1 6 2 2垂直關係的性質

2023-02-02 13:06:03 字數 2323 閱讀 4807

(本欄目內容,在學生用書中以獨立形式分冊裝訂!)

一、選擇題(每小題5分,共20分)

1.下列推理中錯誤的是(  )

a.如果α⊥β,那麼α內所有直線都垂直於平面β

b.如果α⊥β,那麼α內一定存在直線平行於平面β

c.如果α不垂直於β,那麼α內一定不存在直線垂直於平面β

d.如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,α∩β=l,那麼l⊥γ

解析: 因為當α⊥β時,α內垂直於α與β的交線的直線垂直於β,不是α內所有直線都垂直於β.

答案: a

2.設平面α⊥平面β,在平面α內的一條直線a垂直於平面β內的一條直線b,則(  )

a.直線a必垂直於平面β

b.直線b必垂直於平面α

c.直線a不一定垂直於平面β

d.過a的平面與過b的平面都垂直

解析: 因為直線a垂直於直線b,b不一定是平面β與α的交線,所以a不一定垂直於平面β.

答案: c

3.平面α∩平面β=l,平面γ⊥α,γ⊥β,則(  )

a.lb.l γ

c.l與γ斜交 d.l⊥γ

解析:在γ麵內取一點o,

作oe⊥m,of⊥n,

由於β⊥γ,γ∩β=m,

所以oe⊥面β,所以oe⊥l,

同理of⊥l,oe∩of=o,

所以l⊥γ.

答案: d

4.若平面α與平面β不垂直,那麼平面α內能與平面β垂直的直線有(  )

a.0條 b.1條

c.2條 d.無數條

解析: 若存在1條,則α⊥β,與已知矛盾.

答案: a

二、填空題(每小題5分,共10分)

5.若α⊥β,α∩β=l,點p∈α,pl,則下列結論中正確的為只填序號)

①過p垂直於l的平面垂直於β;

②過p垂直於l的直線垂直於β;

③過p垂直於α的直線平行於β;

④過p垂直於β的直線在α內.

解析: 由麵麵垂直的性質定理可知,只有②不正確.

答案: ①③④

6.若構成教室牆角的三個牆面記為α,β,γ,交線記為ba,bc,bd,教室內一點p到三牆面α,β,γ的距離分別為3 m,4 m,1 m,則p與牆角b的距離為________m.

解析: 過點p向各面作垂線,構成以bp為體對角線的長方體.

答案:三、解答題(每小題10分,共20分)

7.如圖所示,α⊥β,cd β,cd⊥ab,

ec α,ef α,∠fec=90°.

求證:平面fed⊥平面dce.

證明: ∵α⊥β,cd⊥ab,α∩β=ab,

∴cd⊥α.

又∵ef α,∴cd⊥ef.

又∵fec=90°,∴ef⊥ec.

又∵ec∩cd=c,

∴ef⊥平面dce.

又∵ef 平面efd,

∴平面efd⊥平面dce.

8.如圖,正方形abcd和四邊形acef所在的平面互相垂直,ef∥ac,ab=,ce=ef=1.

(1)求證:af∥平面bde;

(2)求證:cf⊥平面bde.

證明: (1)設ac與bd交於點g.

因為ef∥ag,且ef=1,ag=ac=1,

所以四邊形agef為平行四邊形.

所以af∥eg.

因為eg 平面bde,af平面bde,

所以af∥平面bde.

(2)如圖,連線fg.

因為ef∥cg,ef=cg=1,

且ce=1,

所以四邊形cefg是菱形.

所以cf⊥eg.

因為四邊形abcd為正方形,

所以bd⊥ac.

又因為平面acef⊥平面abcd,

且平面acef∩平面abcd=ac,

所以bd⊥平面acef.

所以cf⊥bd.

又bd∩eg=g,

所以cf⊥平面bde.

☆☆☆9.(10分)如圖,已知四稜錐p-abcd的底面是直角梯形,∠abc=∠bcd=90°,ab=bc=

pb=pc=2cd,側面pbc⊥底面與bd是否相互垂直,請證明你的結論.

解析: pa與bd垂直.證明如下:

如圖,取bc的中點o,連線po,ao.

∵pb=pc,∴po⊥bc,

又側面pbc⊥底面abcd,

∴po⊥底面abcd,∴po⊥bd.

在直角梯形abcd中,易證△abo≌△bcd,∠bao=∠cbd,

∠cbd+∠abd=90°,

∴∠bao+∠abd=90°,

∴ao⊥bd.

又po∩ao=o,∴bd⊥平面pao,

∴bd⊥pa,

所以pa與bd相互垂直.

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