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课时作业47 向量法求空间角和距离
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一、单项选择题
1.已知平面α的一个法向量为n=(-2,-2,1),
点A(x,3,0)在平面α内,若点P(-2,1,4)到
平面α 的距离d=
10
3
,则x= ( )
A.-1 B.11
C.-1或-11 D.9或-21
2.(2023·安徽皖江名校联考)在棱长均相等的正
三棱柱ABC-A1B1C1 中,直线AB1 与BC1 所
成角的余弦值为 ( )
A.32 B.
2
2 C.
1
2 D.
1
4
3.(2023·河南省创新联盟联考)
如图,已知四棱锥 P-ABCD
的底面ABCD 是边长为4的
菱形,且 ∠DAB=
π
3
,PD ⊥
底面ABCD,若点D到平面PAC的距离为 2,
则PD= ( )
A.22 B.2
C.1 D.2
4.如图,在四棱锥 P-ABCD 中,
PD ⊥ 底 面 ABCD,四 边 形
ABCD 为正方形,且PD=AB=
1,G为△ABC的重心,则PG与
底面ABCD 所成的角θ满足 ( )
A.θ=
π
4 B.cos
θ=
2 34
17
C.tan
θ=
22
3 D.sin
θ=
3
3
5.如图所示,在直二面角D-AB-E
中,四边形ABCD 是边长为2的
正方形,△AEB 是等腰直角三角
形,其中∠AEB=90°,则点D 到
平面ACE 的距离为 ( )
A.33 B.
23
3
C.3 D.23
6.(2022·湖北省鄂东南三校适应性训练)已知正
方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为23.以D 为
坐标原点,以DA,DC,DD1所在直线分别为x
轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,动点M(a,
b,0)满足直线MD1 与AA1 所成的角为
π
6
,则
ab的最大值为 ( )
A.14 B.
1
2
C.1 D.2
二、多项选择题
7.在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,下
列结论正确的是 ( )
A.异面直线AC 与BC1 所成的角为
π
3
B.DA1
→是平面ABC1D1 的一个法向量
C.直线A1B1 到平面ABC1D1 的距离为
3
2
D.平面AB1C 与平面A1C1D 间的距离为
3
3
8.(2023·云南曲靖第二中学高三摸底)在四棱锥
P-ABCD 中,底面ABCD 是正方形,PD ⊥ 平
面ABCD,点E 是棱PC 的中点,PD=AB,则
( )
A.AC⊥PB
B.直线AE 与平面PAB 所成角的正弦值是 36
C.异面直线AD 与PB 所成的角是π4
D.四棱锥P-ABCD 的体积与其外接球的体积
的比值是23
9π
9.已知正方体ABCD-A1B1C1D1 的棱长为1,点
E,O 分别是A1B1,A1C1 的中点,P 在正方体
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第七章 立体几何与空间向量 3
内部且满足AP→=
3
4AB
→
+
1
2AD
→
+
2
3AA1
→,则下
列说法正确的是 ( )
A.点A 到直线BE 的距离是 55
B.点O 到平面ABC1D1 的距离为
2
4
C.平面A1BD 与平面B1CD1 间的距离为
3
3
D.点P 到直线AB 的距离为2536
三、填空题
10.(2022·山东淄博实验中学开
学 考 试 )如 图,在 直 棱 柱
ABC-A1B1C1 中,AC ⊥BC,
AC=2,BC=3,AA1=4,则异
面直线 AC1 与 CB1 所 成 角 的 余 弦 值 为
.
11.已知正四棱柱ABCD-A1B1C1D1,AA1=1,
AB=2,则直线AA1与平面B1CD1所成角的
正弦值为 .
12.在中国古代数学著作《九章算术》中,鳖臑是
指四个面都是直角三角形的四面体.如图,在
直角△ABC中,AD 为斜边BC上的高,AB=
3,AC =4,现 将 △ABD 沿 AD 翻 折 至
△AB'D,使得四面体AB'CD 为一个鳖臑,则
平面AB'C 与平面ACD 的夹角的余弦值是
.
四、解答题
13.(2022·江苏淮安高三模