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人教A版高中数学必修二第二章《2.3直线、平面垂直的判定及其性质》练习题12.3.1直线与平面垂直的判定基础练习1.填空。(1)过直线外一点可作_____条直线与该直线平行,可作______条直线与该直线垂直;(2)过平面外一点可作_____条直线与该平面平行,可作______条直线与该平面垂直。2.一条直线与一个平面垂直的条件是( )A.垂直于平面内的一条直线 B.垂直于平面内的两条直线C.垂直于平面内的无数条直线 D.垂直于平面内的两条相交直线 3.如果平面α外的一条直线a与α内两条直线垂直,那么()A.a⊥αB.a∥αC.a与α斜交 D.以上三种均有可能 4.判断题:(对的打“√”,错的打“×”)(3)过已知直线外一点,有且只有一条直线与已知直线平行()(4)过已知平面外一点,有且只有一条直线与已知平面平行()(5)过一点有且只有一条直线与已知直线垂直()(6)过一点有且只有一条直线与已知平面垂直()(7)过一点有且只有一个平面与已知直线垂直()(8)过已知直线外一点,有且只有一个平面与已知直线平行。()巩固练习5.如图2-36:已知PA⊥⊙O所在的平面,AB是⊙O的直径,C是异于A、B的⊙O上任意一点,过A作AE⊥PC于E ,求证:AE⊥平面PBC。6.图2-37:BC是Rt△ABC的斜边,AP⊥平面ABC,连结PB、PC,作PD⊥BC于D,连结AD,则图中共有直角三角形_________个。
7.如图2-38:AB是圆O的直径,C是异于A、B的圆周上的任意一点,PA垂直于圆O所在的平面,则BC和PC_____________。能力提高8.如图2-39:已知ABCD是空间四边形,AB=AD,CB=CD求证:BD⊥AC9.如图2-40:P是△ABC所在平面外的一点,PA⊥PB,PB⊥PC,PC⊥PA,PH⊥平面ABC,H是垂足。求证:H是ABC的垂心。10.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为DD1中点,O为底面ABCD中心,求证:B1O⊥平面PAC。
答案基础练习1.1,无数;无数,12.D3.D4.√;×;×;√;√;×。巩固练习5.证明:∵PA⊥平面ABC,∴PA⊥BC,又∵AB是⊙O的直径,∴BC⊥AC而PA∩AC=A,∴BC⊥平面PAC又∵AE平面PAC,∴BC⊥AE∵PC⊥AE且PC∩BC=C,∴AE⊥平面PBC。6.解:Rt△PAB、Rt△PAC、Rt△ABC、Rt△ADP。可证BC⊥平面APD,由BC⊥AD,BC⊥PD可得Rt△PBD、Rt△PDC、Rt△ADB、Rt△ADC共8个。7.垂直解:∵PA⊥平面ABC,而BC平面ABC∴PA⊥BC又∵AB是圆O的直径,∴AC⊥BC又∵PA∩AC=A∴BC⊥平面PAC,且PC平面PAC∴BC⊥PC即BC和PC垂直能力提高8.证明:设BD的中点为K,连结AK、CK,∵AB=AD,K为BD中点∴AK⊥BD同理CK⊥BD,且AK∩KC=K∴BD⊥平面AKC∴BD垂直于平面AKC内的所有直线∴BD⊥AC9.证明:∵PA⊥PB,PB⊥PC,∴PA⊥平面PBC,BC平面PBC∴BC⊥PA∵PH⊥平面ABC,BC平面ABC∴BC⊥PH∴BC⊥平面PAH,AH平面PAH∴AH⊥BC,同理BH⊥AC,CH⊥AB,因此H是△ABC的垂心。
10.证明:如图:连结AB1,CB1,设AB=1∵AB1=CB1=,AO=CO,∴B1O⊥AC,连结PB1,∵∴∴B1O⊥PO,∴B1O⊥平面PAC。
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