- 空间向量的概念
- 共438题
已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,点E是上底面A1B1C1D1(包括边界)内的任一点,若=x
+y
+z
,则x,y,z满足的关系式为:______.
正确答案
在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,因为点E是上底面A1B1C1D1(包括边界)内的任一点,
所以根据向量的加法得=
+
,
在底面A1B1C1D1内,根据平面向量的基本定理可得=y
+z
.(0≤y≤1,0≤z≤1),
所以=
+y
+z
,
所以x=1,0≤y≤1,0≤z≤1.
故答案为:x=1,0≤y≤1,0≤z≤1..
在四面体P-ABC中,PA,PB,PC两两垂直,设PA=PB=PC=a,则点P到平面ABC的距离为________.
正确答案
根据题意,可建立如图所示的空间直角坐标系P-xyz,则P(0,0,0),A(a,0,0),B(0,a,0),C(0,0,a).过点P作PH⊥平面ABC,交平面ABC于点H,则PH的长即为点P到平面ABC的距离.
∵PA=PB=PC,∴H为△ABC的外心.
又∵△ABC为正三角形,∴H为△ABC的重心,可得H点的坐标为.
∴PH=.
如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AC=1,AA1=2,∠B1A1C1=90°,D为BB1的中点,则异面直线C1D与A1C所成角的余弦值为________.
正确答案
以A为原点建立空间直角坐标系,如图A1(0,0,2),C(0,1,0),D(1,0,1),C1(0,1,2),
则=(1,-1,-1),
=(0,1,-2),|
|=
,|
|=
,
·
=1,
cos〈,
〉=
=
,
故异面直线C1D与A1C所成角的余弦值为.
正四棱锥S-ABCD中,O为顶点在底面上的射影,P为侧棱SD的中点,且SO=OD,则直线BC与平面PAC所成的角等于 .
正确答案
30°
如图,以O为原点建立空间直角坐标系Oxyz.
设OD=SO=OA=OB=OC=a,则A(a,0,0),B(0,a,0),C(-a,0,0),
P(0,-,
),
则=(2a,0,0),
=(-a,-
,
),
=(a,a,0).
设平面PAC的法向量为n,可取n=(0,1,1),
则cos<,n>=
=
=
,
∴<,n>=60°,
∴直线BC与平面PAC所成的角为90°-60°=30°.
如图,已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥BC,D为AB的中点,AC=BC=BB1.
求证:(1)BC1⊥AB1.
(2)BC1∥平面CA1D.
正确答案
见解析
【证明】如图,以C1点为原点,C1A1,C1B1,C1C所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系.
设AC=BC=BB1=2,
则A(2,0,2),B(0,2,2),C(0,0,2),A1(2,0,0),B1(0,2,0),
C1(0,0,0),D(1,1,2).
(1)由于=(0,-2,-2),
=(-2,2,-2),
所以·
=0-4+4=0,
因此⊥
,
故BC1⊥AB1.
(2)取A1C的中点E,连接DE,由于E(1,0,1),
所以=(0,1,1).
又=(0,-2,-2),
所以=-
.
又ED和BC1不共线,所以ED∥BC1.
又DE⊂平面CA1D,BC1⊄平面CA1D,
故BC1∥平面CA1D.
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