1、6.2垂直关系的性质基础过关1.平面平面,直线a,直线b,那么直线a与直线b的位置关系一定是()A.平行 B.异面C.垂直 D.不相交解析因为平面平面,直线a,所以a或a.若a,则ab,若a,设过a的平面与平面的交线为c,则ac,由bc知ab.综上知ab.答案C2.关于直线m,n与平面,有下列四个命题:若m,n,且,则mn;若m,n,且,则mn;若m,n,且,则mn;若m,n,且,则mn.其中真命题的序号是()A. B. C. D.解析m,n可能异面、相交或平行,m,n可能平行、异面或相交,所以错误.答案D3.在正方体ABCDA1B1C1D1中,E为棱CD的中点,则()A.A1EDC1 B.A
2、1EBDC.A1EBC1 D.A1EAC解析如图,由题设知A1B1平面BCC1B1,从而A1B1BC1,又B1CBC1,且A1B1B1CB1,所以BC1平面A1B1CD,又A1E平面A1B1CD,所以A1EBC1.答案C4.如图,在三棱锥PABC内,侧面PAC底面ABC,且PAC90,PA1,AB2,则PB_.解析侧面PAC底面ABC,交线为AC,PAC90(即PAAC),PA平面ABC,PAAB,PB.答案5.如图所示,已知两个正方形ABCD和DCEF不在同一平面内,M,N分别为AB,DF的中点.若CD2,平面ABCD平面DCEF,则线段MN的长为_.解析取CD的中点G,连接MG,NG.因为
3、ABCD,DCEF为正方形,且边长为2,所以MGCD,MG2,NG.因为平面ABCD平面DCEF,所以MG平面DCEF,可得MGNG,所以MN.答案6.如图,在正三棱柱ABCA1B1C1中,E是侧棱BB1的中点,求证:平面A1EC平面AA1C1C.证明因为E是BB1的中点,所以B1EBE.又因为在正三棱柱ABCA1B1C1中,有A1B1BC,A1B1ECBE90,所以A1B1ECBE,所以A1ECE.如图,取A1C的中点F,连接EF,取AC的中点G,连接FG,GB.在AA1C中,GFAA1,GFAA1,而点E是BB1的中点,所以BE綊AA1,所以GF綊BE,所以四边形BEFG是平行四边形,所以
4、BGEF.在正三棱柱ABCA1B1C1中,ABC是等边三角形,所以BGAC.又因为平面ABC平面AA1C1C,AC是两平面的交线,所以BG平面AA1C1C,所以EF平面AA1C1C,又因为EF平面A1EC,所以平面A1EC平面AA1C1C.7.如下图所示,已知矩形ABCD,SA平面ABCD,AESB于点E,EFSC于点F.(1)求证:SCAF;(2)若平面AEF交SD于点G,求证:AGSD.证明(1)SA平面ABCD,BC平面ABCD,SABC.四边形ABCD是矩形,ABBC.又ABSAA,BC平面SAB,又AE平面SAB,BCAE,又SBAE,SBBCB,AE平面SBC,又SC平面SBC,A
5、ESC.又EFSC,EFAEE,SC平面AEF.又AF平面AEF,SCAF.(2)SA平面ABCD,CD平面ABCD,SACD.又ADCD,SAADA,CD平面SAD,又AG平面SAD,DCAG.由(1)有SC平面AEF,又AG平面AEF,SCAG,又SCCDC,AG平面SCD,又SD平面SCD,AGSD.能力提升8.如图,正方形SG1G2G3中,E、F分别是G1G2、G2G3的中点,现在沿SE、SF、EF把这个正方形折成一个四面体,使G1、G2、G3重合,重合后的点记为G.给出下列关系:SG平面EFG;SE平面EFG;GFSE;EF平面SEG.其中成立的有()A.与 B.与C.与 D.与解析
6、由SGGE,SGGF,GEGFG,得SG平面EFG,排除C、D;若SE平面EFG,则SGSE,这与SGSES矛盾,排除A,故选B.答案B9.如图所示,PA矩形ABCD所在的平面,图中互相垂直的平面有()A.3对 B.4对 C.5对 D.6对解析PA、AD、AB两两垂直,平面PAD、平面PAB、平面ABCD两两垂直有3对.又BCBA,BCPA,BC平面PAB,平面PBC平面PAB,同理平面PDC平面PAD.答案C10.设两个平面,直线l,下列三个条件:l;l;.若以其中两个作为前提条件另一个作为结论,则可构成三个命题,这三个命题中正确命题的个数为_.解析作为前提条件,作为结论构成的命题正确,过l
7、作一平面与交于l,则ll,所以l,故;作为前提条件,作为结论构成的命题错,这时可能有l;作为前提条件,作为结论构成的命题错,这时l与的各种位置关系都可能存在.答案111.如图,四面体PABC中,PAPB,平面PAB平面ABC,ABC90,AC8,BC6,则PC_.解析取AB的中点D,连接PD,PAPB,PDAB,平面PAB平面ABC,PD平面ABC.连接DC,则PDC为直角三角形,在RtABC中,AB2,在RtDBC中,DC,PD.PC7.答案712.如图,在三棱锥ABCD中,ABAD,BCBD,平面ABD平面BCD,点E,F(E与A,D不重合)分别在棱AD,BD上,且EFAD.求证:(1)E
8、F平面ABC;(2)ADAC.证明(1)在平面ABD内,ABAD,EFAD,则ABEF.AB平面ABC,EF 平面ABC,EF平面ABC.(2)BCBD,平面ABD平面BCDBD,平面ABD平面BCD,BC平面BCD,BC平面ABD.AD平面ABD,BCAD.ABAD,BC,AB平面ABC,BCABB,AD平面ABC,又AC平面ABC,ADAC.创新突破13.如图,平面PAC平面ABC,ACBC,PECB,M是AE的中点.(1)若N是PA的中点,求证:平面CMN平面PAC;(2)若MN平面ABC,求证:N是PA的中点.证明(1)因为平面PAC平面ABC,且平面PAC平面ABCAC,ACBC,BC平面ABC,所以BC平面PAC,又M,N分别为AE,AP的中点,所以MNPE,又PECB,所以MNBC,即MN平面PAC,又MN平面CMN,所以平面CMN平面PAC.(2)因为PECB,BC平面ABC,PE 平面ABC,所以PE平面ABC,设平面PAE平面ABCl,则PEl.又MN平面ABC,MN平面PAE,所以MNl.所以MNPE,因为M是AE的中点,所以N为PA的中点.