- 空间向量及其运算
- 共1844题
设,试问是否存在实数
,使
成立?如果存在,求出
;如果不存在,请写出证明.
正确答案
存在使得
解:假设成立.
,
.
解得
所以存在使得
.理由即为解答过程.
如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=6,D,E分别是AC,AB上的点,且DE∥BC,DE=2,将△ADE沿DE折起到△A1DE的位置,使A1C⊥CD,如图2.
(I)求证:A1C⊥平面BCDE;
(II)若M是A1D的中点,求CM与平面A1BE所成角的大小;
正确答案
(I)先证 (II)
试题分析:(1),
平面
,
又平面
,
又,
平面
。
(2)如图建系,则
,
,
,
∴,
设平面法向量为
则 ∴
∴
∴
又∵
∴
∴,
∴与平面
所成角的大小
.
点评:本题考查线面垂直,考查线面角,考查面面垂直,既有传统方法,又有向量知识的运用,要加以体会.
在边长是2的正方体-
中,
分别为
的中点. 应用空间向量方法求解下列问题.
(1)求EF的长
(2)证明:平面
;
(3)证明: 平面
.
正确答案
(1)
(2)根据题意,关键是能根据向量法来得到即可。
(3)对于题目中,则可以根据线面垂直的判定定理来的得到。
试题分析:解(1)如图建立空间直角坐标系
4分
(2)
而
平面
8分
(3)
又
平面
. 12分
点评:主要是考查了运用向量法来求解长度以及平行和垂直的证明的运用,属于基础题。
在正方体中,
为
的中点,则异面直线
和
间的距离 .
正确答案
设正方体棱长为,以
为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则
,
,设
和
公垂线段上的向量为
,则
,即
,
,
,又
,
,所以异面直线
和
间的距离为
.
若,
,
是平面
内的三点,设向量
,且
,则
________________。
正确答案
2:3:(-2)
略
已知棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、M分别是A1C1、A1D和B1A上任一点,求证:平面A1EF∥平面B1MC
正确答案
证明:如图建立空间直角坐标系,
则=(-1,1,0),
=(-1,0,-1)
=(1,0,1),
=(0,-1,-1)
设,
,
(
、
、
,且均不为0)
设、
分别是平面A1EF与平面B1MC的法向量,
由
可得
即
解得:=(1,1,-1)
由
可得
即
解得=(-1,1,-1),所以
=-
,
∥
,
所以平面A1EF∥平面B1MC.
略
如图直角梯形OABC中,,SO=1,以OC、OA、OS分别为x轴、y轴、z轴建立直角坐标系O-xyz.
(Ⅰ)求的大小(用反三角函数表示);
(Ⅱ)设
①
②OA与平面SBC的夹角(用反三角函数表示);
③O到平面SBC的距离.
(Ⅲ)设
① .
②异面直线SC、OB的距离为 .
(注:(Ⅲ)只要求写出答案).
正确答案
(Ⅰ)
(Ⅱ)
② ③
(Ⅰ)如图所示:
C(2,0,0),S(0,0,1),O(0,0,0),B(1,1,0)
………………………………………………………5分
(Ⅱ)①
……………………………………………………………………………8分
②,
,
③;
……………………………………14分
若,
,
是平面
内的三点,设平面
的法向量
,则
________________。
正确答案
已知棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1,求平面A1BC1与平面ABCD所成的二面角的大小
正确答案
平面A1BC1与平面ABCD所成的二面角大小为arccos或
-arccos
.
如图建立空间直角坐标系,=(-1,1,0),
=(0,1,-1)
设、
分别是平面A1BC1与平面ABCD的法向量,
由
可解得
=(1,1,1)
易知=(0,0,1),
所以,=
所以平面A1BC1与平面ABCD所成的二面角大小为arccos或
-arccos
.
注:用法向量的夹角求二面角时应注意:平面的法向量有两个相反的方向,取的方向不同求
出来的角度当然就不同,所以最后还应该根据这个二面角的实际形态确定其大小.
(12分)
已知空间三点
(1)求
(2)求以AB,AC为边的平行四边形的面积。
正确答案
略
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