- 直线与平面垂直的判定及其性质
- 共458题
如图,PA⊥⊙O所在的平面,AB是⊙O的直径,C是⊙O上的一点,AE⊥PB于E,AF⊥PC于F,给出下列结论:①BC⊥面PAC;②AF⊥面PCB;③EF⊥PB;④AE⊥面PBC.其中正确命题的个数是( )
正确答案
解析
解:∵PA⊥⊙O所在的平面,BC⊂⊙O所在的平面
∴PA⊥BC,而BC⊥AC,AC∩PA=A
∴BC⊥面PAC,故①正确
又∵AF⊂面PAC,∴AF⊥BC,而AF⊥PC,PC∩BC=C
∴AF⊥面PCB,故②正确
而PB⊂面PCB
∴AF⊥PB,而AE⊥PB,AE∩AF=A
∴PB⊥面AEF
而EF⊂面AEF
∴EF⊥PB,故③正确
∵AF⊥面PCB,假设AE⊥面PBC
∴AF∥AE,显然不成立,故④不正确
故选C
如图所示,在斜边为AB的Rt△ABC中,过A作PA⊥平面ABC,AM⊥PB于M,AN⊥PC于N.
(1)求证:BC⊥面PAC;
(2)求证:PB⊥面AMN.
正确答案
证明:(1)∵PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC.
∴PA⊥BC,又AB为斜边,
∴BC⊥AC,PA∩AC=A,∴BC⊥平面PAC.
(2)∵BC⊥平面PAC,AN⊂平面PAC
∴BC⊥AN,又AN⊥PC,且BC∩PC=C,
∴AN⊥面PBC,又PB⊂平面PBC.∴AN⊥PB,
又∵PB⊥AM,AM∩AN=A,∴PB⊥平面AMN.
解析
证明:(1)∵PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC.
∴PA⊥BC,又AB为斜边,
∴BC⊥AC,PA∩AC=A,∴BC⊥平面PAC.
(2)∵BC⊥平面PAC,AN⊂平面PAC
∴BC⊥AN,又AN⊥PC,且BC∩PC=C,
∴AN⊥面PBC,又PB⊂平面PBC.∴AN⊥PB,
又∵PB⊥AM,AM∩AN=A,∴PB⊥平面AMN.
在正方体ABCD-A1B1C1D1中
(1)求证:AC⊥BD1
(2)求异面直线AC与BC1所成角的大小.
正确答案
解:(1)∵正方体ABCD-A1B1C1D1中,DD1⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD,
∴AC⊥DD1,
∵正方形ABCD中,AC⊥BD,DD1∩BD=D,
∴AC⊥平面BDD1,
∵BD1⊂平面BDD1,∴AC⊥BD1;
(2)连结AD1、CD1,
∵正方体ABCD-A1B1C1D1中,ABC1D1,
∴四边形ABC1D1是平行四边形,得BC1∥AD1,
由此可得∠D1AC(或补角)就是异面直线AC与BC1所成角.
∵△AD1C是等边三角形,
∴∠D1AC=60°,即异面直线AC与BC1所成角的大小为60°.
解析
解:(1)∵正方体ABCD-A1B1C1D1中,DD1⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD,
∴AC⊥DD1,
∵正方形ABCD中,AC⊥BD,DD1∩BD=D,
∴AC⊥平面BDD1,
∵BD1⊂平面BDD1,∴AC⊥BD1;
(2)连结AD1、CD1,
∵正方体ABCD-A1B1C1D1中,ABC1D1,
∴四边形ABC1D1是平行四边形,得BC1∥AD1,
由此可得∠D1AC(或补角)就是异面直线AC与BC1所成角.
∵△AD1C是等边三角形,
∴∠D1AC=60°,即异面直线AC与BC1所成角的大小为60°.
如图,三棱锥V-ABC中,VO⊥平面ABC,O∈CD,AB=4,AD=BD,VA=VB=
,BC=
,VC=4.
(1)求证:CD⊥AB;
(2)求证:VC⊥平面ABV.
正确答案
证明:(1)∵VO⊥平面ABC,∴VO⊥AB,连接VD,∵AD=BD,VA=VB,∴AB⊥VD,∴AB⊥平面VCD,∴AB⊥CD;
(2)∵AB=4,AD=BD=2,VA=VB=,BC=
,VC=4.AB⊥CD,∴CD=
=5,VD=
=3,
∴VD2+VC2=CD2,∴VC⊥VD,
由(1)知VC⊥AB,由AB∩VD=D,
∴VC⊥平面ABV.
解析
证明:(1)∵VO⊥平面ABC,∴VO⊥AB,连接VD,∵AD=BD,VA=VB,∴AB⊥VD,∴AB⊥平面VCD,∴AB⊥CD;
(2)∵AB=4,AD=BD=2,VA=VB=,BC=
,VC=4.AB⊥CD,∴CD=
=5,VD=
=3,
∴VD2+VC2=CD2,∴VC⊥VD,
由(1)知VC⊥AB,由AB∩VD=D,
∴VC⊥平面ABV.
如图,定点A和B都在平面α内,定点P∉α,PB⊥α,C是平面α内异于A和B的动点,且PC⊥AC,则△ABC为( )
正确答案
解析
解:△ABC是直角三角形,说明如下;
∵A∈α,C∈α,∴AC⊂α;
又∵PB⊥α,∴PB⊥AC;
又∵PC⊥AC,
PB∩PC=B,
∴AC⊥平面PBC;
又∵BC⊂平面PBC,
∴AC⊥BC;
∴△ABC是直角三角形.
故选:A.
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