内容正文:
1.4.1 用空间向量研究直线、平的位置关系(第2课时)
(分层作业)(夯实基础+能力提升)
【夯实基础】
题型1证明线线垂直
1.设的一个方向向量为,的一个方向向量为,若,则m等于( )
A.1 B. C. D.3
2.如图,在正方体中,为线段的中点,为线段上的动点,下列四个结论中,正确的是( )
A.平面
B.存在点,使平面
C.存在点,使
D.
3.(多选题)已知空间中三点,则下列结论正确的有( )
A. B.与共线的单位向量是
C.与夹角的余弦值是 D.平面的一个法向量是
题型2直线和平面垂直
4.四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是平行四边形,.
(1)求证:PA⊥底面ABCD;
(2)求PC的长.
5.已知点在平面内,是平面的一个法向量,则下列点中,在平面内的是( )
A. B. C. D.
6.已知直线l的一个方向向量为,平面的一个法向量为,若,则=( )
A.﹣3 B.3 C.6 D.9
题型3平面和平面垂直
7.两平面α,β的法向量分别为,若α⊥β,则y+z的值是( )
A.-3 B.6 C.-6 D.-12
8.在正方体中,M是线段(不含端点)上的动点,N为BC的中点,则( )
A. B.平面平面
C.平面 D.平面
9.已知为两条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列命题中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【能力提升】
1、 单选题
1.若直线l的一个方向向量为,平面的一个法向量为,则( )
A. B.
C. D.l与斜交
2.已知向量为平面的一个法向量,向量为直线l的一个方向向量,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.如图,在正方体中,以为原点建立空间直角坐标系,为的中点,为的中点,则下列向量中,能作为平面的法向量的是( ).
A.(1,,4) B.(,1,)
C.(2,,1) D.(1,2,)
4.如图,在正方体中,分别为所在棱的中点,为下底面的中心,则下列结论中正确的是( )
①平面平面
②
③
④平面
A.①② B.①②④ C.②③④ D.①④
5.如图,在三棱柱中,平面.,,分别为的中点,则直线与平面的位置关系是( )
A.平行 B.垂直 C.直线在平面内 D.相交且不垂直
6.下列利用方向向量、法向量判断线线、线面位置关系的结论,其中正确的是( )
A.两条直线,的方向向量分别是,,则
B.直线的方向向量是,平面的一个法向量是,则
C.直线的方向向量是,平面的一个法向量是,则
D.直线的方向向量是,平面的一个法向量是,则
7.若平面的法向量分别为,则与的位置关系是( )
A.平行 B.垂直
C.相交但不垂直 D.无法确定
8.如图所示,在正方体中,是棱上一点,若平面与棱交于点,则下列说法中正确的是( )
A.存在平面与直线垂直
B.四边形可能是正方形
C.不存在平面与直线平行
D.任意平面与平面垂直
2、 多选题
9.下列说法正确的是( )
A.若直线的方向向量为,平面的一个法向量为,则
B.若是空间任意一点,,则四点共面
C.已知,若,则
D.若和是相互垂直的两个单位向量,,,则
10.已知点是平行四边形所在的平面外一点,如果,,,下列结论正确的有( ).
A. B.
C.是平面的一个法向量 D.
11.下列利用方向向量、法向量判断线、面位置关系的结论中,正确的是( )
A.两条不重合直线的方向向量分别是,则
B.直线的方向向量,平面的法向量是,则
C.两个不同的平面的法向量分别是,则
D.直线的方向向量,平面的法向量是,则
12.如图,在正方体中,为棱上的动点(不含端点),下列选项正确的是( )
A.当时,平面
B.平面与平面的交线垂直于
C.直线,与平面所成角相等
D.点在平面内的射影在正方体的内部
3、 填空题
13.已知是直线的方向向量,是平面的法向量,如果,则___________.
14.已知三点、、,则平面的法向量可以是______.(写出一个即可)
15.如图的空间直角坐标系中,垂直于正方形所在平面,与平面的所成角为,E为中点,则平面的单位法向量______.(用坐标表示)
16.放置于空间直角坐标系中的棱长为2的正四面体ABCD中,H是底面中心,平面ABC,写出:
(1)直线BC的一个方向向量___________;
(2)点OD的一个方向向量___________;
(3)平面BHD的一个法向量___________;
(4)的重心坐标___________.
4、 解答题
17.如图,在