内容正文:
第一章 空间向量与立体几何
阶段复习提升课
空间向量在立体几何中的应用
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课时梯级训练(13)
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第一章 空间向量与立体几何
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考点一 用空间向量证明平行与垂直
用空间向量判断空间中位置关系的类型有:线线平行、线线垂直、线面平行、线面垂直、面面平行、面面垂直;判断证明的基本思想是转化为线线关系或者利用平面的法向量,利用向量的共线和垂直进行证明.
[例1] 在四棱锥PABCD中,AB⊥AD,CD⊥AD,PA⊥底面ABCD,PA=AD=CD=2AB=2,M为PC的中点.
(1)求证:BM∥平面PAD;
(2)平面PAD内是否存在一点N,使MN⊥平面PBD?若存在,确定N的位置;若不存在,说明理由.
则B(1,0,0),D(0,2,0),P(0,0,2),C(2,2,0),M(1,1,1),
∵ eq \o(BM,\s\up16(→)) =(0,1,1),平面PAD的一个法向量为n=(1,0,0),
∴ eq \o(BM,\s\up16(→)) ·n=0,即 eq \o(BM,\s\up16(→)) ⊥n,
又BM⊄平面PAD,∴BM∥平面PAD.
(2)解:由(1)知, eq \o(BD,\s\up16(→)) =(-1,2,0), eq \o(PB,\s\up16(→)) =(1,0,-2),
假设平面PAD内存在一点N,使MN⊥平面PBD.
设N(0,y,z),则 eq \o(MN,\s\up16(→)) =(-1,y-1,z-1),
从而MN⊥BD,MN⊥PB,∴ eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\o(MN,\s\up16(→)