1、若n(2,3,1)是平面的一个法向量,则下列向量中能作平面法向量的是()A(0,3,1)B(2,0,1)C(2,3,1) D(2,3,1)答案:D若平面与的法向量分别是a(1,0,2),b(1,0,2),则平面与平面的关系是()A平行 B垂直C相交但不垂直 D无法判断解析:选A.ab,ab.平面,的法向量分别为m(1,2,2),n(2,4,k),若,则k等于_解析:由知,mn0.282k0解得k5.答案:5已知A(1,0,0),B(0,1,0),C(0,0,1),则平面ABC的单位法向量坐标为_解析:设单位法向量n0(x,y,z),(1,1,0),(1,0,1)由n00且n00得或答案:或A级
2、基础达标若直线l的方向向量为a(1,0,2),平面的法向量为u(4,0,8),则()Al BlCl Dl与斜交解析:选B.u4a,ua,l,故选B.已知平面上的两个向量a(2,3,1),b(5,6,4),则平面的一个法向量为()A(1,1,1) B(2,1,1)C(2,1,1) D(1,1,1)解析:选C.显然a与b不平行,设平面的法向量为n(x,y,z),则令z1,得x2,y1,n(2,1,1)如图,正方体ABCDA1B1C1D1中,平面A1ACC1的一个法向量可以是()A.B.C.D.解析:选D.A1ABD,ACBD,A1AACA,BD平面A1ACC1,为平面A1ACC1的一个法向量已知l
3、,且l的方向向量为(2,m,1),平面的法向量为,则m_解析:l,l的方向向量与平面的法向量垂直,即21m120,m8.答案:8在正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别是BB1,DC的中点,则与平面A1D1F的关系为_解析:设正方体的棱长为1,建立如图所示的空间直角坐标系,则A(1,0,0),E(1,1,),D1(0,0,1),F(0,0),A1(1,0,1)(0,1,),(0,1),(1,0,0)(0,1,)(0,1)0,0,.又A1D1D1FD1,平面A1D1F.答案:平面A1D1F如图,ABCD是直角梯形,ABC90,SA平面ABCD,SAABBC1,AD,求平面SCD的一个法向量
4、解:AD、AB、AS是三条两两垂直的线段,以A为原点,以、的方向为x轴,y轴,z轴的正方向建立坐标系,则A(0,0,0),D,C(1,1,0),S(0,0,1),(1,1,1),设平面SCD的法向量为n(x,y,z),则n,n.yx,zx.令x2,得n(2,1,1),即平面SCD的一个法向量为(2,1,1) B级能力提升已知平面过点A(1,1,2),法向量为n(2,1,2),则下列点在内的是()A(2,3,3) B(3,3,4)C(1,1,0) D(2,0,1)解析:选A.的法向量与共面的向量垂直,(2,3,3)(1,1,2)(1,4,1)且(1,4,1)(2,1,2)0,点(2,3,3)在内
5、,故选A.(2012杭州高二检测)直角三角形ABC的直角边AB在平面内,其中B为直角,顶点C在外,且C在内的射影为C1(C1不在AB上),则ABC1是()A直角三角形 B锐角三角形C钝角三角形 D以上都有可能解析:选A.由三垂线定理可知BC1AB,ABC1为直角三角形如图所示,已知矩形ABCD,AB1,BCa,PA平面ABCD,若在BC上只有一个点Q满足PQQD,则a的值等于_解析:PA平面ABCD,则AQ是PQ在面ABCD内的射影,由PQQD,得AQQD,则AQD为直角三角形,设BQx,则CQax,所以AQ21x2,QD21(ax)2,那么a21x21(ax)2,整理得x2ax10.由题意,
6、该方程有两个相等的实根,故0,即a24,又a0,a2.答案:2在四棱锥P-ABCD中,已知PA平面ABCD,PBA60,底面ABCD是直角梯形,ABCBAD90,ABBCAD.求证:平面PCD平面PAC.证明:如图,建立空间直角坐标系,设AB1,则A(0,0,0),C(1,1,0),D(2,0,0),P(0,0,),且(1,1,0),(1,1,),(1,1,0)设平面PCD的法向量n(x,y,z),则nxyz0,nxy0,令x1,则y1,z,即n(1,1,)同理得平面PAC的一个法向量为m(1,1,0)则mn111(1)00,所以mn.故平面PCD平面PAC.(创新题)如图,直三棱柱ABCA1B1C1中,底面是以ABC为直角的等腰直角三角形,AC2a,BB13a,D是A1C1的中点,问在线段AA1上是否存在点F,使CF平面B1DF,若存在,求|;若不存在,说明理由解:以B为原点,BA、BC、BB1所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,则C(0,a,0),C1(0,a,3a),B1(0,0,3a),D,假设存在点F,使CF平面B1DF,只需,设AFb,则F(a,0,b),(a,a,b),(a,0,b3a),a2a20,令2a2b(b3a)0,得ba或b2a.当|a或|2a时,CF平面B1DF.