《高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 立體幾何與空間向量 第7節(jié) 立體幾何中的向量方法 第一課時(shí)練習(xí) 理 新人教A版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 立體幾何與空間向量 第7節(jié) 立體幾何中的向量方法 第一課時(shí)練習(xí) 理 新人教A版(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第七章 第7節(jié) 立體幾何中的向量方法 第一課時(shí)
[基礎(chǔ)訓(xùn)練組]
1.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14577704)若直線l的一個(gè)方向向量為a=(2,5,7),平面α的一個(gè)法向量為u=(1,1,-1),則( )
A.l∥α或l?α B.l⊥α
C.l?α D.l與α斜交
解析:A [由條件知au=21+51+7(-1)=0,所以a⊥u,故l∥α或l?α.故選A.]
2.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14577705)若平面α,β的法向量分別為n1=(2,-3,5),n2=(-3,1,-4),則( )
A.α∥β B.α⊥β
C.α,β相交但不垂直 D.以上均不正確
解析:C [∵n1
2、n2=2(-3)+(-3)1+5(-4)≠0,∴n1與n2不垂直,∴α與β相交但不垂直.]
3.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14577706)設(shè)平面α的法向量為(1,2,-2),平面β的法向量為(-2,-4,k),若α∥β,則k等于( )
A.2 B.-4
C.4 D.-2
解析:C [因?yàn)棣痢桅拢裕剑?,所以k=4.]
4.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14577707)如圖所示,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,O是底面正方形ABCD的中心,M是D1D的中點(diǎn),N是A1B1的中點(diǎn),則直線NO、AM的位置關(guān)系是( )
A.平行 B.相交
C.異面垂直 D.異面不垂直
解析:C [建立坐標(biāo)系如圖,設(shè)
3、正方體的棱長(zhǎng)為2,則A(2,0,0),M(0,0,1),O(1,1,0),N(2,1,2),=(-1,0,-2),=(-2,0,1),=0,則直線NO、AM的位置關(guān)系是異面垂直.]
5.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14577708)已知=(1,5,-2),=(3,1,z),若⊥,=(x-1,y,-3),且BP⊥平面ABC,則實(shí)數(shù)x,y,z分別為( )
A.,-,4 B.,-,4
C.,-2,4 D.4,,-15
解析:B [∵⊥,∴=0,即3+5-2z=0,得z=4.
BP⊥平面ABC,∴BP⊥AB,BP⊥BC,
又=(3,1,4),則解得]
6.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14577709)已知平面α和平
4、面β的法向量分別為a=(1,1,2),b=(x,-2,3),且α⊥β,則x= ________ .
解析:由α⊥β知ab=0,即x+1(-2)+23=0,解得x=-4.
答案:-4
7.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14577710)在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P(1,,),過(guò)點(diǎn)P作平面yOz的垂線PQ,則垂足Q的坐標(biāo)為 ________ .
解析:由題意知,點(diǎn)Q即為點(diǎn)P在平面yOz內(nèi)的射影,
所以垂足Q的坐標(biāo)為(0,,).
答案:(0,,)
8.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14577711)(2018武漢市調(diào)研)已知平面α內(nèi)的三點(diǎn)A(0,0,1),B(0,1,0),C(1,0,0),平面β的一個(gè)法向量n=(-1,-1,-1)
5、,則不重合的兩個(gè)平面α與β的位置關(guān)系是 ________ .
解析:設(shè)平面α的法向量為m=(x,y,z),
由m=0,得x0+y-z=0?y=z,
由m=0,得x-z=0?x=z,取x=1,
∴m=(1,1,1),m=-n,∴m∥n,∴α∥β.
答案:α∥β
9.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14577712)如圖所示,在四棱錐P-ABCD中,PC⊥平面ABCD,PC=2,在四邊形ABCD中,∠B=∠C=90,AB=4,CD=1,點(diǎn)M在PB上,PB=4PM,PB與平面ABCD成30的角.求證:
(1)CM∥平面PAD;
(2)平面PAB⊥平面PAD.
證明:(1)以C為坐標(biāo)原點(diǎn),CB為x軸,C
6、D為y軸,CP為z軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系C-xyz.
∵PC⊥平面ABCD,
∴∠PBC為PB與平面ABCD所成的角,
∴∠PBC=30,
∵PC=2,∴BC=2,PB=4,
∴D(0,1,0),B(2,0,0),A(2,4,0),P(0,0,2),
M,
∴=(0,-1,2),=(2,3,0),
=.
(1)設(shè)n=(x,y,z)為平面PAD的一個(gè)法向量,
由即
令y=2,得n=(-,2,1).
∴n=-+20+1=0,
∴n⊥.又CM?平面PAD,
∴CM∥平面PAD.
