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《宁海正学中学选修2-1-3.2立体几何中的向量方法(三)2012.12》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、选修2-1-3.2立体几何中的向量方法(三)2012.12.25班级____________姓名_____________学号_________1、若直线的方向向量为,平面的法向量为,则()A.B.C.D.与斜交2、已知是两个不同平面,若平面的法向量为,平面的法向量为,则能使的是------------------------------------------------------------------------------------()A.B.C.D.3、已知,若,且平面,则等于------------------------------
2、----------------------()A.B.C.D.4、若平面的一个法向量为,平面的一个法向量为,且,则_____________________.5.四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行四边形,=(2,-1,-4),=(4,2,0),=(-1,2,-1),则PA与底面ABCD的关系是( B)A.相交 B.垂直C.不垂直D.成60°角6.下面命题中,正确命题的个数为( D )①若n1、n2分别是平面α、β的法向量,则n1∥n2⇔α∥β;②若n1、n2分别是平面α、β的法向量,则α⊥β⇔n1·n2=0;③若n是平面α的法向量,b、
3、c是α内两不共线向量a=λb+μc,(λ,μ∈R)则n·a=0;④若两个平面的法向量不垂直,则这两个平面一定不垂直A.1个B.2个C.3个D.4个7.如图,在四棱锥P-ABCD中,已知PA⊥平面ABCD,PB与平面ABC成60°的角,底面ABCD是直角梯形,∠ABC=∠BAD=90°,AB=BC=AD.(1)求证:平面PCD⊥平面PAC;(2)设E是棱PD上一点,且PE=PD,求异面直线AE与PB所成的角.[解析] 如图,建立空间直角坐标系A-xyz.∵PA⊥平面ABCD,PB与平面ABC成60°,∴∠PBA=60°.取AB=1,则A(0,0,0),
4、B(1,0,0),C(1,1,0),P(0,0,),D(0,2,0).(1)∵=(1,1,0),=(0,0,),=(-1,1,0),∴·=-1+1+0=0,·=0.∴AC⊥CD,AP⊥CD,∴CD⊥平面PAC.CD⊂平面PCD,∴平面PCD⊥平面PAC.(2)∵=,∴E(0,,),∴=(0,,).又=(1,0,-),∴·=-2.∴cos〈·〉===-.8.如图所示,已知四边形ABCD、EADM和MDCF都是边长为a的正方形,点P、Q分别是ED和AC的中点,求:(1)与所成的角;(2)P点到平面EFB的距离;(3)异面直线PM与FQ的距离.解建立空间直
5、角坐标系,使得D(0,0,0),A(a,0,0),B(a,a,0),C(0,a,0),M(0,0,a),E(a,0,a),F(0,a,a),则由中点坐标公式得P(,0,),Q(,,0),(1)所以=(-,0,),(,-,-a),·=(-)×+0+×(-a)=-a2,且
6、
7、=a,
8、
9、=a,所以cos,=.故得两向量所成的角为150°;(2)设n=(x,y,z)是平面EFB的单位法向量,即
10、n
11、=1,n⊥平面EFB,所以n⊥,且n⊥,又=(-a,a,0),=(0,-a,a),即有得其中的一个解是∴n=,=,设所求距离为d,则d=
12、·n
13、=;(3)设e=(
14、x1,y1,z1)是两异面直线的公垂线上的单位方向向量,则由=,=,得求得其中的一个e=,而=(0,a,0),设所求距离为m,则m=
15、]·e
16、=
17、-a
18、=a.9.如图,在三棱锥P-ABC中,, , 点O,D分别是的中点,底面. (I)求证//平面;(II)求直线与平面所成角的正弦值。平面,以为原点,射线为非负轴,建立空间直角坐标系(如图),设则,,.设,则(I)D为的中点,=,又, =-平面.(II),,=,可求得平面的法向量,设与平面所成的角为,则10、如图,已知点P在正方体ABCD-A1B1C1D1的对角线BD1上,∠PDA=60°.AB
19、CDPxyzH(1)求DP与CC1所成角的大小;(2)求DP与平面AA1D1D所成角的大小.如图,已知点P在正方体ABCD-A1B1C1D1的对角线BD1上,∠PDA=60°.(1)求DP与CC1所成角的大小;(2)求DP与平面AA1D1D所成角的大小.解:如图,以为原点,为单位长建立空间直角坐标系.ABCDPxyzH则,.连结,.在平面中,延长交于.设,由已知,由可得.解得,所以.(Ⅰ)因为,所以.即与所成的角为.(Ⅱ)平面的一个法向量是.因为,所以.可得与平面所成的角为.11.如图,已知矩形ABCD所在平面外一点P,PA⊥平面ABCD,E、F分别
20、是AB、PC的中点.(1)求证:EF∥平面PAD;(2)求证:EF⊥CD;证:如图,建立空间直角坐标系A-x