- 用向量证明线线、线面、面面的垂直、平行关系
- 共1400题
设两不同直线a,b的方向向量分别是,平面α的法向量是
,
则下列推理①;②
;③
; ④
;
其中正确的命题序号是( )
正确答案
解析
解:若 ,则b⊥α,故①错误;
若则,
,故②正确;
若,则b∥α,故③正确;
若,则
,又由b⊄α,故b⊥α,故④正确;
故选B.
在三棱锥P-ABC中,PB⊥平面ABC,AB⊥BC,AB=PB=2,BC=2
,E、G分别为PC、PA的中点.
(I)求证:平面BCG⊥平面PAC;
(II)在线段AC上是否存在一点N,使PN⊥BE?证明你的结论.
正确答案
解:(Ⅰ)∵PB⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,
∴BC⊥PB,
又AB⊥BC,AB∩BP=B,
∴BC⊥平面PAB,PA⊂平面PAB,
∴BC⊥PA.①
又AB=PB=2,△PAB为等腰直角三角形,G为斜边PA的中点,
∴BG⊥PA,②又BG∩BC=B,
∴PA⊥平面BCG,PA⊂平面PAC,
∴平面BCG⊥平面PAC;
(Ⅱ)以点B为坐标原点,BA为x轴,BC为y轴,BP为z轴建立空间直角坐标系,则A(2,0,0),C(0,2,0),P(0,0,2),E(0,
,1),
设存在点N∈AC,使PN⊥BE,点N的坐标设为:N(x0,y0,0)
则:得=(0,
,1),
=(x0,y0,-2)
由相似三角形得:,即
,
∴y0=2-
x0.
∴=(x0,2
-
x0,-2)
又PN⊥BE,
∴•
=0.
∴0×x0+×(2
-
x0)+1×(-2)=0,
∴x0=∈[0,2]
故存在点N∈AC,使PN⊥BE.
解析
解:(Ⅰ)∵PB⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,
∴BC⊥PB,
又AB⊥BC,AB∩BP=B,
∴BC⊥平面PAB,PA⊂平面PAB,
∴BC⊥PA.①
又AB=PB=2,△PAB为等腰直角三角形,G为斜边PA的中点,
∴BG⊥PA,②又BG∩BC=B,
∴PA⊥平面BCG,PA⊂平面PAC,
∴平面BCG⊥平面PAC;
(Ⅱ)以点B为坐标原点,BA为x轴,BC为y轴,BP为z轴建立空间直角坐标系,则A(2,0,0),C(0,2,0),P(0,0,2),E(0,
,1),
设存在点N∈AC,使PN⊥BE,点N的坐标设为:N(x0,y0,0)
则:得=(0,
,1),
=(x0,y0,-2)
由相似三角形得:,即
,
∴y0=2-
x0.
∴=(x0,2
-
x0,-2)
又PN⊥BE,
∴•
=0.
∴0×x0+×(2
-
x0)+1×(-2)=0,
∴x0=∈[0,2]
故存在点N∈AC,使PN⊥BE.
如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E在棱AB上移动.
(1)证明:D1E⊥A1D;
(2)当E为AB的中点时,求点E到面ACD1的距离.
正确答案
解:(1)分别以DA、DC、DD1为x、y、z轴,建立如图的坐标系,则
,设E(1,t,0),
所以,
,
∴D1E⊥A1D;
(2)当E为AB的中点时,E(1,1,0),,
设平面ACD1的法向量是,
求出,
,由
,得
∵=(1,1,-1)
由点到平面的距离公式,得,
∴点E到面ACD1的距离是.
解析
解:(1)分别以DA、DC、DD1为x、y、z轴,建立如图的坐标系,则
,设E(1,t,0),
所以,
,
∴D1E⊥A1D;
(2)当E为AB的中点时,E(1,1,0),,
设平面ACD1的法向量是,
求出,
,由
,得
∵=(1,1,-1)
由点到平面的距离公式,得,
∴点E到面ACD1的距离是.
已知平面外一点P和平面内不共线三点A、B、C,A′、B′、C′分别在PA、PB、PC上,若延长A′B′、B′C′、A′C′与平面分别交于D、E、F三点,则D、E、F三点( )
正确答案
解析
解:∵A′、B′、C′分别在PA、PB、PC上,且三点不共线,
∴A′、B′、C′确定一个平面,
∵A′B′、B′C′、A′C′与平面ABC分别交于D、E、F三点,
∴D、E、F为已知平面ABC与平面A′B′C′的公共点,
由公理2知,D、E、F共线.
故选D.
若直线l的方向向量=(-2,3,1)平面α的一个法向量
=(4,0,1)则直线l与平面α所成的角的正弦值为______.
正确答案
解析
解:直线l与平面α所成的角的正弦值==
=
=
.
故答案为:.
扫码查看完整答案与解析