1D1D,所以B1OA1C1.答案:D6.如图,在三棱锥DABC中,若ABCB,ADCD,E是AC的中点,则下列命题中正确的有_(写出全部正确命题的序号)平面ABC平面ABD;平面ABD平面BCD
4、;平面ABC平面BDE,且平面ACD平面BDE;平面ABC平面ACD,且平面ACD平面BDE.解析:由ABCB,ADCD知ACDE,ACBE,从而AC平面BDE,所以平面ABC平面BDE,且平面ACD平面BDE,故正确答案:7.如图,四棱锥PABCD中,AP平面PCD,ADBC,ABBCAD,E,F分别为线段AD,PC的中点求证:(1)AP平面BEF;(2)BE平面PAC.证明:(1)设ACBEO,连接OF,EC,如图所示由于E为AD的中点,ABBCAD,ADBC,所以AEBC,AEABBC,因此四边形ABCE为菱形,所以O为AC的中点又F为PC的中点,因此在PAC中,可得APOF.又OF平面
5、BEF,AP平面BEF.所以AP平面BEF.(2)由题意知EDBC,EDBC.所以四边形BCDE为平行四边形,因此BECD.又AP平面PCD,所以APCD,因此APBE.因为四边形ABCE为菱形,所以BEAC.又APACA,AP,AC平面PAC,所以BE平面PAC.8(2018唐山统考)已知四棱锥PABCD的底面ABCD是矩形,PD底面ABCD,E为棱PD的中点(1)证明:PB平面AEC;(2)若PDAD2,PB AC,求点P到平面AEC的距离解析:(1)证明:如图,连接BD,交AC于点F,连接EF,底面ABCD为矩形,F为BD中点,又E为PD中点,EFPB,又PB平面AEC,EF平面AEC,
6、PB平面AEC.(2)PD平面ABCD,AC平面ABCD,PDAC,又PBAC,PBPDP,AC平面PBD,BD平面PBD,ACBD,四边形ABCD为正方形又E为PD的中点,P到平面AEC的距离等于D到平面AEC的距离,设D到平面AEC的距离为h,由题意可知AEEC,AC2,SAEC2,由VDAECVEADC得SAEChSADCED,解得h,点P到平面AEC的距离为.B组能力提升练1如图,正方形SG1G2G3中,E,F分别是G1G2,G2G3的中点,D是EF与SG2的交点,现沿SE,SF及EF把这个正方形折成一个四面体,使G1,G2,G3三点重合,重合后的点记为G,则在四面体GSEF中必有()
7、ASD平面EFG BSEGFCEF平面SEG DSESF解析:对于A,设正方形的棱长为2a,则DGa,SDa,SG2DG2SD2,SD与DG不垂直,SD不垂直于平面EFG,故A错误;对于B,在折叠的过程中,始终有SG3G3F,EG2G2F,SGGF,EGGF,SGEGG,GF平面SEG,SE平面SEG,SEGF,故B正确;对于C,EFG中,EGGF,EF不与GE垂直,EF不垂直于平面SEG,故C错误;对于D,由正方形SG1G2G3中,E,F分别是G1G2,G2G3的中点,得ESFG1SG390,SE与SF不垂直,故D错误故选B.答案:B2若m,n是两条不同的直线,是三个不同的平面,则下列命题正
8、确的是()A若m,则mB若m,n,mn,则C若m,m,则D若,则解析:A中m与的位置关系不确定,故错误;B中,可能平行或相交,故错误;由面面垂直的判定定理可知C正确;D中,平行或相交,故错误答案:C3如图,直三棱柱ABCA1B1C1中,侧棱长为2,ACBC1,ACB90,D是A1B1的中点,F是BB1上的动点,AB1,DF交于点E.要使AB1平面C1DF,则线段B1F的长为()A. B1C. D2解析:设B1Fx,因为AB1平面C1DF,DF平面C1DF,所以AB1DF.由已知可得A1B1,设RtAA1B1斜边AB1上的高为h,则DEh.又2h,所以h,DE.在RtDB1E中,B1E .由面积
9、相等得 x,得x.答案:A4如图,三棱柱ABCA1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,B1C的中点为O,且AO平面BB1C1C.(1)证明:B1CAB;(2)若ACAB1,CBB160,BC1,求三棱柱ABCA1B1C1的高解析:(1)证明:如图,连接BC1,则O为B1C与BC1的交点因为侧面BB1C1C为菱形,所以B1CBC1.又AO平面BB1C1C,所以B1CAO,故B1C平面ABO.由于AB平面ABO,故B1CAB.(2)如图,作ODBC,垂足为D,连接AD.作OHAD,垂足为H.由于BCAO,BCOD,故BC平面AOD,所以OHBC.又OHAD,所以OH平面ABC.因为CBB160,所
10、以CBB1为等边三角形,又BC1,所以OD.由于ACAB1,所以OAB1C.由OHADODOA,且AD,得OH.又O为B1C的中点,所以点B1到平面ABC的距离为.故三棱柱ABCA1B1C1的高为.5(2018北京东城区模拟)如图,在四棱锥EABCD中,AEDE,CD平面ADE,AB平面ADE,CD3AB.(1)求证:平面ACE平面CDE;(2)在线段DE上是否存在一点F,使AF平面BCE?若存在,求出的值;若不存在,说明理由解析:(1)证明:因为CD平面ADE,AE平面ADE,所以CDAE.又AEDE,CDDED,所以AE平面CDE,因为AE平面ACE,所以平面ACE平面CDE.(2)在线段
11、DE上存在一点F,且,使AF平面BCE.设F为线段DE上一点,且.过点F作FMCD交CE于点M,连接BM,AF,则FMCD.因为CD平面ADE,AB平面ADE,所以CDAB.又FMCD,所以FMAB.因为CD3AB,所以FMAB.所以四边形ABMF是平行四边形,所以AFBM.又AF平面BCE,BM平面BCE,所以AF平面BCE.6如图,四棱锥PABCD中,底面ABCD是菱形,PAPD,BAD60,E是AD的中点,点Q在侧棱PC上(1)求证:AD平面PBE;(2)若Q是PC的中点,求证:PA平面BDQ; (3)若VPBCDE2VQABCD,试求的值解析:(1)证明:由E是AD的中点,PAPD可得ADPE.又底面ABCD是菱形,BAD60,所以ABBD,又E是AD的中点,所以ADBE,又PEBEE,所以AD平面PBE.(2)证明:连接AC,交BD于点O,连接OQ.因为O是AC的中点,Q是PC的中点,所以OQPA,又PA平面BDQ,OQ平面BDQ,所以PA平面BDQ.(3)设四棱锥PBCDE,QABCD的高分别为h1,h2.所以VPBCDES四边形BCDEh1,VQABCDS四边形ABCDh2.又VPBCDE2VQABCD,且S四边形BCDES四边形ABCD,所以.