- 用向量证明线线、线面、面面的垂直、平行关系
- 共1400题
若向量,则这两个向量的位置关系是___________。
正确答案
垂直
已知平行四边形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB=1,AD=2,(I)求证:AC⊥BF;
(II)若二面角F—BD—A的大小为60°,求a的值
正确答案
解:以CD为x轴,CA为y轴,以CE为z轴建立空间坐标系,
(1)
(2)平面ABD的法向量
略
(本小题10分)如图,已知平行四边形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,,
(1)求证:AC⊥BF;
(2)求点A到平面FBD的距离.
正确答案
(1)见解析(2)
本题考查异面直线垂直的证明、点到平面的距离.解题时要认真审题,仔细解答,注意向量法的合理运用.
(1)在△ACD中,由题设条件推导出CD⊥CA,由ABCD是平行四边形,知CA⊥AB,由直线垂直于平面的性质得到AC⊥BF.
(2)求出向量AD和平面FBD的法向量,用向量法能够求出点A到平面FBD的距离.
解法1:由得
,故AD2=AC2+CD2,,,所以CD⊥CA
以CD为x轴,CA为y轴,以CE为z轴建立空间坐标系,
(1)C(0,0,0),D(1,0,0),A(0,,0),F(0,
,
),B(-1,
,0),
,
, ,
(2),
由,
可得
,
点A到平面FBD的距离为d,
解法2 :(1)由得
,故BC2=AC2+AB2,,,所以AC⊥AB
因为ACEF是矩形,AC⊥AF,所以AC⊥平面ABF,故AC⊥BF
(2)由,得
已知正方体的棱长为2,
分别是
上的动点,且
,确定
的位置,使
.
正确答案
分别为
的中点时,
建立如图所示的空间直角坐标系,设,
得,
.
那么,
从而,
,
由,
即.
故分别为
的中点时,
.
如图是一个水平放置的正三棱柱
,
是棱
的中点.正三棱柱的主视图如图
.
(Ⅰ) 图中垂直于平面
的平面有哪几个?(直接写出符合要求的平面即可,不必说明或证明)
(Ⅱ)求正三棱柱的体积;
(Ⅲ)证明:.
正确答案
Ⅰ)平面、平面
、平面
.
……3分(每对1个给1分)(Ⅱ)依题意,在正三棱柱中,
,
,从而
. …5分,
所以正三棱柱的体积. ……7分.
(Ⅲ)连接,设
,连接
,
因为是正三棱柱的侧面,所以
是矩形,
是
的中点,
所以是
的中位线,
. ……………10分
因为,
,所以
.
略
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