1、3.2.2空间线面关系的判定(一) 平行关系的判定一、基础过关1 空间直角坐标系中A(1,2,3),B(1,0,5),C(3,0,4),D(4,1,3),则直线AB与CD的位置关系为_(平行、垂直或无法确定)2 已知平面的一个法向量是n(1,1,1),A(2,3,1),B(1,3,2),则直线AB与平面的关系是_3 已知直线l与平面垂直,直线的一个方向向量为u(1,3,z),向量v(3,2,1)与平面平行,则z_.4 已知A(0,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),D(1,1,x),若AD平面ABC,则实数x的值是_5 若平面的一个法向量为u1(3,y,2),平面的一个法向量为u2(
2、6,2,z),且,则yz_.6 如图,在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,M、P、Q分别为棱AB、CD、BC的中点,若平行六面体的各棱长均相等,则A1MD1P;A1MB1Q;A1M平面DCC1D1;A1M平面D1PQB1.以上结论中正确的是_(填序号)二、能力提升7 在正方体ABCDA1B1C1D1中,棱长为a,M、N分别为A1B、AC上的点,A1MANa,则MN与平面BB1C1C的位置关系是_8 如图所示,正四棱柱ABCDA1B1C1D1中,E、F、G、H分别是CC1、C1D1、D1D、DC的中点,N是BC中点,点M的四边形EFGH及其内部运动,则M只须满足条件_时,MN平面B1BDD1
3、(请填上你认为正确的一条即可)9 如图,已知正方体ABCDA1B1C1D1中,E、F、G、H、M、N分别是正方体六个表面的中心,试确定平面EFG和平面HMN的位置关系10在正方体ABCDA1B1C1D1中,O是B1D1的中点,求证:B1C平面ODC1.11如图,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BDE.12如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,底面是以ABC为直角的等腰直角三角形,AC2,BB13,D是A1C1的中点证明:A1B平面B1DC.三、探究与拓展13如图所示,在正方体AC1中,O为底面ABCD中心,P是DD1的中点,设Q
4、是CC1上的点,问:当点Q在什么位置时,平面D1BQ平面PAO?答案1平行2AB或AB 3340536 7平行8M在FH上9解如图,建立空间直角坐标系Dxyz,设正方体的棱长为2,易得E(1,1,0),F(1,0,1),G(2,1,1),H(1,1,2),M(1,2,1),N(0,1,1)(0,1,1),(1,0,1),(0,1,1),(1,0,1)设m(x1,y1,z1),n(x2,y2,z2)分别是平面EFG,平面HMN的法向量,由令x11,得m(1,1,1)由得令x21,得n(1,1,1)mn,故mn,即平面EFG平面HMN.10证明建系如图,设正方体的棱长为1,则可得B1(1,1,1)
5、,C(0,1,0),O(,1),C1(0,1,1),(1,0,1),.设平面ODC1的法向量为n(x0,y0,z0),则得令x01,得y01,z01,n(1,1,1)又n1101(1)(1)0,n,又B1C平面ODC1,B1C平面ODC1.11证明建立如图所示的空间直角坐标系设ACBDN,连结NE,则点N、E的坐标分别是、(0,0,1).又点A、M的坐标分别是(,0)、,.,且ANE,NEAM.又NE平面BDE,AM平面BDE,AM平面BDE.12证明如图,以B为坐标原点,分别以BA,BC,BB1所在直线为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,则B1(0,0,3),C(0,0),D,A1(,0,3)(,0,3),设平面B1DC的法向量为n(x,y,z),则取n,由于n0,且A1B平面B1DC,所以A1B平面B1DC.13解如图所示,分别以DA、DC、DD1所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,在CC1上任取一点Q,连结BQ,D1Q.设正方体的棱长为1,则O,P,A(1,0,0),B(1,1,0),D1(0,0,1),则Q(0,1,z),则,(1,1,1),OPBD1.,(1,0,z),当z时,即APBQ,有平面PAO平面D1BQ,当Q为CC1的中点时,平面D1BQ平面PAO.- 5 -