- 空间向量的概念
- 共438题
已知在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD为直角梯形,且满足AD⊥AB,BC∥AD,AD=16,AB=8,BB1=8.E,F分别是线段A1A,BC上的点.
(1)若A1E=5,BF=10,求证:BE∥平面A1FD.
(2)若BD⊥A1F,求三棱锥A1-AB1F的体积.
正确答案
略
(1)过E作EG∥AD交A1D于G,连结GF.
∵=,所以=,∴EG=10=BF.
∵BF∥AD,EG∥AD,∴BF∥EG.
∴四边形BFGE是平行四边形.
∴BE∥FG.…………………………………4分
又FGÌ平面A1FD,BEË平面A1FD,
∴BE∥平面A1FD. …………………………………6分
(2)∵在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1A⊥面ABCD,BDÌ面ABCD,∴A1A⊥BD.
由已知,BD⊥A1F,AA1∩A1F=A1,
∴BD⊥面A1AF.
∴BD⊥AF. ………………………………8分
∵梯形ABCD为直角梯形,且满足AD⊥AB,BC∥AD,
∴在Rt△BAD中,tan∠ABD==2.
在Rt△ABF中,tan∠BAF==.
∵BD⊥AF,∴∠ABD+∠BAF=,∴=,BF=4. ………………10分
∵在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1A⊥面ABCD,
∴面AA1B1B⊥面ABCD,又面ABCD∩面AA1B1B=AB,∠ABF=90°,
∴FB⊥面AA1B1B,即BF为三棱锥F-A1B1A的高. ………………12分
∵∠AA1B1=90°,AA1=BB1=8,A1B1=AB=8,∴S=32.
∴V=V=×S×BF=.…14分
在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,E为PD中点,若=
,
=
,
=
,则
=______.
正确答案
=
(
+
)=-
+
(
+
)
=-+
+
=-
+
(
-
)+
(
-
)
=-+
+
=
-
+
.
故答案为:-
+
.
如图,在梯形ABCD中,AB//CD,AD=DC=CB=a,,平面
平面ABCD,四边形ACFE是矩形,AE=a.
(1)求证:平面ACFE;
(2)求二面角B—EF—D的平面角的余弦值.
正确答案
(1)见解析;(2).
试题分析:(1)由已知可得四边形是等腰梯形,
且,
,得到
.
再根据平面平面
,交线为
,即得证.
(2)根据已有垂直关系,以点为原点,
所在直线为
坐标轴,建立空间直角坐标系,则
过作
,垂足为
.令
根据已有关系确定得到,
二面角的大小就是向量
与向量
所夹的角.
证明:(1)在梯形中,
,
,
四边形
是等腰梯形,
且
又平面
平面
,交线为
,
平面
5分
(2)由(1)知,以点为原点,
所在直线为
坐标轴,建立空间直角坐标系,则
过作
,垂足为
.令
由得,
,
即
二面角
的大小就是向量
与向量
所夹的角.
,
即二面角的平面角的余弦值为
. 12分
如图,在△ABC中,设=
,
=
,
=
,
=λ
,(0<λ<1),
=μ
(0<μ<1),试用向量
,
表示
.
正确答案
=
[λ(1-μ)
+μ(1-λ)
]
∵与
共线,∴
=m
=m(
-
)=m(μ
-
),
∴=
+
=
+m(μ
-
)=(1-m)
+mμ
①
又与
共线,∴
=n
=n(
-
)=n(λ
-
),
∴=
+
=
+n(λ
-
)=nλ
+(1-n)
②
由①②,得(1-m)+μm
=λn
+(1-n)
.
∵与
不共线,∴
③
解方程组③得: m=
代入①式得=(1-m)
+mμ
=
[λ(1-μ)
+μ(1-λ)
].
设向量=(-1,3,2),
=(4,-6,2),
=(-3,12,t),若
=m
+n
,则t=______,m+n=______.
正确答案
m+n
=(-m+4n,3m-6n,2m+2n),
∴(-m+4n,3m-6n,2m+2n)=(-3,12,t).
∴解得
∴m+n=.
故答案为:11,.
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