题目内容
下列4个正方体图形中,l是正方体的一条对角线,点M、N、P分别为其所在棱的中点,能得出直线l⊥面MNP的所有图形的序号是( )

| A、①④ | B、①② | C、②④ | D、①③ |
考点:直线与平面垂直的判定
专题:空间位置关系与距离
分析:设定正方体的顶点如图,连结DB,AC,根据M,P分别为中点,判断出MP∥AC,由四边形ABCD为正方形,判断出AC⊥BD进而根据DD′⊥平面ABCD,AC?平面ABCD,判断出DD′⊥AC,进而根据线面垂直的判定定理推断出AC⊥平面DBB′,根据线面垂直的性质可知AC⊥DB′,利用线面垂直的判定定理推断出由MP∥AC,推断出DB′⊥MP,同理可证DB′⊥MP,DB′⊥NP,利用线面垂直的判定定理推断出DB′⊥平面MNP.④中由①中证明可知l⊥MP,根据MP∥AC,AC⊥l,推断出l⊥MP,进而根据线面垂直的判定定理推断出l⊥平面MNP.
解答:
解:设定正方体的顶点如图,连结DB,AC,
∵M,P分别为中点,
∴MP∥AC,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AC⊥BD,
∵BB′⊥平面ABCD,AC?平面ABCD,
∴BB′⊥AC,
∵BB′∩DB′=B,BB′?平面DBB′,AC?平面DBB′,
∴AC⊥平面DBB′,
∵DB′?平面DBB′,
∴AC⊥DB′,
∵MP∥AC,
∴DB′⊥MP,
同理可证DB′⊥MN,DB′⊥NP,
∵MP∩NP=P,MP?平面MNP,NP?平面MNP,
∴DB′⊥平面MNP,即l垂直于平面MNP,故①正确.
④中由①中证明可知l⊥MP,
∵MP∥AC,
AC⊥l,
∴l⊥MP,
∴l⊥平面MNP,
故选:A.
∵M,P分别为中点,
∴MP∥AC,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AC⊥BD,
∵BB′⊥平面ABCD,AC?平面ABCD,
∴BB′⊥AC,
∵BB′∩DB′=B,BB′?平面DBB′,AC?平面DBB′,
∴AC⊥平面DBB′,
∵DB′?平面DBB′,
∴AC⊥DB′,
∵MP∥AC,
∴DB′⊥MP,
同理可证DB′⊥MN,DB′⊥NP,
∵MP∩NP=P,MP?平面MNP,NP?平面MNP,
∴DB′⊥平面MNP,即l垂直于平面MNP,故①正确.
④中由①中证明可知l⊥MP,
∵MP∥AC,
AC⊥l,
∴l⊥MP,
∴l⊥平面MNP,
故选:A.
点评:本题主要考查了线面垂直的判定定理.考查了学生空间思维能力和观察能力.
练习册系列答案
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若a>0,b>0,则有( )
A、
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B、
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C、
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D、
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