2013版《6年高考4年模拟》
第二节 点、线、面的位置关系
第一部分 六年高考荟萃
2012年高考题
1.[2012•陕西卷] (1)如图所示,证明命题“a是平面π内的一条直线,b是π外的一条直线(b不垂直于π),c是直线b在π上的投影,若a⊥b,则a⊥c”为真;
(2)写出上述命题的逆命题,并判断其真假(不需证明).
解:(1)证法一:如下图,过直线b上任一点作平面π的垂线n,设直线a,b,c,n的方向向量分别是a,b,c,n,则b,c,n共面.根据平面向量基本定理,存在实数λ,μ使得c=λb+μn,则a•c=a•(λb+μn)=λ(a•b)+μ(a•n),
因为a⊥b,所以a•b=0,又因为aπ,n⊥π,所以a•n=0,
故a•c =0,从而a⊥c.
证法二:如图,记c∩b=A,P为直线b上异于点A的任意一点,过P作PO⊥π,垂足为O,则O∈c.∵PO⊥π,aπ,∴直线PO⊥a,又a⊥b,b平面PAO,PO∩b=P,
∴a⊥平面PAO,又c平面PAO,∴a⊥c.
(2)逆命题为:a是平面π内的一条直线,b是π外的一条直线(b不垂直于π),c是直线b在π上的投影,若a⊥c,则a⊥b.逆命题为真命题.
2.[2012•全国卷] 如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为菱形,PA⊥底面ABCD,AC=22,PA=2,E是PC上的一点,PE=2EC.(1)证明:PC⊥平面BED;(2)设二面角A-PB-C为90°,求PD与平面PBC所成角的大小.