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1、第二章點、直線、平面之間的位置關(guān)系2.3 直線、平面垂直的判定及其性質(zhì)2.3.2 平面與平面垂直的判定a級基礎(chǔ)鞏固一、選擇題1一個二面角的兩個半平面分別垂直于另一個二面角的兩個半平面,則這兩個二面角()a相等b互補c不確定 d相等或互補答案:c2對于直線m,n和平面,能得出的一個條件是()amn,m,n bmn,m,ncmn,n,m dmn,m,n解析:因為mn,n,所以m.又m,所以.答案:c3如圖所示,在三棱錐pabc中,pa平面abc,bac90°,則二面角bpac的大小為()a90°b60°c 45°d30
2、176;解析:因為pa平面abc,ba平面abc,ca平面abc,所以bapa,capa,因此,bac為二面角bpac的平面角,又bac90°.答案:a4如圖所示,在四邊形abcd中,adbc,adab,bcd45°,bad90°,將abd沿bd折起,使平面abd平面bcd,構(gòu)成幾何體abcd,則在幾何體abcd中,下列結(jié)論正確的是()a平面abd平面abc b平面adc平面bdcc平面abc平面bdc d平面adc平面abc解析:由已知得baad,cdbd,又平面abd平面bcd,所以cd平面abd,從而cdab,
3、故ab平面adc.又ab平面abc,所以平面abc平面adc.答案:d5已知m,n為不重合的直線,為不重合的平面,則下列命題中正確的是()am,n,mnb,c,m,nmnd,m,nmn解析:,mm,nmn.答案:c二、填空題6.如圖所示,檢查工作的相鄰兩個面是否垂直時,只要用曲尺的一邊緊靠在工件的一個面上,另一邊在工件的另一個面上轉(zhuǎn)動,觀察尺邊是否和這個面密合就可以了,其原理是_解析:如圖,因為oaob,oaoc,ob,oc且oboco,根據(jù)線面垂直的判定定理,可得oa.又oa,根據(jù)面面垂直的判定定理,可得.答案:面面垂直的判定定理7過正方形abcd的頂點a作線段ap平面abcd,且apab,
4、則平面abp與平面cdp所成的二面角的度數(shù)是_解析:可將圖形補成以ab、ap為棱的正方體,不難求出二面角的大小為45°.答案:45°8.如圖所示,在三棱錐sabc中,sbc,abc都是等邊三角形,且bc1,sa,則二面角sbca的大小為_解析:如圖所示,取bc的中點o,連接so,ao.因為abac,o是bc的中點,所以aobc,同理可證sobc,所以soa是二面角sbca的平面角在aob中,aob90°,abo60°,ab1,所以ao1·sin 60°.同理可求so.又sa,
5、所以soa是等邊三角形,所以soa60°,所以二面角sbca的大小為60°.答案:60°三、解答題9.在正方體abcda1b1c1d1中,求證:面a1cd1面c1bd.證明:因為abcda1b1c1d1為正方體,所以acbd,因為aa1平面abcd,所以aa1bd.又因為aa1aca,所以bd平面aca1,又因為a1c平面aca1,所以bda1c,同理bc1a1c,因為bdbc1b,所以a1c平面c1bd,因為a1c平面a1cd1,所以面a1cd1面c1bd.10如圖所示,在三棱錐sabc中,側(cè)面sab與
6、側(cè)面sac均為等邊三角形,bac90°,o為bc的中點(1)證明so平面abc;(2)求二面角ascb的余弦值(1)證明:如圖所示,由題設(shè)abacsbscsa.連接oa,abc為等腰直角三角形,所以oaobocsa,且aobc.又sbc為等腰三角形,故sobc,且sosa.從而oa2so2sa2,所以soa為直角三邊形,soao.又aobco,所以so平面abc.(2)解:取sc的中點m,連接am,om.由(1)知sooc,saac,得omsc,amsc.所以oma為二面角ascb的平面角由aobc,aoso,sobco,得ao平面sb
7、c.所以aoom.又amsa,aosa,故sinamo.所以二面角ascb的余弦值為.b級能力提升1在空間四邊形abcd中,若adbc,adbd,那么有()a平面abc平面adcb平面abc平面adbc平面abc平面dbcd平面adc平面dbc解析:因為adbc,adbd,bcbdb,所以ad平面dbc.又因為ad平面adc,所以平面adc平面dbc.答案:d2矩形abcd的兩邊ab3,ad4,pa平面abcd,且pa,則二面角abdp的度數(shù)為_解析:過點a作aebd,連接pe,則aep為所求角因為由ab3,ad4知bd5,又ab·adbd·ae,所以ae.所以tanaep.所以aep30°.答案:30°3(2015·課標全國卷節(jié)選)如圖所示,四邊形abcd為菱形,abc120°,e,f是平面abcd同一側(cè)的兩點,be平面abcd,df平面abcd,be2df,aeec.證明:平面aec平面afc.證明:連接bd,設(shè)bdacg,連接eg,fg,ef.在菱形abcd中,不妨設(shè)gb1.由abc120°,可得aggc.由be平面abcd,abbc,可知aeec.又aeec,所以eg
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