直線與平面的位置關係試題

2023-01-13 23:15:05 字數 3413 閱讀 8644

直線與平面檢測題

一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)

1.如果a和b是異面直線,ab是它們的公垂線,直線c∥ab,那麼c與a和b這兩條直線交點的個數是( )

a.0b.1

c.最多1個d.最多2個

2.若兩個平面互相垂直,在第乙個平面內的一條直線a垂直於第二個平面內的一條直線b,那麼( )

a.直線a垂直於第二個平面

b.直線b垂直於第乙個平面

c.直線a不一定垂直於第二個平面

d.過a的平面必垂直於過b的平面

3.四稜錐s—abcd的底面abcd是矩形,sa⊥底面abcd,則這個四稜錐中,互相垂直且異面的稜的對數為( )

a.2b.3

c.4d.5

4.空間四邊形abcd中,m、n分別是ab、cd的中點,ac、bd是空間四邊形的對角線,那麼有( )

以上三種情況都有可能

5.已知a、b是空間兩條異面直線,它們所成的角為80°,過空間任一點作直線l,使l與a,b所成角均為50°,這樣的l有條.( )

a.1b.2

c.3d.4

是從p點引出的三條射線,每兩條的夾角都是60°,則直線pc與平面apb所成的角的余弦值是( )

ab.cd.

7.矩形abcd,已知ab=ad,e是ad的中點,沿be將△abe折起到△a′be的位置,使a′c=a′d,則a′c與平面bedc所成角的正切值是( )

a.2b.

cd.8.設α、β 表示平面,a表示直線,且直線a不在平面α或β 內,並有①α∥β ;

②a⊥α;③a⊥β .以其中任意兩個為條件,另乙個為結論,可構造出三個命題,其中正確命題的個數是( )

a.1b.2

c.3d.0

9.如圖,ab是圓的直徑,c是圓周上一點,pc垂直於圓所在平面,若bc=1,ac=2,pc=1,則p到直線ab的距離為( )

a.1b.2

cd.10.平面α∩平面β =cd,p為這兩個平面外一點,pa⊥α於a,pb⊥β 於b,若pa=2,pb=1,ab=,則二面角α—cd—β 的大小為( )

a.150b.120°

c.90d.60°

二、填空題(本大題共4小題,每小題4分,共16分.把答案填在題中橫線上)

11.如圖,∠bad=90°的等腰直角三角形abd與正三角形cbd所在平面互相垂直,e是bc的中點,則ae與平面bcd所成角的大小為

12.平面α∥平面β ,它們之間的距離是8,點a、d∈α,點b∈β ,點c是點d在β 上的射影,且ad=20,ab=10,則bc的最大值是

13.把等腰直角三角形abc沿斜邊bc上的高線ad折成乙個二面角,此時∠bac=60°,那麼此二面角的大小為

14.已知下列命題:

①兩兩相交的三條直線確定乙個平面;

②過平面外一點,有且僅有乙個平面與這個平面垂直;

③平面α內不共線的三點到平面β 的距離相等,則α∥β ;

④兩個平面互相垂直,過其中乙個平面內一點作它們的交線的垂線,則此直線垂直於另乙個平面;

⑤過兩異面直線外一點,有且僅有乙個平面與這兩異面直線平行.

其中錯誤的命題序號是

三、解答題(本大題共4小題,共44分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟)

15.(本小題10分)

已知正三稜柱abc—a1b1c1的底面邊長為8,側稜長為6,d為ac的中點.

(1)求證ab1∥平面c1db;

(2)求異面直線ab1與bc1所成角的余弦值.

16.(本小題10分)

rt△abc的斜邊ab在平面α內,ac、bc與平面α所成角分別為30°和45°,求

△abc所在平面與α所成的銳二面角.

17.(本小題12分)

已知:直二面角α—ab—β ,點c∈α,點d∈β ,且∠bac=45°,∠bad=60°.求:

(1)∠cad的余弦值;

(2)直線ab與平面cad所成角的正弦值.

18.(本小題12分)

如圖,rt△abc所在平面外一點s,且sa=sb=sc.

(1)求證:點s與斜邊ac中點d的連線sd⊥面abc;

(2)若直角邊ba=bc,求證:bd⊥面sac.

參***

一、1.c 2.c 3.c 4.c 5.c 6.c

二、11.45° 12.26 13.90° 14.①②③④⑤

三、15.(1)證明:鏈結b1c交bc1於e

∵三稜柱abc—a1b1c1是正三稜柱

∴側面bcc1b1是矩形,

則e是b1c的中點,鏈結de

∵d是ac中點,∴de∥ab1

又 de平面bdc1,ab1平面bdc1,

∴ab1∥平面bc1d

(2)解:∵三稜柱abc—a1b1c1是正三稜柱,

∴側面a1acc1⊥底面abc

又d是ac的中點,則bd⊥ac

∴bd⊥側面a1acc1

而c1d平面a1acc1,∴bd⊥dc1

則在rt△bdc1中,bd=,ac=4,bc1==10,

de=be=bc1=5

又由(1)知,de∥ab1,則∠deb就是異面直線ab1與bc1所成的角

在△deb中,有cosdeb=

∴ab1與bc1所成角余弦值為.

16.解:作cc′⊥面α,c′為垂足,作c′d⊥ab,鏈結cd.

∴cd⊥ab,∴∠cdc′是所求二面角的平面角.

由cc′⊥α可知∠cac′=30°,∠cbc′=45°,設cc′=h,

在rt△cc′a和rt△cc′b中,

ac=2h,bc=h,又ac⊥bc,

∴ab=,

cd=(ac·bc):ab=h

∴sincdc′=且∠cdc′為銳角,

∴∠cdc′=60°

∴△abc所在平面與α所成的二面角為60°

17.解:(1)作ce⊥ab於e,作ed⊥ad於d,連cd

∵二面角α—ab—β 是直二面角

∴ce⊥平面β

又∵de⊥ad,∴ad⊥cd

則coscad=·

=cosdae·coscae=.

(2)作em⊥cd於m,連am

∵ad⊥cd,ad⊥de,

∴ad⊥平面ced

∴平面acd⊥平面ecd

而em平面cde,

∴em⊥平面acd

∠eam就是ab與平面cad所成的角

設ae=1,則de=,ce=1

∴me=

∴sineam=

∴直線ab與平面cad所成角的正弦值為

18.證明:(1)取ab中點e,鏈結de、se,則

de⊥ab

又sa=sb,∴se⊥ab

∴ab⊥面sed,∴ab⊥sd,

又sa=sc,∴sd⊥ac,

∴sd⊥面abc

bd⊥面sac

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