(全国通用版)2019版高考数学一轮复习 第七章 立体几何 课时分层作业四十五 7.5 直线、平面垂直的判定及其性质 理
11页1、课时分层作业 四十五直线、平面垂直的判定及其性质一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2015北京高考)设,是两个不同的平面,m是直线且m,“m”是“”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解析】选B.当m时,可能,也可能与相交.当时,由m可知,m.因此,“m”是“”的必要而不充分条件.2.(2018惠州模拟)PA垂直于以AB为直径的圆所在的平面,C为圆上异于A,B两点的任一点,则下列关系不正确的是()A.PABCB.BC平面PACC.ACPBD.PCBC【解析】选C.由PA平面ACBPABC,故A不符合题意;由BCPA,BCAC,PAAC=A,可得BC平面PAC,所以BCPC,故B,D不符合题意;无法判断ACPB,故C符合题意.3.(2018石家庄模拟)已知平面,直线l,若,=l,则()A.垂直于平面的平面一定平行于平面B.垂直于直线l的直线一定垂直于平面C.垂直于平面的平面一定平行于直线lD.垂直于直线l的平面一定与平面,都垂直【解析】选D.垂直于平面的平面与平面重合、平行或相交,故A不正确;垂直于直线l的直线若在平面内,则一定垂
2、直于平面,否则不一定,故B不正确;垂直于平面的平面可能垂直于直线l,故C不正确;由面面垂直的判定定理知,垂直于直线l的平面一定与平面,都垂直,故D正确.【变式备选】已知三条不重合的直线m, n,l和两个不重合的平面,则下列命题正确的是()A.若mn,n,则mB.若,=m,nm,则nC.若ln,mn,则lmD.若l,m且lm,则【解析】选D.若mn,n,则m或m,故A不正确;若,=m,nm,则n与相交或n或n,故B不正确;若ln,mn,则l与m相交、平行或异面,故C不正确;若l,m且lm,则由直线与平面垂直的性质定理和平面与平面垂直的判定定理知.4.直三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱长为2,AC=BC=1,ACB=90,D是A1B1的中点,F是BB1上的动点,AB1,DF相交于点E.要使AB1平面C1DF,则线段B1F的长为()A.B.1C.D.2【解析】选A.设B1F=x,因为AB1平面C1DF,DF平面C1DF,所以AB1DF.由已知可得A1B1=,设RtAA1B1斜边AB1上的高为h,则DE=h.又2=h,所以h=,DE=.在RtDB1E中,B1E=.由面积相等得=x,得x=.【
3、变式备选】如图,三棱柱ABC-A1B1C1 中,侧棱AA1底面A1B1C1,AA1=AC=BC=1,ACB=90,D是A1B1的中点,F是BB1上的点,AB1,DF相交于点E,且AB1DF,则下列结论中不正确的是()A.CE与BC1异面且垂直B.AB1C1FC.C1DF是直角三角形D.DF的长为【解析】选D.对于A,因为BC1平面B1C1CB,CE平面B1C1CB,且C平面B1C1CB,所以CE与BC1是异面直线.因为AA1CC1,AA1平面ABC,所以CC1平面ABC,所以CC1AC.又ACBC,BCCC1=C,所以AC平面B1C1CB,又BC1平面B1C1CB,所以ACBC1.又四边形B1C1CB是正方形,连接B1C,所以BC1B1C,又B1CAC=C,所以BC1平面AB1C,因为CE平面AB1C,所以BC1CE,故A正确;对于B,因为C1A1=C1B1,D是A1B1的中点,所以C1DA1B1,由AA1底面A1B1C1可得AA1C1D,又A1B1AA1=A1,所以C1D平面ABB1A1,所以C1DAB1,又DFAB1,C1DDF=D,所以AB1平面C1DF,所以AB1C1F,故B正
4、确;对于C,由C1D平面ABB1A1可得C1DDF,故C1DF是直角三角形,故C正确;对于D,因为AC=BC=AA1=1,ACB=90,所以A1B1=AB=,AB1=,所以DB1=,因为AB1DF,所以FDB1=AB1F=A1AB1,所以cosFDB1=cosA1AB1,即=,所以=,解得DF=,故D错误.5.已知正方体ABCD-A1B1C1D1,点E,F,G分别是线段DC,D1D和D1B上的动点,给出下列结论对于任意给定的点E,存在点F,使得AFA1E;对于任意给定的点F,存在点E,使得AFA1E;对于任意给定的点G,存在点F,使得AFB1G;对于任意给定的点F,存在点G,使得AFB1G.其中正确结论的个数是()A.0B.1C.2D.3【解析】选B.由DE平面A1D,根据三垂线定理,对于任意给定的点E,A1E在平面A1D的射影为A1D,所以存在点F,使得AFA1E,所以正确;如果对于任意给定的点F,存在点E,使得AFA1E,那么,又A1DAD1,可知过A有两条直线与A1D垂直,故错误;只有AF垂直B1G在平面AD1的射影时,AFB1G,故错误;只有AF平面BB1D1D时,才正确,AF
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