1、数学必修 2(人教 A 版)2.3 直线、平面垂直的判定及其性质23.1 直线与平面垂直的判定基 础 达 标1下列说法中错误的是( )如果一条直线和平面内的一条直线垂直,该直线与这个平面必相交;如果一条直线和平面的一条平行线垂直,该直线必在这个平面内;如果一条直线和平面的一条垂线垂直,该直线必定在这个平面内;如果一条直线和一个平面垂直,该直线垂直于平面内的任何直线A B C D解析:由线面垂直的判定定理可得错误答案:D2一条直线和平面所成角为 ,那么 的取值范围是( )A(0 ,90) BC D0,180)答案:B3线段 AB 的长等于它在平面 内射影长的 2 倍,则 AB 所在直线与平面 所
2、成的角为 ( )A30 B45 C60 D120解析:解直角三角形可知,直线与平面 所成角的余弦值为 .12答案:C4设 O 为平行四边形 ABCD 对角线的交点,P 为平面 AC 外一点且有 PAPC,PBPD,则 PO 与平面 ABCD 的关系是_答案:垂直5给出下列命题:若直线 a平面 ,且直线 a直线 b,则 b平面 ;如果一条直线垂直于平面内的无数条直线,那么这条直线和这个平面垂直;如果一条直线与一个平面内的某一条直线不垂直,那么这条直线就一定不与这个平面垂直其中正确命题的序号是_解析:解答此类问题的关键是正确理解和掌握好直线与平面垂直的定义,对不正确的命题,可通过举反例说明b 与平
3、面 可以平行或者 b .直线垂直于平面 内的无数条平行直线时,直线与平面不一定垂直由反证法可知正确答案:6垂直于同一条直线的两条直线的位置关系是 ( )A平行B相交C不在同一平面内DA、B 、C 三个选项均有可能答案:D巩 固 提 升7设三棱锥 PABC 的顶点 P 在平面 ABC 上的射影是 H,给出以下命题:若 PABC,PBAC,则 H 是ABC 的垂心;若 PA,PB,PC 两两互相垂直,则 H 是ABC 的垂心;若ABC90,H 是 AC 的中点,则 PAPB PC;若 PAPBPC,则 H 是ABC 的外心其中正确的命题是_(填序号)解析:根据线面垂直的定义及有关垂心、外心的概念来
4、判断答案:8如图,在四棱锥 PABCD 中,AB 平面PAD,AB CD,PD AD,E 是 PB 的中点,F 是 DC 上的点,且DF AB,PH 为PAD 中 AD 边上的高12(1)证明: PH平面 ABCD;证明:PH 为PAD 中的高,PH AD .又 AB平面 PAD,PH平面 PAD,PHAB ,ABADA.PH平面 ABCD.(2)证明: EF平面 PAB.证明:取 PA 的中点 Q,连接 EQ,DQ,E 是 PB 的中点,EQ AB 且 EQ AB.12又 DF AB 且 DF AB,12EQ 綊 DF,四边形 EQDF 是平行四边形EF DQ.由(1)知 AB平面 PAD,
5、AB DQ.又PD AD,DQPA.PAABA,DQ平面 PAB.EF DQ,EF 平面 PAB.9.如图,正方形 ABCD 所在平面与三角形 CDE 所在平面相交于CD, AE平面 CDE,且 AE3,AB6.(1)求证: AB平面 ADE;证明:AE平面 CDE,CD平面 CDE,AE CD.在正方形 ABCD 中,CD AD,AD AEA,CD平面 ADE.AB CD,AB 平面 ADE.(2)求凸多面体 ABCDE 的体积解析:在 RtADE 中,AE3,AD 6,DE 3 .AD2 AE2 3如图,过点 E 作 EFAD 于点 F,AB 平面 ADE,EF平面 ADE,EF AB.AD ABA,EF 平面 ABCD.AD EFAEDE,EF .AEDEAD 3336 332又正方形 ABCD 的面积 S 正方形 ABCD36,V 多面体 ABCDEV EABCD S 正方形 ABCDEF 36 18 .13 13 332 3故所求凸多面体 ABCDE 的体积为 18 .3