- 用向量证明线线、线面、面面的垂直、平行关系
- 共1400题
已知直线a∥平面α,直线b在平面α内,则a与b的位置关系为
正确答案
平行或异面.
直线a∥平面α,直线b在平面α内,所以直线a,b没有公共点,所以直线a与b的位置关系为平行或异面
(2011•浙江)如图,在三棱锥P﹣ABC中,AB=AC,D为BC的中点,PO⊥平面ABC,垂足O落在线段AD上,已知BC=8,PO=4,AO=3,OD=2
(1)证明:AP⊥BC;
(2)在线段AP上是否存在点M,使得二面角A﹣MC﹣β为直二面角?若存在,求出AM的长;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)见解析 (2)存在,3
以O为原点,以AD方向为Y轴正方向,以射线OP的方向为Z轴正方向,建立空间坐标系,
则O(0,0,0),A(0,﹣3,0),B(4,2,0),C(﹣4,2,0),P(0,0,4)
(1)则=(0,3,4),
=(﹣8,0,0)
由此可得•
=0
∴⊥
即AP⊥BC
(2)设=λ
,λ≠1,则
=λ(0,﹣3,﹣4)
=
+
=
+λ
=(﹣4,﹣2,4)+λ(0,﹣3,﹣4)
=(﹣4,5,0),
=(﹣8,0,0)
设平面BMC的法向量=(a,b,c)
则
令b=1,则=(0,1,
)
平面APC的法向量=(x,y,z)
则
即
令x=5
则=(5,4,﹣3)
由=0
得4﹣3=0
解得λ=
故AM=3
综上所述,存在点M符合题意,此时AM=3
在长方体中,点
,
分别是四边形
,
的对角线的交点,点
,
分别是四边形
,
的对角线的交点,点
,
分别是四边形
,
的对角线的交点.求证:
.
正确答案
证明见解析
如图,连结,
,
,
,
,
.由三角形中位线定理可知
,
.
又,
.同理可证
.
由等角定理可得.
.
在正三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AA1,D、E分别是棱A1B1、AA1的中点,点F在棱AB上,且.
(1)求证:EF∥平面BDC1;
(2)求证:平面
.
正确答案
证明见解析.
试题分析:(1)要证线面平行,就是要在平面内找一条直线与直线
平行,本题中容易看出就是要证明
,而这个在四边形
中只要取
中点
,可证明
即得;(2)要证
平面
,根据线面垂直的判定定理,就是要证
与平面
内的两条相交直线垂直,观察已知条件,正三棱柱的侧面是正方形,因此有
,下面还要找一条垂线,最好在
,
中找一条,
在平面
中,由平面几何知识易得
,又由正三棱柱的性质可得
平面
,从而
,因此有
平面
,即有
,于是结论得证.
(1)证明:取的中点M,因为
,所以
为
的中点,
又因为为
的中点,所以
, 2分
在正三棱柱中,
分别为
的中点,
所以,且
,则四边形A1DBM为平行四边形,
所以,所以
, 5分
又因为平面
,
平面
,所以,
平面
7分
(2)连接,因为在正三角
中,
为
的中点,
所以,,所以,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,
面
,
所以,,因为
,所以,四边形
为正方形,由
分别为
的中点,所以,可证得
,
所以,面
,即
, 11分
又因为在正方形中,
,所以
面
, 14分
若是互不重合的直线,
是互不重合的平面,给出下列命题:
①若则
或
;
②若则
;
③若不垂直于
,则
不可能垂直于
内的无数条直线;
④若且
则
;
⑤若且
则
.
其中正确命题的序号是 .
正确答案
②④⑤
试题分析:①由面面垂直性质定理知:当且
时,才有
;所以①错;
②因为两平行平面被第三平面截得的交线平行,所以②对;
③命题“若不垂直于
,则
不可能垂直于
内的无数条直线”的逆否命题为“若
垂直于
内的无数条直线,则
垂直于
”,这不符线面垂直判定定理,所以③错;
④因为所以
又
所以由线面平行判定定理得
,同理可得
,所以④对;
⑤利用一个结论,两相交平面同垂直于第三平面,则它们交线垂直于第三平面,所以⑤对.
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