稿件来源:高途
| 6.5.1 直线与平面垂直题目答案及解析如下,仅供参考!
必修二
第六章 立体几何初步
6.5 垂直关系
6.5.1 直线与平面垂直
如图,已知正方体$ABCD-{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}{{D}_{1}}$,点$E$、$F$、$G$分别为棱$BC$、$C{{C}_{1}}$、$CD$的中点,下列结论正确的有$(\qquad)$.
$AE$与${{D}_{1}}F$共面
","平面$A{{B}_{1}}{{D}_{1}}\\text{//}$平面$GFE$
","$AE\\perp EF$
","$BF//$平面$A{{B}_{1}}{{D}_{1}}$
"]如下图所示:
对于$\rm A$选项,连接$B{{C}_{1}}$,
在正方体$ABCD-{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}{{D}_{1}}$中,$AB\text{//}{{C}_{1}}{{D}_{1}}$且$AB={{C}_{1}}{{D}_{1}}$,
$\therefore $ 四边形$A B C_1 D_1$为平行四边形,则$B{{C}_{1}}\text{//}A{{D}_{1}}$,
$\because E$、$F$分别为$BC$、$C{{C}_{1}}$的中点,则$EF\text{//}B{{C}_{1}}$,故$EF\text{//}A{{D}_{1}}$,
$\therefore $ $AE$与${{D}_{1}}F$共面,$\rm A$对;
对于$\rm B$选项,
$\because B{{B}_{1}}\text{//}D{{D}_{1}}$且$B{{B}_{1}}=D{{D}_{1}}$,
$\therefore $ ,四边形$B{{B}_{1}}{{D}_{1}}D$为平行四边形,
则$BD\text{//}{{B}_{1}}{{D}_{1}}$,
又$\because E$、$G$分别为$BC$、$CD$的中点,则$EG\text{//}BD$,
$\therefore $ $EG\text{//}{{B}_{1}}{{D}_{1}}$,
$\because EG\not\subset $平面$A{{B}_{1}}{{D}_{1}}$,$B_{1} D_{1} \subset$平面$A{{B}_{1}}{{D}_{1}}$,
$\therefore $ ,$EG\text{//}$平面$A{{B}_{1}}{{D}_{1}}$,
同理可证$EF\text{//}$平面$A{{B}_{1}}{{D}_{1}}$,
$\because EF\cap EG=E$,$EF$、$EG\subset $平面$EFG$,
$\therefore $ 平面$EFG\text{//}$平面$A{{B}_{1}}{{D}_{1}}$,$\rm B$对;
对于$\rm C$选项,不妨设$ABCD$的棱长为$2$,则$AE=\sqrt{A{{B}^{2}}+B{{E}^{2}}}=\sqrt{4+1}=\sqrt{5}$,
$EF=\sqrt{C{{E}^{2}}+C{{F}^{2}}}=\sqrt{1+1}=\sqrt{2}$,$AC=\sqrt{A{{B}^{2}}+B{{C}^{2}}}=\sqrt{4+4}=2\sqrt{2}$,
$\because C{{C}_{1}}\perp $平面$ABCD$,$AC\subset $平面$ABCD$,则$C{{C}_{1}}\perp AC$,
$\therefore $ $AF=\sqrt{A{{C}^{2}}+C{{F}^{2}}}=\sqrt{8+1}=3$,
$\therefore $ $A{{E}^{2}}+E{{F}^{2}}\ne A{{F}^{2}}$,故$AE$、$EF$不垂直,$\rm C$错;
对于$\rm D$选项,假设$BF\text{//}$平面$A{{B}_{1}}{{D}_{1}}$,
又$\because EF\text{//}$平面$A{{B}_{1}}{{D}_{1}}$,$EF\cap BF=F$,$EF$、$BF\subset $平面$B{{B}_{1}}{{C}_{1}}C$,
$\therefore $ 平面$B{{B}_{1}}{{C}_{1}}C\text{//}$平面$A{{B}_{1}}{{D}_{1}}$,
事实上,平面$B{{B}_{1}}{{C}_{1}}C$与平面$A{{B}_{1}}{{D}_{1}}$不平行,假设不成立,$\rm D$错$.$
故选:$\rm AB$
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