- 空间中直线与直线之间的位置关系
- 共583题
关于直线m,n和平面α,β,有以下四个命题:
①若m∥α,n∥β,α∥β,则m∥n;
②若m∥n,mα,n⊥β,则α⊥β;
③若α∩β=m,m∥n,则n∥α且n∥β;
④若m⊥n,α∩β=m,则n⊥α或n⊥β.
其中正确的命题序号是( )。
正确答案
②
如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,E、F分别是AB、PB的中点.
(Ⅰ)求证:EF⊥CD;
(Ⅱ)若G是线段AD的中点,则当PB与面ABCD所成角的正切值为何值时,GF⊥平面PCB,并证明你的结论.
正确答案
解:以DA,DC,DP所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系(如图).
设AD=a,则D(0,0,0)A(a,0,0),B(a,a,0),C(0,a,0),E(a,,0),P(0,0,z),F(
,
,
).
(Ⅰ)证明:∵=(﹣
,0,
)(0,a,0)=0,
∴,∴EF⊥CD.
(Ⅱ)当Q是AD中点时,有QF⊥面PBC.
取PC中点K,连DK,FK,则DK⊥面PBC.
又FKAD,FK=AD,∴QF
DK
∴QF⊥面PBC.
∴DK⊥PC,
∵K是PC的中点,所以PD=DC,
底面ABCD为正方形,所以DB=PB与面ABCD所成角的正切值为:
.
如图,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。
(1)若CD=2,平面ABCD⊥平面DCEF,求直线MN的长;
(2)用反证法证明:直线ME与BN 是两条异面直线。
正确答案
解:(1)取CD的中点G连结MG,NG
因为ABCD,DCEF为正方形,且边长为2,
所以MG⊥CD,MG=2,
因为平面ABCD⊥平面DCEF,
所以MG⊥平面DCEF,可
得MG⊥NG
所以。
(2)假设直线ME与BN共面
则平面MBEN,且平面MBEN与平面DCEF交于EN,
由已知,两正方形不共面,故平面DCEF
又AB∥CD,
所以AB∥平面DCEF
而EN为平面MBEN与平面DCEF的交线,
所以AB∥EN
又AB∥CD∥EF,
所以EN∥EF,这与矛盾,
故假设不成立。
所以ME与BN不共面,它们是异面直线。
在空间,下列命题正确的是( )。(注:把你认为正确的命题的序号都填上)
①如果两条直线a、b分别与直线l平行,那么a∥b
② 如果两条直线a与平面β内的一条直线b平行,那么a∥β
③如果直线a与平面β内的一条直线b、c都有垂直,那么a⊥β
④ 如果平面β内的一条直线a垂直平面γ,那么β⊥γ
正确答案
①④
如图,多面体ABCDEFG中,AB,AC,AD两两垂直,平面ABC∥平面DEFG,平面BEF∥平面ADGC,AB=AD=DG=2,AC=EF=1.
(1)证明四边形ABED是正方形;
(2)判断点B,C,F,G是否四点共面,并说明为什么?
(3)连接CF,BG,BD,求证:CF⊥平面BDG.
正确答案
证明:(1)
,
同理AD∥BE,则四边形ABED是平行四边形.
又AD⊥DE,AD=DE,
∴四边形ABED是正方形
(2)取DG中点P,连接PA,PF.
在梯形EFGD中,FP∥DE且FP=DE.
又AB∥DE且AB=DE,
∴AB∥PF且AB=PF
∴四边形ABFP为平行四边形,
∴AP∥BF
在梯形ACGD中,AP∥CG,
∴BF∥CG,
∴B,C,F,G四点共面
(3)同(1)中证明方法知四边形BFGC为平行四边形.
且有AC∥DG、EF∥DG,从而AC∥EF,
∴EF⊥AD,BE∥AD
又BE=AD=2,EF=1
故,而
,
故四边形BFGC为菱形,CF⊥BG
又由AC∥EF且AC=EF知CF∥AE.
正方形ABED中,AE⊥BD,故CF⊥BD.
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