(2)如圖,取AP的中點(diǎn)E,連接BE,
則E(,2,1),=(-,2,1)
7、.
∵PB=AB,∴BE⊥PA.
又∵=(-,2,1)(2,3,0)=0,
∴⊥,∴BE⊥DA.
又PA∩DA=A,∴BE⊥平面PAD.
又∵BE?平面PAB,
∴平面PAB⊥平面PAD.
10.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14577713)已知正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為3,點(diǎn)E在AA1上,點(diǎn)F在CC1上,且AE=FC1=1.
(1)求證:E,B,F(xiàn),D1四點(diǎn)共面;
(2)若點(diǎn)G在BC上,BG=,點(diǎn)M在BB1上,GM⊥BF,垂足為H,求證:EM⊥平面BCC1B1.
證明:(1)建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,則B(0,0,0),E(3,0,1),F(xiàn)(0,3,2),D1(3,3,
8、3),
則=(3,0,1),=(0,3,2),=(3,3,3).
所以=+.故,,共面.
又它們有公共點(diǎn)B,所以E,B,F(xiàn),D1四點(diǎn)共面.
(2)設(shè)M(0,0,z0),G,
則=,
而=(0,3,2),
由題設(shè)得=-3+z02=0,
得z0=1.故M(0,0,1),
有=(3,0,0).
又=(0,0,3),=(0,3,0),
所以=0,=0,
從而ME⊥BB1,ME⊥BC.又BB1∩BC=B.
故ME⊥平面BCC1B1.
[能力提升組]
11.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14577714)如圖,在長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,AA1=,AD=2,P為C1D1的中
9、點(diǎn),M為BC的中點(diǎn).則AM與PM的位置關(guān)系為( )
A.平行 B.異面
C.垂直 D.以上都不對(duì)
解析:C [以D點(diǎn)為原點(diǎn),分別以DA,DC,DD1所在直線為x,y,z軸,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系D-xyz,依題意,可得,D(0,0,0),P(0,1,),C(0,2,0),A(2,0,0),M(,2,0).
∴=(,2,0)-(0,1,)=(,1,-),=(,2,0)-(2,0,0)=(-,2,0),∴=(,1,-)(-,2,0)=0,即⊥,∴AM⊥PM.]
12.如圖,正方形ABCD與矩形ACEF所在平面互相垂直,AB=,AF=1,M在EF上且AM∥平面BDE,則
10、M點(diǎn)的坐標(biāo)為( )
A.(1,1,1) B.
C. D.
解析:C [由選項(xiàng)特點(diǎn),設(shè)M(λ,λ,1),又A(,,0),D(,0,0),B(0,,0),E(0,0,1),則=(-,0,1),=(0,-,1),=(λ-,λ-,1).
設(shè)平面BDE的法向量n=(x,y,z),則
即
不妨取z=,則n=(1,1,),
由于AM∥平面BDE,所以⊥n,
即n=0,所以λ-+λ-+=0,解得λ=,
即M點(diǎn)坐標(biāo)為.故選C.]
13.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14577715)如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,棱長(zhǎng)為a,M、N分別為A1B和AC上的點(diǎn),A1M=AN=,則MN與平面BB
11、1C1C的位置關(guān)系是 ________ .
解析:∵正方體棱長(zhǎng)為a,A1M=AN=,
∴=,=,
∴=++
=++
=(+)++(+)
=+.
又∵是平面B1BCC1的法向量,
∴==0,
∴⊥.又∵M(jìn)N?平面B1BCC1,∴MN∥平面B1BCC1.
答案:平行
14.(導(dǎo)學(xué)號(hào)14577716)在四棱錐P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD為正方形,PD=DC,E,F(xiàn)分別是AB,PB的中點(diǎn).
(1)求證:EF⊥CD;
(2)在平面PAD內(nèi)是否存在一點(diǎn)G,使GF⊥平面PCB?若存在,求出點(diǎn)G的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解:(1)證明:如圖,以DA,D
12、C,DP所在直線分別為x軸、y軸、z軸建立空間直角坐標(biāo)系,
設(shè)AD=a,則D(0,0,0),A(a,0,0),B(a,a,0),C(0,a,0),E,P(0,0,a),F(xiàn),
=,=(0,a,0).
∵=0,∴⊥,即EF⊥CD.
(2)假設(shè)存在滿足條件的點(diǎn)G,
設(shè)G(x,0,z),則=,
若使GF⊥平面PCB,
則由=(a,0,0)
=a=0,得x=;
由=(0,-a,a)
=+a=0,得z=0.
∴點(diǎn)G的坐標(biāo)為,
即存在滿足條件的點(diǎn)G,且點(diǎn)G為AD的中點(diǎn).
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375