- 点、直线、平面之间的位置关系
- 共9241题
已知平面α⊥平面β,m 是α内一条直线,n 是β内一条直线,且m⊥n.那么,甲:m⊥β;乙:n⊥α;丙:m⊥β或n⊥α;丁:m⊥β且n⊥α.这四个结论中,不正确的三个是( )
正确答案
解析
解;借助于图形①可以判断出m∥β,而借助于图形②可以判断出n∥α,即借助于图形①②可以判断出甲、乙、丁是错的,
而又由图①②可以判断出丙是对的.
故选 B.
设α是空间中的一个平面,l,m,n是三条不同的直线,则有下列命题:
①若m⊂α,n⊂α,l⊥m,l⊥n,则l⊥α;
②若l∥m,m∥n,l⊥α,则n⊥α;
③若l∥m,m⊥α,n⊥α,则l∥n;
④若m⊂α,n⊥α,l⊥n,则l∥m.
则上述命题中正确的是( )
正确答案
解析
解:对于①,若m⊂α,n⊂α,l⊥m,l⊥n,则l与α可能平行;故①错误;
对于②,若l∥m,m∥n,得到l∥n,又l⊥α,则n⊥α;故②正确;
对于③,若l∥m,m⊥α,则l⊥α,又n⊥α,则l∥n;故③正确;
对于④,若m⊂α,n⊥α,得到m⊥n,若l⊥n,则l与m位置关系不确定;故④错误;
故选B.
已知直线m⊂平面β,直线l⊥平面α,则下列结论中错误的是( )
正确答案
解析
解:因为直线m⊂β,l⊥α,
对于A,由l⊥β可知α∥β,又m⊂β,所以m∥α;故A正确;
对于B,因为l∥m,l⊥α,所以m⊥α,又m⊂β,所以α⊥β;故 B 正确;
对于C,因为α∥β,l⊥α,所以l⊥β,又m⊂β,所以l⊥m,故C正确;
对于D,由α⊥β可知l与m平行、相交、异面,所以D 错误.
故选D.
(2014秋•天津校级月考)a,b异面且成30°角,则满足a⊂α,b⊂β且α⊥β的不同平面α,β有( )
正确答案
解析
解:任意做过a的平面α,可以作无数个.
在b上任取一点M,过M作α的垂线,b与垂线确定的平面β垂直与α.
故选;D.
已知a,b,l表示三条不同的直线,α,β,γ表示三个不同的平面,有下列命题:
①若α∩β=a,β∩γ=b,且a∥b,则α∥γ;
②若a,b相交,且都在α,β外,a∥α,a∥β,b∥α,b∥β,则α∥β;
③若α⊥β,α∩β=a,b在β内,a⊥b,则b⊥α;
④若a在α内,b在α内,l⊥a,l⊥b,则l⊥α.
其中正确的有( )
正确答案
解析
解:①如图,若平面ABCD∩平面ABFE=AB,平面ABFE∩平面CDEF=EF,AB∥EF,但平面ABCD与平面CDEF不平行.所以①错误.
②若a,b相交,且都在α,β外,a∥α,a∥β,b∥α,b∥β,则a,b所在的平面γ满足γ∥α,γ∥β,所以必有α∥β成立,所以②正确.
③根据面面垂直的性质定理可知,若α⊥β,α∩β=a,b在β内,a⊥b,则b⊥α,所以③正确.
④根据线面垂直的判定定理可知,直线a,b必须是相交直线时,结论才成立,所以④错误.
故正确的是②③,
故选C.
设a、b是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,下列命题中正确的是( )
正确答案
解析
解:A选项不正确,因为b⊂α是可能的;
B选项不正确,因为α⊥β,a∥α时,a∥β,a⊂β都是可能的;
C选项不正确,因为α⊥β,a⊥β时,可能有a⊂α;
D选项正确,可由面面垂直的判定定理证明其是正确的.
故选D
把直角三角板ABC的直角边BC放置于桌面,另一条直角边AC与桌面所在的平面α垂直,a是α内一条直线,若斜边AB与a垂直,则BC是否与a垂直?
正确答案
解:若斜边AB与a垂直,则BC与a垂直;
因为AC⊥平面α,a⊂α,
所以AC⊥a,又a⊥AB,AC∩AB=A,
所以a⊥平面ABC,
所以a⊥BC.
