格物学

异面直线垂直-空间直线、平面的垂直知识点考前基础单选题自测题解析-浙江省等高二数学必修,平均正确率78.0%

2025-05-09
异面直线垂直-空间直线、平面的垂直知识点考前基础单选题自测题解析-浙江省等高二数学必修,平均正确率78.0%
2、['异面直线垂直']

正确率19.999999999999996%在矩形$${{A}{B}{C}{D}}$$中$${,{A}{B}{=}{2}{,}{B}{C}{=}{2}{\sqrt {2}}{,}}$$将$${{△}{A}{B}{D}}$$沿矩形的对角线$${{B}{D}}$$所在的直线进行翻折,在翻折过程中,下列说法正确的是(

B

A.存在某个位置,使得直线$${{B}{D}}$$与直线$${{A}{C}}$$垂直

B.存在某个位置,使得直线$${{A}{B}}$$与直线$${{C}{D}}$$垂直

C.存在某个位置,使得直线$${{B}{C}}$$与直线$${{A}{D}}$$垂直

D.对任意位置,直线$${{A}{C}}$$与$${{B}{D}{,}{C}{D}}$$与$${{A}{B}{,}{A}{D}}$$与$${{B}{C}}$$均不垂直

3、['空间中直线与直线的位置关系', '异面直线垂直', '异面直线所成的角']

正确率60.0%在正方体$${{A}{B}{C}{D}{−}{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}{{D}_{1}}}$$的棱中,与直线$${{B}{{A}_{1}}}$$垂直的棱所在直线的条数为(

A

A.$${{4}}$$

B.$${{5}}$$

C.$${{6}}$$

D.$${{7}}$$

4、['异面直线垂直', '直线与平面垂直的性质定理', '立体几何中的轨迹问题']

正确率40.0%已知正方体$${{A}{B}{C}{D}{−}{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}{{D}_{1}}}$$的棱长为$${{2}}$$,$${{M}}$$为$${{C}{{C}_{1}}}$$的中点,点$${{N}}$$在侧面$${{A}{D}{{D}_{1}}{{A}_{1}}}$$内,若$${{B}{M}{⊥}{{A}_{1}}{N}}$$.则$${{△}{A}{B}{N}}$$面积的最小值为(

B

A.$$\frac{\sqrt{5}} {5}$$

B.$$\frac{2 \sqrt{5}} {5}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{5}}$$

10、['异面直线垂直', '平面与平面垂直的判定定理', '直线与平面平行的判定定理']

正确率60.0%已知$${{m}{,}{l}}$$是直线,$${{α}{,}{β}}$$是平面,给出下列命题
$${①}$$若$${{l}{⊥}{α}{,}{m}{/}{/}{α}}$$,则$${{l}{⊥}{m}{;}{②}}$$若$${{m}{/}{/}{l}{,}{m}{⊂}{α}}$$则$${{l}{/}{/}{α}}$$;
$${③}$$若$${{α}{⊥}{β}{,}{m}{⊂}{α}{,}{l}{⊂}{β}}$$则$${{m}{⊥}{l}{;}{④}}$$若$${{m}{⊥}{l}{,}{m}{⊂}{α}{,}{l}{⊂}{β}}$$,则$${{α}{⊥}{β}{;}}$$
其中正确命题的个数是$${{(}{)}}$$

D

A.$${{4}}$$个

B.$${{3}}$$个

C.$${{2}}$$个

D.$${{1}}$$个

2、在矩形$$ABCD$$中,$$AB=2$$,$$BC=2\sqrt{2}$$,将$$△ABD$$沿对角线$$BD$$翻折。分析各选项:

A. 假设$$BD$$与$$AC$$垂直,则$$BD$$必须垂直于平面$$AOC$$($$O$$为对角线交点),但$$BD$$本身是矩形的对角线,翻折后无法满足此条件,故A错误。

B. 翻折过程中,当$$AB$$与$$CD$$垂直时,$$AB$$必须垂直于平面$$BCD$$,但$$AB$$与$$CD$$平行,无法垂直,故B错误。

C. 当$$BC$$与$$AD$$垂直时,$$AD$$必须垂直于平面$$ABC$$,翻折到一定位置时可能成立,故C正确。

D. 由C可知存在位置满足垂直关系,故D错误。

综上,正确答案为$$C$$。

3、在正方体$$ABCD-A_1B_1C_1D_1$$中,与直线$$BA_1$$垂直的棱:

$$BA_1$$为对角线,与之垂直的棱有:

1. $$AD$$(在底面垂直)
2. $$A_1D_1$$(在侧面垂直)
3. $$BC$$(在底面垂直)
4. $$B_1C_1$$(在侧面垂直)
5. $$CC_1$$(垂直于$$BA_1$$所在平面)
6. $$DD_1$$(同理垂直于$$BA_1$$所在平面)

共6条棱,故答案为$$C$$。

4、正方体$$ABCD-A_1B_1C_1D_1$$棱长为2,$$M$$为$$CC_1$$中点,$$N$$在侧面$$ADD_1A_1$$内,且$$BM⊥A_1N$$。求$$△ABN$$面积最小值:

建立坐标系,设$$A(0,0,0)$$,$$B(2,0,0)$$,$$M(2,2,1)$$,$$A_1(0,0,2)$$,$$N(0,y,z)$$($$0≤y≤2$$,$$0≤z≤2$$)。

由$$BM⊥A_1N$$,向量点积为0:

$$BM=(0,2,1)$$,$$A_1N=(0,y,z-2)$$,

$$0×0 + 2y + 1×(z-2)=0$$,即$$2y + z - 2 = 0$$,$$z=2-2y$$。

$$△ABN$$面积$$S=\frac{1}{2}×AB×AN=\frac{1}{2}×2×\sqrt{y^2+z^2}=\sqrt{y^2+(2-2y)^2}$$。

化简得$$S=\sqrt{5y^2-8y+4}$$,求最小值:

当$$y=\frac{4}{5}$$时,$$S_{\text{min}}=\sqrt{\frac{4}{5}}=\frac{2\sqrt{5}}{5}$$。

故答案为$$B$$。

10、关于线面关系的命题分析:

若$$l⊥α$$且$$m∥α$$,则$$l⊥m$$(正确,垂直于平面的直线垂直于平行于平面的直线)。

若$$m∥l$$且$$m⊂α$$,则$$l∥α$$或$$l⊂α$$(错误,$$l$$可能在平面外或内)。

若$$α⊥β$$且$$m⊂α$$,$$l⊂β$$,则$$m$$与$$l$$不一定垂直(错误,需相交时才垂直)。

若$$m⊥l$$且$$m⊂α$$,$$l⊂β$$,则$$α$$与$$β$$不一定垂直(错误,需$$m$$或$$l$$为交线时才成立)。

综上,仅$$①$$正确,答案为$$D$$。

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