内容正文:
课时达标检测(七) 空间中直线、平面的平行
基础达标
一、单项选择题
1.与向量a=(1,-3,2)平行的一个向量的坐标是 (C)
A. B.(-1,-3,2)
C. D.(,-3,-2)
解析 a=(1,-3,2)=-2。
2.若平面α,β的一个法向量分别为m=,n=,则 (D)
A.α∥β B.α⊥β
C.α与β相交但不垂直 D.α∥β或α与β重合
解析 因为n=-3m,所以m∥n,所以α∥β或α与β重合。
3.已知平面α的一个法向量为(1,2,-2),平面β的一个法向量为(-2,-4,k),若α∥β,则k等于 (C)
A.2 B.-4
C.4 D.-2
解析 因为α∥β,所以==,所以k=4。
4.已知平面α的一个法向量是(2,-1,1),α∥β,则下列向量可作为平面β的一个法向量的是 (D)
A.(4,2,-2) B.(2,0,4)
C.(2,-1,-5) D.(4,-2,2)
解析 因为α∥β,所以β的法向量与α的法向量平行,又因为(4,-2,2)=2(2,-1,1)。故选D。
5.已知直线l过点P(1,0,-1)且平行于向量a=(2,1,1),平面α过直线l与点M(1,2,3),则平面α的法向量不可能是 (D)
A.(1,-4,2) B.
C. D.(0,-1,1)
解析 =(0,2,4),直线l平行于向量a,若n是平面α的一个法向量,则必须满足把选项代入验证,只有选项D不满足。故选D。
6.已知两个不重合的平面α与平面ABC,若平面α的法向量为n1=(2,-3,1),=(1,0,-2),=(1,1,1),则 (A)
A.平面α∥平面ABC
B.平面α⊥平面ABC
C.平面α、平面ABC相交但不垂直
D.以上均有可能
解析 由题意,n1·=2×1+(-3)×0+1×(-2)=0,得n1⊥,n1·=2×1+(-3)×1+1×1=0,得n1⊥,所以n1⊥平面ABC,所以平面α∥平面ABC。
二、多项选择题
7.若n=(2,-3,1)是平面α的一个法向量,则下列向量中能作为平面α法向量的是 (ABC)
A.n1=(-2,3,-1) B.n2=(200,-300,100)
C.n3=(2,-3,) D.n4=(-2,3,0)
解析 因为n1=-n,n2=100n,n3=n,所以n1∥n,n2∥n,n3∥n,即n1,n2,n3都能作为α的法向量。
8.若直线l的一个方向向量为d=(6,2,3),平面α的一个法向量为n=(-1,3,0),则直线l与平面α的位置关系是 (BC)
A.垂直 B.平行
C.直线l在平面α内 D.不能确定
解析 因为d·n=-6+2×3+0=0,所以d⊥n,所以直线l与平面α的位置关系是直线l在平面α内或平行。
三、填空题
9.已知直线l与平面α垂直,直线l的一个方向向量为u=(1,3,z),向量v=(3,-2,1)与平面α平行,则z= 3 。
解析 由已知平面α的法向量为u=(1,3,z)。又因为v与平面α平行,所以u·v=1×3+3×(-2)+z×1=0,解得z=3。
10.若两不重合平面α,β的法向量分别为u=(2,-3,5),v=-1,,-,则α与β的位置关系是 平行 。
解析 因为u=-2v,所以α与β平行。
11.已知三棱锥O ⁃ABC, OA=OB=1,OC=2,OA,OB,OC两两垂直,存在一点D,使BD∥AC,DC∥AB,则D的坐标为 (-1,1,2) 。
解析 建立如图所示的空间直角坐标系,则A(1,0,0),B(0,1,0),C(0,0,2),设所求点D的坐标为(x,y,z),则=(x,y-1,z),=(-1,0,2),=(-x,-y,2-z),=(-1,1,0)。由BD∥AC,DC∥AB⇒∥,∥,因此,⇒即点D的坐标为(-1,1,2)。
四、解答题
12.如图,在三棱柱ABC⁃A1B1C1中,侧棱垂直于底面,AB⊥BC,E,F分别为A1C1和BC的中点。求证:C1F∥平面ABE。
证明 如图,以B为原点,分别以BC,BA,BB1所在直线为x轴、y轴、z轴建立如图所示的空间直角坐标系。设BC=a,AB=b,BB1=c,则B(0,0,0),A(0,b,0),C1(a,0,c),F,0,0,E,,c。所以=(0,-b,0),=。设平面ABE的法向量为n=(x,y,z),则即令x=2,则y=0,z=-,即n=为平面ABE的一个法向量。又=,所以n·=0,又C1F⊄平面ABE,所以C1F∥平面ABE。
13.如图所示,四边形ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD,M,N,Q分别是PC,AB,CD的中点。求证:
(1)MN∥平面PAD;
(2)平面QMN∥平面PAD。
证明 (1)如图,以A为原点,以AB,AD,AP所在直线为x,