解析
解:若斜边AB与a垂直,则BC与a垂直;
因为AC⊥平面α,a⊂α,
所以AC⊥a,又a⊥AB,AC∩AB=A,
所以a⊥平面ABC,
所以a⊥BC.
关于直线a,b及平面α,β,下列命题中正确的是( )
正确答案
解析
解:A是错误的,∵a不一定在平面β内,
∴a,b有可能是异面直线;
B是错误的,∵平行于同一个平面的两条直线的位置关系不确定,
∴a,b也有可能相交或异面;
C是正确的,由直线与平面垂直的判断定理能得到C正确;
D是错误的,直线与平面垂直,需直线与平面中的两条相交直线垂直.
故选:C.
如图所示的长方体ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD是边长为2的正方形,O为AC与BD的交点,
,M是线段B1D1的中点.
(Ⅰ)求证:BM∥平面D1AC;
(Ⅱ)求证:D1O⊥平面AB1C.
正确答案
解:(Ⅰ)连接D1O,如图,
∵O、M分别是BD、B1D1的中点,BDD1B1是矩形,
∴四边形D1OBM是平行四边形,∴D1O∥BM.(3分)
∵D1O⊂平面D1AC,BM⊄平面D1AC,
∴BM∥平面D1AC.(7分)
(Ⅱ)连接OB1,∵正方形ABCD的边长为2,,
∴,OB1=2,D1O=2,
则OB12+D1O2=B1D12,∴OB1⊥D1O.(10分)
∵在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AC⊥BD,AC⊥D1D,
∴AC⊥平面BDD1B1,又D1O⊂平面BDD1B1,
∴AC⊥D1O,又AC∩OB1=O,
∴D1O⊥平面AB1C.(14分)
解析
解:(Ⅰ)连接D1O,如图,
∵O、M分别是BD、B1D1的中点,BDD1B1是矩形,
∴四边形D1OBM是平行四边形,∴D1O∥BM.(3分)
∵D1O⊂平面D1AC,BM⊄平面D1AC,
∴BM∥平面D1AC.(7分)
(Ⅱ)连接OB1,∵正方形ABCD的边长为2,,
∴,OB1=2,D1O=2,
则OB12+D1O2=B1D12,∴OB1⊥D1O.(10分)
∵在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AC⊥BD,AC⊥D1D,
∴AC⊥平面BDD1B1,又D1O⊂平面BDD1B1,
∴AC⊥D1O,又AC∩OB1=O,
∴D1O⊥平面AB1C.(14分)
已知两条直线m,n,两个平面α,β,给出下面四个命题:
①若α∩β=m,n⊂α⇒m∥n或者m,n相交;
②α∥β,m⊂α,n⊂β⇒m∥n;
③m∥α,m∥n⇒n∥α;
④α∩β=m,m∥n⇒n∥α或者n∥β;
其中正确命题的序号是( )
正确答案
解析
解:对于①,若α∩β=m,n⊂α则m与n在同一个平面α内,所以m∥n或者m,n相交;①正确;
对于②,α∥β,m⊂α,n⊂β则m与n平行或者异面所以只有m∥n错误;
对于③,m∥α,m∥n,n与α的位置关系不确定,所以n∥α错误;
对于④,α∩β=m,m∥n根据线面平行的判定定理可得:如果n⊄α则n∥α;如果n⊄β,则n∥β,所以⇒n∥α或者n∥β是正确的;
综上正确的命题是①④;
故选C.
设a与α分别为空间中的直线与平面,那么下列三个判断中( )
(1)过a必有唯一平面β与平面α垂直
(2)平面α内必存在直线b与直线a垂直
(3)若直线a上有两点到平面α的距离为1,则a∥α,
其中正确的个数为( )
正确答案
解析
解:对于(1),当直线a与平面α垂直时,经过a的任何一个平面都能与平面α垂直,
因此过a有无数个平面β与平面α垂直,故(1)不正确;
对于(2),分两种情况加以分析:
①当a⊥α时,平面α内任意直线b都与直线a垂直;
②当a与α不垂直时,设a在内的射影为a‘,则在α内与a'垂直的直线b必定与直线a垂直.
综上所述,平面α内必存在直线b与直线a垂直,故(2)正确;
对于(3),若直线l在平面α外,其上两点A、B满足AB的中点O在平面α内,
则A、B到平面α的距离相等,可调整A、B位置使这个距离等于1,
此时直线a上有两点到平面α的距离为1,但直线a与平面α相交,故(3)不成立.
综上所述,正确命题只有(2)一个.
