1、第六章第7节 第1课时1若直线l的一个方向向量为a(2,5,7),平面的一个法向量为u(1,1,1),则()Al或lBlCl Dl与斜交解析:A由条件知au21517(1)0,所以au,故l或l.故选A.2设平面的法向量为(1,2,2),平面的法向量为(2,4,k),若,则k等于()A2 B4C5 D2解析:C因为,所以1(2)2(4)(2)k0,所以k5.3已知A(1,0,0),B(0,1,0),C(0,0,1),则平面ABC的一个单位法向量是()A. B.C. D.解析:D因为A(1,0,0),B(0,1,0),C(0,0,1),所以(1,1,0),(1,0,1)经验证,当n时,n00,n
2、00,故选D.4如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,AB2,AA1,AD2,P为C1D1的中点,M为BC的中点则AM与PM的位置关系为()A平行 B异面C垂直 D以上都不对解析:C以D点为原点,分别以DA,DC,DD1所在直线为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz,依题意,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,AMPM.故选C项5.在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别在A1D,AC上,且A1EA1D,AFAC
3、,则()AEF至多与A1D,AC之一垂直BEFA1D,EFACCEF与BD1相交DEF与BD1异面解析:B以D点为坐标原点,以DA,DC,DD1所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,设正方体棱长为1,则A1(1,0,1),D(0,0,0),A(1,0,0),C(0,1,0),E,F,B(1,1,0),D1(0,0,1),(1,0,1),(1,1,0),(1,1,1),0,从而EFBD1,EFA1D,EFAC.故选B.6在空间直角坐标系中,点P(1,),过点P作平面yOz的垂线PQ,则垂足Q的坐标为_解析:由题意知,点Q即为点P在平面yOz内的射影,所以垂足Q的坐标为(0,)答案:(0,
4、)7(2019武汉市调研)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n(1,1,1),则不重合的两个平面与的位置关系是_解析:设平面的法向量为m(x,y,z),由m0,得x0yz0yz,由m0,得xz0xz,取x1,m(1,1,1),mn,mn,.答案:8如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,棱长为a,M、N分别为A1B和AC上的点,A1MAN,则MN与平面BB1C1C的位置关系是_解析:正方体棱长为a,A1MAN,()().又是平面B1BCC1的法向量,0,.又MN平面B1BCC1,MN平面B1BCC1.答案:平行9如图,在多面体ABCA1B1
5、C1中,四边形A1ABB1是正方形,ABAC,BCAB,B1C1瘙綊BC,二面角A1ABC是直二面角求证:(1)A1B1平面AA1C;(2)AB1平面A1C1C.证明:二面角A1ABC是直二面角,四边形A1ABB1为正方形,AA1平面BAC.又ABAC,BCAB,CAB90,即CAAB,AB,AC,AA1两两互相垂直建立如图所示的空间直角坐标系Axyz,设AB2,则A(0,0,0),B1(0,2,2),A1(0,0,2),C(2,0,0),C1(1,1,2)(1)(0,2,0),(0,0,2),(2,0,0),设平面AA1C的一个法向量n(x,y,z),则即即取y1,则n(0,1,0)2n,即
6、n.A1B1平面AA1C.(2)易知(0,2,2),(1,1,0),(2,0,2),设平面A1C1C的一个法向量m(x1,y1,z1),则即令x11,则y11,z11,即m(1,1,1)m012(1)210,m.又AB1平面A1C1C,AB1平面A1C1C.10如图所示,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.证明:(1)以C为坐标原点,CB为x轴,CD为y轴,CP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)设n(x,y,z)为平面PAD的一个法向量,由即令y2,得n(,2,1)n2010,n.又CM平面PAD,CM平面PAD.(2)如(1)中图,取AP的中点E,连接BE,则E(,2,1),(,2,1)PBAB,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.