- 空间向量及其运算
- 共1844题
如图,在五面体ABCDEF中,FA 平面ABCD, AD//BC//FE,AB
AD,M为EC的中点,AF=AB=BC=FE=
AD
(1)求异面直线BF与DE所成的角的大小;
(2)证明平面AMD
平面CDE;
(3)求二面角A-CD-E的余弦值.
正确答案
(1)BCFE ……………………1分
∴BCEF是□ ∴BF//CE
∴∠CED或其补角为BF与DE所成角 ……………………2分
取AD中点P连结EP和CP
∵FE
AP ∴FA
EP
同理ABPC 又FA⊥平面ABCD ∴EF⊥平面ABCD
∴EP⊥PC、EP⊥AD 由AB⊥AD PC⊥AD
设FA=a,则EP=PC=PD=a
CD=DE=EC=a ∴△ECD是正三角形 ∴∠CED=60o
∴BF与DE成角60o ……………………2分
(2)∵DC=DE,M为EC中点 ∴DM⊥EC
连结MP,则MP⊥CE 又DMMP=M
∴DE⊥平面ADM ……………………3分
又CE平面CDE ∴平面AMD⊥平面CDE …… ………1分
(3)取CD中点Q,连结PQ和EQ ∵PC=DQ
∴PQ⊥CD,同理EQ⊥CD ∴∠PQE为二面角的平面角 ……………2分
在Rt△EPQ中,
∴二面角A-CD-E的余弦值为
略
.已知空间三点,则
的夹角的大小是__________
正确答案
分析:先分别求出 与
的坐标,再根据空间两向量夹角的坐标公式求出它们的夹角的余弦值,从而求出
与
的夹角θ.
解:=(-2,-1,3),
=(-1,3,-2),
cos<,
>=
=
=-
,
∴θ=<,
>=120°.
故答案为120°
设、
是平面直角坐标系(坐标原点为
)内分别与
轴、
轴正方向相同的两个单位向量,且
,
,则
的面积等于
正确答案
5
略
已知向量a=(m,n),b=(p,q),定义a⊗b=mn-pq.给出下列四个结论:①a⊗a=0;②a⊗b=b⊗a;③(a+b)⊗a=a⊗a+b⊗a;④(a⊗b)2+(a·b)2=(m2+q2)·(n2+p2).
其中正确的结论是________.(写出所有正确结论的序号)
正确答案
①④
对于①,a⊗a=mn-mn=0,所以①正确;对于②,a⊗b=mn-pq,b⊗a=pq-mn,故②不一定正确;对于③,(a+b)⊗a=(m+p)(n+q)-mn,a⊗a+b⊗a=0+pq-mn,所以③不一定正确;对于④,(a⊗b)2+(a·b)2=(mn-pq)2+(mp+nq)2=(m2+q2)·(n2+p2),故④正确.
已知,则
的最小值是_______________.
正确答案
,当
时,有最小值为
.
如图,已知平行六面体。
(I)若为
的重心,
,设
,用向量
表示向量
;
(II)若平行六面体各棱长相等且
平面
,
为
中点,
,求证;
平面
。
正确答案
见解析
已知空间四边形OABC,点M、N分别是OA、BC的中点,且=a,
=b,
=c,用a,b,c表示向量
=________.
正确答案
(b+c-a)
如图,
=
(
+
)=
·[(
-
)+(
-
)]=
(
+
-2
)=
(
+
-
)=
(b+c-a).
设向量,其中
.
(1)若//
,求
的值;
(2)若函数的大小
正确答案
(1) 1 (2)
(1)∵,
∴,
∵//
∴
∴
.
(2)∵,
,
∴,
∵,∴
,∴
,∴
如右图所示,ABCD-A1B1C1D1是正四棱柱,侧棱长为1,底面边长为2,E是棱BC的中点.
(1)求证:BD1∥平面C1DE;
(2)求三棱锥D-D1BC的体积
正确答案
(1)证明:连接D1C交DC1于F,连结EF.
∵ABCD—A1B1C1D1为正四棱柱,
∴四边形DCC1D1为矩形,
∴F为D1C中点.
在△CD1B中,∵E为BC中点,∴EF∥D1B.
又∵D1B⊄面C1DE,EF⊂面C1DE,∴BD1∥平面C1DE.
(2)连结BD,VD-D1BC=VD1-DBC,∵AC′是正四棱柱,
∴D1D⊥面DBC.
∵DC=BC=2,∴S△BCD=×2×2=2.
VD1-DBC=·S△BCD·D1D=×2×1=.
∴三棱锥D-D1BC的体积为.
略
如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,点E为AA1的中点,在对角面BB1D1D上取一点M,使AM+ME最小,其最小值为_____
正确答案
a
略
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