- 空间向量及其运算
- 共1844题
如图所示,已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1 的底面ABCD 是菱形,且∠C1CB= ∠C1CD= ∠BCD=60 °. 求证:CC1 ⊥BD.
正确答案
证明:设则|a|=|b|.
=b-a,
(b-a)·c=b·c-a·c=|b||c|cos60°-|a||c|cos60°=0,
,
即C1C⊥BD.
向量=(-1,2,-4),
=(2,-2,3)是平面α内的两个不共线的向量,直线l的一个方向向量
=(2,3,1),则l与α是否垂直?______(填“是”或“否”).
正确答案
∵•
=2×2+(-2)×3+3×1=1≠0,
∴l与α不垂直.
故答案为否.
已知空间三点O(0,0,0),A(-1,1,0),B(0,1,1),若直线OA上的一点H满足BH⊥OA,则点H的坐标为______.
正确答案
设H点的坐标为(x,y,z)
则∵O(0,0,0),A(-1,1,0),B(0,1,1),
∴=(-1,1,0),
=(x,y,z),
∵点H在直线OA上,则∥
,即
存在λ∈[0,1],使=λ
即(x,y,z)=λ(-1,1,0)=(-λ,λ,0)
∴=(-λ,λ-1,-1),又∵BH⊥OA,即
•
=0
即λ+λ-1=0,解得λ=
∴点H的坐标为(-,
,0)
故答案为:(-,
,0).
已知空间三个向量=(1,-2,-17),
=(x,2,-4),
=(-1,y,3),若它们分别两两垂直,则x=______,y=______.
正确答案
∵=(1,-2,-17),
=(x,2,-4),
=(-1,y,3)分别两两垂直,
∴,
解得x=-64,y=-26.
故答案为:-64,-26.
如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB⊥BC,P为A1C1的中点,AB=BC=kPA.
(I)当k=1时,求证PA⊥B1C;
(II)当k为何值时,直线PA与平面BB1C1C所成的角的正弦值为 ,并求此时二面角A﹣PC﹣B的余弦值.
正确答案
解:以点B为坐标原点,分别以直线BA、BC、BB1为x轴、y轴建立空间直角坐标系Oxyz.(I)设AB=2,则AB=BC=PA=2
根据题意得:
所以 .
∵ ,∴PA⊥B1C.
(II)设AB=2,则 ,
根据题意:A(2,0,0),C(0,2,0),
又因为 ,
所以 ,
∴ ,
∴ ,
∵AB⊥平面B1C,
所以由题意得 ,即
,即
,
∵k>0,解得k= .
即 时,直线PA与平面BB1C1C所成的角的正弦值为
∵B1P⊥面APC,∴平面APC的法向量
设平面BPC的一个法向量为 ,
∵ 由
,得
, ∴
所以此时二面角A﹣PC﹣B的余弦值是
若a= (1 ,5 ,-1 ),b= (-2 ,3 ,5 )。
(1)若(ka+b)∥(a-3b),求k;
(2)若(ka+b)⊥(a-3b),求k。
正确答案
解:(1)ka+b=(k-2,5k+3,-k+5),a-3b=(1+3×2,5-3×3,-1-3×5)=(7,-4,-16)
∵(ka+b)∥(a-3b)
∴
解得
(2)∵(ka+b)⊥(a-3b)
∴(k-2)×7+(5k+3)×(-4)+(-k+5)×(-16)=0
解得
在空间四边形PABC 中,PA⊥平面ABC ,AC⊥BC. 若A 在PB、PC上的射影分别是E 、F,求证:EF⊥PB .
正确答案
证明:由已知可得又
共面,
所以存在实数x,y,使得
∴EF⊥PB.
已知点A,B,C的坐标分别为(0,1,0),(-1,0,1),(2,1,1),点P的坐标为(x,0,z),若⊥
,
⊥
,则点P的坐标为______.
正确答案
∵=(-1,-1,1),
=(2,0,1),
=(-x,1,-z).
∵⊥
,
⊥
,∴
•
=
•
=0.
∴,解得
.
∴P(,0,-
).
故答案为P(,0,-
).
已知向量=(-1,0,1),
=(1,2,3),k∈R,且(k
-
)与
垂直,则k等于______.
正确答案
∵向量=(-1,0,1),
=(1,2,3)
∴k-
=(-k-1,-2,k-3)
又∵(k-
)⊥
∴(k-
)•
=-k-1-4+3k-9=2k-14=0
解得k=7
故答案为:7
在空间坐标系中,已知直角三角形ABC的三个顶点为A(﹣3,﹣2,1)、B(﹣1,﹣1,﹣1)、C(﹣5,x,0),则x的值为( ).
正确答案
0或9
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