故选C
设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不重合的平面,下列四个命题:
①⇒m⊥α
②⇒α⊥β
③⇒m∥n
④⇒m∥n
其中为真命题的是( )
正确答案
解析
解:对于①,⇒m在α或者斜交;故意错误;
对于②,根据面面垂直的判断定理能够⇒α⊥β;故②正确;
对于③,根据线面垂直的性质定理以及线线平行的判断可以⇒m∥n;故③正确;
对于④,根据面面平行的性质可得,m与n异面或者平行;故④错误;
故选B.
设α表示平面,l,m表示两条不重合的直线,给定下列四个命题
①l∥α,l⊥m⇒m⊥α
②l∥m,l⊥α⇒m⊥α
③l⊥α,l⊥m⇒m∥α
④l⊥α,m⊥α⇒l∥m
其中正确的命题的个数是( )
正确答案
解析
解:①如图,l∥α,l⊥m,m与α可以平行,也可以m在面α内.未必m⊥α ①错
②根据线面垂直的性质:两条平行线中的一条直线与一个平面垂直,那么另一条直线也和这个平面垂直. ②对.
③如图l⊥α,l⊥m,可以m在面α内,未必m∥α. ③错.
④根据线面垂直的性质定理:垂直于同一个平面的两条直线平行,④对
正确的命题的个数是 2
故选B.
设m、n表示两条不同的直线,α、β表示两个不重合的平面,则下列命题中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A选项中命题是真命题,m⊥α,m⊥β,可以推出α∥β;
B选项中命题是真命题,m∥n,m⊥α可得出n⊥α;
C选项中命题是真命题,m⊥α,m∥β,由面面垂直的判定定理知α⊥β;
D选项中命题是假命题,因为无法用线面平行的性质定理判断两直线平行.
故选D
如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为正方形,PA⊥底面ABCD,PA=AD=2,E是棱PC的中点.
(Ⅰ)设点G在棱AB上,当点G在何处时,可使直线GE⊥平面PCD,并证明你的结论;
(Ⅱ)求直线AC与平面ADE所成角的大小.
正确答案
解:(Ⅰ)当G为AB中点时,GE⊥平面PCD,证明如下:
取PD的中点H,连EH,AH,GE.∵EH∥CD,EH=CD,AG∥CD,AG=
CD,
∴AG∥CD,AG=CD,∴四边形AGEH为平行四边形.
∴GE∥AH∵在△PAD中,PA=AD,∴AH⊥PD,
∵PA⊥底面ABCD,∴PA⊥CD,又∵AD⊥CD,PA∩AD=A,∴CD⊥平面PAD
∵AH⊂平面PAD,∴CD⊥AH,且PD∩CD=D,
∴AH⊥平面PCD,又∵GE∥AH,∴GE⊥平面PCD
(Ⅱ)如图,以A为原点,分别以直线AB,AD,AP为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,
则A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,2,0),D(0,2,0),
∵E为PC的中点,∴E(1,1,1)
,
,
=(2,2,0);
设平面AED的一个法向量为=(x,y,z)
则,即
,令x=1,得
=(1,0,-1),
设直线AC与平面AED所成的角为θ,则sinθ=|cos<,
>|=
;
∴设直线AC与平面AED所成的角为30°.
解析
解:(Ⅰ)当G为AB中点时,GE⊥平面PCD,证明如下:
取PD的中点H,连EH,AH,GE.∵EH∥CD,EH=CD,AG∥CD,AG=
CD,
∴AG∥CD,AG=CD,∴四边形AGEH为平行四边形.
∴GE∥AH∵在△PAD中,PA=AD,∴AH⊥PD,
∵PA⊥底面ABCD,∴PA⊥CD,又∵AD⊥CD,PA∩AD=A,∴CD⊥平面PAD
∵AH⊂平面PAD,∴CD⊥AH,且PD∩CD=D,
∴AH⊥平面PCD,又∵GE∥AH,∴GE⊥平面PCD
(Ⅱ)如图,以A为原点,分别以直线AB,AD,AP为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,
则A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,2,0),D(0,2,0),
∵E为PC的中点,∴E(1,1,1)
,
,
=(2,2,0);
设平面AED的一个法向量为=(x,y,z)
则,即
,令x=1,得
=(1,0,-1),
设直线AC与平面AED所成的角为θ,则sinθ=|cos<,
>|=
;
∴设直线AC与平面AED所成的角为30°.
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