1、课时跟踪训练(二十四)空间线面关系的判定1若两平面,的法向量分别为u(2,3,4),v,则与的位置关系是_2若平面、的法向量分别为(1,2,4),(x,1,2),并且,则x的值为_3在正方体ABCDA1B1C1D1中,O是B1D1的中点,则B1C与平面ODC1的关系是_4若 (,R),则直线AB与平面CDE的位置关系是_5已知(1,5,2),(3,1,z),若,(x1,y,3),且BP平面ABC,则(x,y,z)等于_6如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD底面ABCD,PDDC,E为PC的中点,EFBP于点F.求证:(1)PA平面EDB;(2)PB平面EFD.7如图所示,
2、在四棱锥PABCD中,PC平面ABCD,PC2,在四边形ABCD中,BC90,AB4,CD1,点M在PB上,PB4PM,PB与平面ABCD成30的角求证:(1)CM平面PAD;(2)平面PAB平面PAD.8.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,用向量法证明:(1)平面A1BD平面CB1D1;(2)AC1平面A1BD.答 案1解析:u3v,uv,.答案:平行2解析:,x280.x10.答案:103解析:,共面又B1C不在平面ODC1内,B1C平面ODC1.答案:平行4解析: (,R),与,共面AB平面CDE或AB平面CDE.答案:AB平面CDE或AB平面CDE5解析:352z0,故z4.
3、x15y60,且3(x1)y120,得x,y.答案:6证明:以D为坐标原点,DA,DC,DP所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系Dxyz,如图,设DCPD1,则P(0,0,1),A(1,0,0),D(0,0,0),B(1,1,0),E.(1,1,1),设F(x,y,z),则(x,y,z1),.,x0,即xyz0.又,可设,x,y,z1.由可知,x,y,z,.(1)设n1(x1,y1,z1)为平面EDB的一个法向量,则有取z11,则n1(1,1,1)(1,0,1),n10.又PA平面EDB,PA平面EDB.(2)设n2(x2,y2,z2)为平面EFD的一个法向量,则有取z21,则n2
4、(1,1,1)n2,PB平面EFD.7.证明:以C为坐标原点,CB所在直线为x轴,CD所在直线为y轴,CP所在直线为z轴建立如图所示的空间直角坐标系Cxyz.PC平面ABCD,PBC为PB与平面ABCD所成的角,PBC30.PC2,BC2 ,PB4.D(0,1,0),B(2 ,0,0),A(2 ,4,0),P(0,0,2),M,(0,1,2),(2 ,3,0),(1)法一:令n(x,y,z)为平面PAD的一个法向量,则即令y2,得n(,2,1)n2010,n,又CM平面PAD,CM平面PAD.法二:(0,1,2),(2,4,2),令x y,则方程组有解为,由共面向量定理知与,共面,又CM平面P
5、AD,CM平面PAD.(2)取AP的中点E,连接BE,则E(,2,1),(,2,1),PBAB,则BEPA.又(,2,1)(2 ,3,0)0,BEDA,又PADAA.BE平面PAD,又BE平面PAB,平面PAB平面PAD.8证明:建系如图,设正方体的棱长为1.则A1(1,0,1)、B(1,1,0)、D1(0,0,1)、B1(1,1,1)、C(0,1,0)、A(1,0,0)、C1(0,1,1)(1)(1,0,1),(0,1,1),(1,1,0),(0,1,1),设平面A1BD的一个法向量为n1(x1,y1,z1),则令z11,得x11,y11.平面A1BD的一个法向量为n1(1,1,1)设平面CB1D1的一个法向量为n2(x2,y2,z2),则令y21,得x21,z21,n2(1,1,1)n1n2,即n1n2.平面A1BD平面CB1D1.(2)又(1,1,1),n1.是平面A1BD的一个法向量,平面A1BD.