2022届-数学一轮(理科)-人教B版-课时作业-第八章-立体几何-4-.docx

第4讲空间中的垂直关系基础巩固题组(建议用时：40分钟)一、选择题1已知平面平面，l，点A，Al，直线ABl，直线ACl，直线m，m，则下列四种位置关系中，不肯定成立的是()AABm BACmCAB DAC解析如图所示，ABlm；ACl，mlACm；ABlAB，只有D不肯定成立，故选D.答案D2(2021抚顺模拟)设a是空间中的一条直线，是空间中的一个平面，则下列说法正确的是()A过a肯定存在平面，使得B过a肯定存在平面，使得C在平面内肯定不存在直线b，使得abD在平面内肯定不存在直线b，使得ab解析当a与相交时，不存在过a的平面，使得，故A错误；直线a与其在平面内的投影所确定的平面满足，故选B；平面内的直线b只要垂直于直线a在平面内的投影，则就必定垂直于直线a，故C错误；当a与平行时，在平面内存在直线b，使得ab，故D错误答案B3. 如图，已知ABC为直角三角形，其中ACB90，M为AB的中点，PM垂直于ABC所在平面，那么()APAPBPCBPAPBPCCPAPBPCDPAPBPC解析M为AB的中点，ACB为直角三角形，BMAMCM，又PM平面ABC，RtPMBRtPMARtPMC，故PAPBPC.答案C4(2021青岛质量检测)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A中，两直线可以平行、相交或异面，故不正确；B中，两直线平行，故不正确；C中，由，a可得a，又b，得ab，故正确；D中，两直线可以平行，相交或异面，故不正确答案C5.(2021深圳调研)如图，在四周体DABC中，若ABCB，ADCD，E是AC的中点，则下列正确的是()A平面ABC平面ABDB平面ABD平面BDCC平面ABC平面BDE，且平面ADC平面BDED平面ABC平面ADC，且平面ADC平面BDE解析由于ABCB，且E是AC的中点，所以BEAC，同理有DEAC，于是AC平面BDE.由于AC平面ABC，所以平面ABC平面BDE.又由于AC平面ACD，所以平面ACD平面BDE，所以选C.答案C二、填空题6. 如图，PA圆O所在的平面，AB是圆O的直径，C是圆O上的一点，E，F分别是点A在PB，PC上的正投影，给出下列结论：AFPB；EFPB；AFBC；AE平面PBC.其中正确结论的序号是_解析由题意知PA平面ABC，PABC.又ACBC，且PAACA，BC平面PAC，BCAF.AFPC，且BCPCC，AF平面PBC，AFPB，AFBC.又AEPB，AEAFA，PB平面AEF，PBEF.故正确答案7如图，在四棱锥PABCD中，PA底面ABCD，且底面各边都相等，M是PC上的一动点，当点M满足_时，平面MBD平面PCD(只要填写一个你认为正确的条件即可)解析PC在底面ABCD上的射影为AC，且ACBD，BDPC.当DMPC(或BMPC)时，即有PC平面MBD，而PC平面PCD，平面MBD平面PCD.答案DMPC(或BMPC)8在正三棱锥PABC中，D，E分别是AB，BC的中点，有下列三个论断：ACPB；AC平面PDE；AB平面PDE.其中正确论断的序号为_解析如图，PABC为正三棱锥，PBAC；又DEAC，DE平面PDE，AC平面PDE，AC平面PDE.故正确答案三、解答题9.(2022大连)如图，在直三棱柱ABCA1B1C1中，AA12AC2BC，D是棱AA1的中点，CDB1D.(1)证明：CDB1C1；(2)平面CDB1分此棱柱为两部分，求这两部分体积的比(1)证明由题设知，三棱柱的侧面为矩形，由于D为AA1的中点，故DCDC1，又AA12A1C1，可得DCDC2CC，所以CDDC1，而CDB1D，B1DC1DD，所以CD平面B1C1D，由于B1C1平面B1C1D，所以CDB1C1.(2)解由(1)知B1C1CD，且B1C1C1C，C1CCDC，则B1C1平面ACC1A1，设V1是平面CDB1上方部分的体积，V2是平面CDB1下方部分的体积，则V1VB1CDA1C1S梯形CDA1C1B1C1B1CB1C.V总VABCA1B1C1ACBCCC1B1C，V2V总V1B1CV1，故11.10. 