1、一、选择题1(2013东营高二检测)已知平面的法向量为a(1,2,2)平面的法向量为b(2,4,k),若,则k()A4 B4 C5 D5【解析】,ab,ab282k0k5.【答案】D2(2012青岛高二检测)在菱形ABCD中,若是平面ABCD的法向量,则以下等式中可能不成立的是()A. B.C. D.【解析】由题意知PA平面ABCD,所以PA与平面上的线AB、CD都垂直,A、B正确;又因为菱形的对角线互相垂直,可推得对角线BD平面PAC,故PCBD,C选项正确【答案】D3已知平面内的三点A(0,0,1),B(0,1,0),C(1,0,0),平面的一个法向量为n(1,1,1),且与不重合,则()
2、A BC与相交不垂直 D以上都不对【解析】(0,1,1),(1,0,1),n0,n0,n,n,故n也是的一个法向量,又与不重合,.【答案】A4已知(1,5,2),(3,1,z),若,(x1,y,3),且BP平面ABC,则实数x,y,z分别为()A.,4 B.,4C.,2,4 D4,15【解析】,0,即352z0,得z4,又BP平面ABC,则解得【答案】B5平面上有四个互异的点A,B,C,D,已知(2)()0,则ABC的形状是()A直角三角形 B等腰三角形C等腰直角三角形 D等边三角形【解析】(2)()()()0,故ABC为等腰三角形【答案】B二、填空题6直线l1与l2的方向向量分别为a1,a2
3、,若a1a2,则l1与l2的位置关系为_【解析】两直线的方向向量垂直,这两条直线也垂直【答案】垂直7(2013吉林高二检测)已知直线l与平面垂直,直线l的一个方向向量u(1,3,z),向量v(3,2,1)与平面平行,则z_.【解析】由题意知uv,uv36z0,z9.【答案】98已知点P是平行四边形ABCD所在的平面外一点,如果(2,1,4),(4,2,0),(1,2,1)对于结论:APAB;APAD;是平面ABCD的法向量;.其中正确的是_【解析】0,0,ABAP,ADAP,则正确又与不平行,是平面ABCD的法向量,则正确由于(2,3,4),(1,2,1),与不平行,故错误【答案】三、解答题图
4、32159如图3215,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB,AF1,M是线段EF的中点求证:AM平面BDF.【证明】以C为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则A(,0),B(0,0),D(,0,0),F(,1),M(,1)所以(,1),(0,1),(,0)设n(x,y,z)是平面BDF的法向量,则n,n,所以取y1,得x1,z.则n(1,1,)因为(,1)所以n ,得n与共线所以AM平面BDF.图321610在四面体ABCD中,AB面BCD,BCCD,BCD90,ADB30,E、F分别是AC、AD的中点,求证:平面BEF平面ABC.【证明】建立如图所示空间直角坐标系
5、,取A(0,0,a),由ADB30,可得D(0,a,0),C(a,a,0),B(0,0,0),E(a,a,),F(0,a,),(a,a,0),(0,0,a),(a,a,0),0,0,EFAB,EFBC,EF面ABC,又EF面BEF,面BEF面ABC.11在正方体ABCDA1B1C1D1中,E为棱CC1上的动点,(1)求证:A1EBD;(2)若平面A1BD平面EBD,试确定E点的位置【解】(1)证明分别以DA,DC,DD1所在直线为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,设正方体棱长为a.依题意可得,A(a,0,0),B(a,a,0),C(0,a,0),A1(a,0,a),C1(0,a,a)设E(0,a,e)(a,a,ea),又(a,a,0),a2a20.,即A1EBD.(2)E为CC1的中点,证明如下:设BD的中点为O,连结A1O,OE.则O(,0),(,e),(,a)A1BA1D,O为BD中点,A1OBD.又平面A1BD平面EBD,A1O平面EBD.A1OOE.又(a,a,0),则0,0,即,e.当E为CC1的中点时,能使平面A1BD平面EBD.