| 8.6.3 平面与平面垂直 题目答案及解析

稿件来源:高途

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必修二

第八章 立体几何初步

8.6 空间直线、平面的垂直

8.6.3 平面与平面垂直

如图,在三棱锥$P-ABC$中,$\triangle PBC$为等边三角形,点$O$$BC$的中点,$AC\bot PB$,平面$PBC\bot $平面$ABC$.


(1)求直线$PB$和平面$ABC$所成的角的大小.
(2)求证:平面$PAC{\bot }$平面$PBC$.
(3)已知$E$$PO$的中点,$F$$AB$上的点,$AF=\lambda AB$.若$EF// $平面$PAC$,求$\lambda $的值.

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$(1)$${60}^{\\circ }$

$(2)$证明见解析;

$(3)$$\\dfrac{1}{4}$

"]]

$(1)$$\because \triangle PBC$是等边三角形,点$O$$BC$的中点,
$\therefore PO\bot BC$
$\because 平面PBC\mathrm{\bot }平面ABC$$平面PBC\cap \mathrm{平面}ABC=BC$
$PO\subset 平面PAC$$\therefore PO\bot \mathrm{平面}ABC$
$\therefore \angle PBC$是直线$PB$和平面$ABC$所成角,
$\because \triangle PBC$是等边三角形,$\therefore \angle PBC={60}^{\circ }$
$\therefore $直线$PB$和平面$ABC$所成角为${60}^{\circ }$.
$(2)$由上一题得$PO\mathrm{\bot }平面ABC$
$\because AC\subset 平面ABC$$\therefore PO\bot AC$
$\because AC\bot PB$$PB\subset \mathrm{平面}PBC$$PO\subset 平面PBC$$PB\cap PO=P$
$\therefore AC\bot \mathrm{平面}PBC$
$\because AC\subset 平面PAC$$\therefore 平面PAC\mathrm{\bot }平面\mathrm{P}BC$.
$(3)$

过点$E$$F$分别作$ES// BC$$FT// BC$,交$PC$$AC$$S$$T$,连接$ST$,则$ES// FT$
$\therefore $直线$ES$与直线$FT$确定一个平面,
$\because EF// \mathrm{平面}PAC$$EF\subset 平面EST\,F$
$平面PAC\cap 平面EST\,F=ST$
$\because EF// ST$
$\therefore $四边形$ESTF$是平行四边形,$\therefore ES// FT$
$\because $$E$$PO$的中点,$ES// BC$$ES=\dfrac{1}{2}OC$
$\because $$O$$BC$的中点,$\therefore ES=\dfrac{1}{4}BC$
$\because FT// BC$$\therefore \dfrac{AF}{AB}=\dfrac{FT}{BC}=\dfrac{ES}{BC}=\dfrac{1}{4}$
$\therefore \lambda =\dfrac{1}{4}$.

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