如图，在四棱锥PABCD中，ABCD，ABAD，CD2AB，平面PAD底面ABCD，PAAD，E和F分别是CD和PC的中点求证：(1)PA底面ABCD；(2)BE平面PAD；(3)平面BEF平面PCD.证明(1)由于平面PAD底面ABCD，且PA垂直于这两个平面的交线AD，所以PA底面ABCD.(2)由于ABCD，CD2AB，E为CD的中点，所以ABDE，且ABDE.所以四边形ABED为平行四边形所以BEAD.又由于BE平面PAD，AD平面PAD，所以BE平面PAD.(3)由于ABAD，而且ABED为平行四边形，所以BECD，ADCD.由(1)知PA底面ABCD.所以PACD，又PAADA.所以CD平面PAD.从而CDPD.又E，F分别是CD和PC的中点，所以PDEF.故CDEF，由EF，BE平面BEF，且EFBEE.所以CD平面BEF.又CD平面PCD，所以平面BEF平面PCD.力量提升题组(建议用时：25分钟)11.如图，在斜三棱柱ABCA1B1C1中，BAC90，BC1AC，则C1在底面ABC上的射影H必在()A直线AB上 B直线BC上C直线AC上 DABC内部解析由BC1AC，又BAAC，则AC平面ABC1，因此平面ABC平面ABC1，因此C1在底面ABC上的射影H在直线AB上答案A12(2022衡水中学模拟)如图，正方体AC1的棱长为1，过点A作平面A1BD的垂线，垂足为点H.则以下命题中，错误的命题是()A点H是A1BD的垂心BAH垂直于平面CB1D1CAH延长线经过点C1D直线AH和BB1所成角为45解析对于A，由于AA1ABAD，所以点A在平面A1BD上的射影必到点A1，B，D的距离相等，即点H是A1BD的外心，而A1BA1DBD，故点H是A1BD的垂心，命题A是真命题；对于B，由于B1D1BD，CD1A1B，故平面A1BD平面CB1D1，而AH平面A1BD，从而AH平面CB1D1，命题B是真命题；对于C，由于AH平面CB1D1，因此AH的延长线经过点C1，命题C是真命题；对于D，由C知直线AH即是直线AC1，又直线AA1BB1，因此直线AC1和BB1所成的角就等于直线AA1与AC1所成的角，即A1AC1，而tanA1AC1，因此命题D是假命题答案D13(2022河南师大附中二模)如图，已知六棱锥PABCDEF的底面是正六边形，PA平面ABC，PA2AB，则下列结论中：PBAE；平面ABC平面PBC；直线BC平面PAE；PDA45.其中正确的有_(把全部正确的序号都填上)解析由PA平面ABC，AE平面ABC，得PAAE，又由正六边形的性质得AEAB，PAABA，得AE平面PAB，又PB平面PAB，AEPB，正确；又平面PAD平面ABC，平面ABC平面PBC不成立，错；由正六边形的性质得BCAD，又AD平面PAD，BC平面PAD，直线BC平面PAE也不成立，错；在RtPAD中，PAAD2AB，PDA45，正确答案14如图1，在边长为4的菱形ABCD中，DAB60.点E，F分别在边CD，CB上，点E与点C，D不重合，EFAC于点O.沿EF将CEF翻折到PEF的位置，使平面PEF平面ABFED，如图2.(1)求证：BD平面POA；(2)当PB取得最小值时，求四棱锥PBFED的体积(1)证明由于菱形ABCD的对角线相互垂直，所以BDAC，所以BDAO.由于EFAC，所以POEF.由于平面PEF平面ABFED，平面PEF平面ABFEDEF，且PO平面PEF，所以PO平面ABFED.由于BD平面ABFED，所以POBD.由于AOPOO，又BDAO，所以BD平面POA.(2)解设AOBDH，由于DAB60，所以BDA为等边三角形，故BD4，HB2，HA2.设POx，如图所示，连接OB，PH，则OH2x，OA4x.由OHBD，则OB2OH2BH2(2x)222.由(1)知，PO平面BFED，则POOB，所以PB，当x时，PBmin，此时PO.所以当PB取得最小值时，V四棱锥PBFEDS梯形BFEDPO3.