课时跟踪检测(十)垂直关系的性质一、基本能力达标1.在圆柱的一个底面上任取一点(该点不在底面圆周上),过该点作另一个底面的垂线,则这条垂线与圆柱的母线所在直线的位置关系是()A.相交B.平行C.异面D.相交或平行解析:选B由于这条垂线与圆柱的母线都垂直于底面,所以它们平行.2.平面α⊥平面β,直线a∥α,则()A.a⊥βB.a∥βC.a与β相交D.以上都有可能解析:选D因为a∥α,平面α⊥平面β,所以直线a与β垂直、相交、平行都有可能.故选D.3.已知三个平面α,β,γ,若β⊥γ,且α与γ相交但不垂直,则()A.存在aα,a⊥γB.存在aα,a∥γC.任意bβ,b⊥γD.任意bβ,b∥γ解析:选B因为三个平面α,β,γ,若β⊥γ,且α与β相交但不垂直,则可知存在aα,a∥γ,选B.4.已知平面α,β和直线m,l,则下列命题中正确的是()A.若α⊥β,α∩β=m,l⊥m,则l⊥βB.若α∩β=m,lα,l⊥m,则l⊥βC.若α⊥β,lα,则l⊥βD.若α⊥β,α∩β=m,lα,l⊥m,则l⊥β解析:选D选项A缺少了条件:lα;选项B缺少了条件:α⊥β;选项C缺少了条件:α∩β=m,l⊥m;选项D具备了面面垂直的性质定理的条件.5.如图,点P为四边形ABCD外一点,平面PAD⊥平面ABCD,PA=PD,E为AD的中点,则下列结论不一定成立的是()A.PE⊥ACB.PE⊥BCC.平面PBE⊥平面ABCDD.平面PBE⊥平面PAD解析:选D因为PA=PD,E为AD的中点,所以PE⊥AD.又平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,所以PE⊥平面ABCD,所以PE⊥AC,PE⊥BC,所以A、B成立.又PE平面PBE,所以平面PBE⊥平面ABCD,所以C成立.若平面PBE⊥平面PAD,则AD⊥平面PBE,必有AD⊥BE,此关系不一定成立,故选D.6.如图,平面ABC⊥平面ABD,∠ACB=90°,CA=CB,△ABD是正三角形,O为AB中点,则图中直角三角形的个数为________.解析: CA=CB,O为AB的中点,∴CO⊥AB.又平面ABC⊥平面ABD,交线为AB,∴CO⊥平面ABD. OD平面ABD,∴CO⊥OD,∴△COD为直角三角形.所以图中的直角三角形有△AOC,△COB,△ABC,△AOD,△BOD,△COD共6个.答案:67.如图,直二面角αlβ,点A∈α,AC⊥l,C为垂足,B∈β,BD⊥l,D为垂足,若AB=2,AC=BD=1,则CD的长为________.解析:如图,连接BC, 二角面αlβ为直二面角,ACα,且AC⊥l,∴AC⊥β.又BCβ,∴AC⊥BC,∴BC2=AB2-AC2=3,又BD⊥CD,∴CD==.答案:8.已知m,n是直线,α,β,γ是平面,给出下列说法:①若α⊥β,α∩β=m,n⊥m,则n⊥α或n⊥β;②若α∥β,α∩γ=m,β∩γ=n,则m∥n;③若m不垂直于α,则m不可能垂直于α内的无数条直线;④若α∩β=m,n∥m且n⃘α,n⃘β,则n∥α且n∥β.其中正确的说法序号是________(注:把你认为正确的说法的序号都填上).解析:①错,垂直于交线,不一定垂直平面;②对;③错,凡是平面内垂直于m的射影的直线,m都与它们垂直;④对.答案:②④9.如图,PA⊥平面ABD,PC⊥平面BCD,E,F分别为BC,CD上的点,且EF⊥AC.求证:=.证明: PA⊥平面ABD,PC⊥平面BCD,∴PA⊥BD,PC⊥BD,PC⊥EF.又PA∩PC=P,∴BD⊥平面PAC.又EF⊥AC,PC∩AC=C,∴EF⊥平面PAC,∴EF∥BD,∴=.10.如图,正方形ABCD和四边形ACEF所在的平面互相垂直,CE⊥AC,EF∥AC,AB=,CE=EF=1.(1)求证:AF∥平面BDE;(2)求证:CF⊥平面BDE.证明:(1)设AC与BD交于点G.因为EF∥AC,且EF=1,AG=AC=1.所以四边形AGEF为平行四边形.所以AF∥EG.因为EG平面BDE,AF⃘平面BDE,所以AF∥平面BDE.(2)连接FG.因为EF∥CG,EF=CG=1,且CE=1,所以四边形CEFG为菱形,所以CF⊥EG.因为四边形ABCD为正方形,所以BD⊥AC.又因为平面ACEF⊥平面ABCD,CE⊥AC,且平面ACEF∩平面ABCD=AC,所以CE⊥平面ABCD,所以CE⊥BD.又AC∩CE=C,所以BD⊥平面ACEF,所以CF⊥BD.又BD∩EG=G,所以CF⊥平面BDE.二、综合能力提升1.已知l,m,n是三条不同的直线,α是一平面.下列命题中正确的个数为()①若l∥m,m∥n,l⊥α,则n⊥α;②若l∥m,m⊥α,n⊥α,则l∥n;③若l∥α,l⊥m,则m⊥α.A.1B.2C.3D.0解析:选B对于①,因...