内容正文:
“四翼”检测评价(十七) 空间直线的方向向量和平面的法向量
1.若A(-1,0,1),B(1,4,7)在直线l上,则直线l的一个方向向量为( )
A.(1,2,3) B.(1,3,2)
C.(2,1,3) D.(3,2,1)
解析:选A ∵=(2,4,6),而与共线的非零向量都可以作为直线l的方向向量,故选A.
2.设平面α内两向量a=(1,2,1),b=(-1,1,2),则下列向量中是平面α的法向量的是( )
A.(-1,-2,5) B.(-1,1,-1)
C.(1,1,1) D.(1,-1,-1)
解析:选B 平面α的法向量应当与a,b都垂直,可以检验知B选项适合.
3.若a=(1,2,3)是平面γ的一个法向量,则下列向量中能作为平面γ的法向量的是( )
A.(0,1,2) B.(3,6,9)
C.(-1,-2,3) D.(3,6,8)
解析:选B 一个平面的法向量是共线向量,而向量(1,2,3)与向量(3,6,9)共线,故选B.
4.(多选)已知α,β为两个不重合的平面,l为α上的一条直线,且其方向向量为(4,3,-2),若α∥β,则平面β的法向量可能为( )
A.(0,2,3) B.(5,0,10)
C.(-2,4,2) D.(1,-1,3)
解析:选ABC (4,3,-2)·(0,2,3)=0+6-6=0,(4,3,-2)·(5,0,10)=20+0-20=0,(4,3,-2)·(-2,4,2)=-8+12-4=0,(4,3,-2)·(1,-1,3)=4-3-6=-5.知A、B、C都有可能,D不可能.
5.(多选)已知直线l过点P且平行于向量a=,平面α过直线l与点M,则平面α的法向量可能是( )
A. B.
C. D.
解析:选ABC 由题意可知,所研究平面的法向量垂直于向量a=(2,1,1)和向量,而=(0,2,4),
选项A,(2,1,1)·(1,-4,2)=0,(0,2,4)·(1,-4,2)=0满足垂直,故正确;
选项B,(2,1,1)·=0,(0,2,4)·=0满足垂直,故正确;
选项C,(2,1,1)·=0,(0,2,4)·=0满足垂直,故正确;
选项D,(2,1,1)·(0,-1,1)=0,但(0,2,4)·(0,-1,1)≠0,故错误.
6.已知点A(4,1,3),B(2,-5,1),C为线段AB上一点且=,则点C的坐标为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 设C(x,y,z),∵C为线段AB上一点且=,∴=,即(x-4,y-1,z-3)=(-2,-6,-2),∴∴x=,y=-1,z=.因此点C的坐标为.故选C.
7.(多选)在如图所示的空间直角坐标系中,ABCDA1B1C1D1为正方体,则下列结论正确的是( )
A.直线DD1的一个方向向量为
B.直线BC1的一个方向向量为
C.平面ABB1A1的一个法向量为
D.平面B1CD的一个法向量为
解析:选ABC 不妨设正方体的棱长为1,DD1∥AA1,而AA1的一个方向向量是(0,0,1),A正确;
C1(1,1,1),B(1,0,0),=(0,1,1),(0,-1,-1)与(0,1,1)平行,B正确;
AD⊥平面ABB1A1,而=(0,1,0),因此C正确;
平面B1CD即为平面B1CDA1,如图,
在正方体AC1中,AD1⊥A1D,由CD⊥平面DAA1D1,AD1⊂平面DAA1D1,得CD⊥AD1,CD∩A1D=D,CD,A1D⊂平面B1CDA1,所以AD1⊥平面B1CDA1,而=(0,1,1),即平面B1CD的一个法向量为(0,1,1),而向量(0,1,1)与向量(1,1,1)不平行,D错.
8.已知直线l的一个方向向量为e=(-1,1,2),平面α的一个法向量为n=,若l⊥α,则实数λ的值为________.
解析:因为l⊥α,即e∥n,可得=,解得λ=-.
答案:-
9.已知四棱柱ABCDA1B1C1D1的底面ABCD是正方形,O是底面中心,A1O⊥平面ABCD,AB=AA1=,如图建立空间直角坐标系,则平面OCB1的一个法向量n=________.
解析:易得O(0,0,0),C(0,1,0),B1(1,1,1),∴=(0,1,0),=(1,1,1).设n=(x,y,z),∵·n=y=0,·n=x+y+z=0,故y=0,x=-z,取x=1,故z=-1.∴平面OCB1的一个法向量为n=(1,0,-1)(答案不唯一).
答案:(1,0,-1)(答案不唯一)
10.已知点A(2,4,0),B(1,3,3),如图,以的方向为正向,在直线AB上建立一条数轴,P,Q为轴上的两点,且分别满足条件:
(1)AP∶PB=1∶2;(2)AQ∶QB=2∶1.
求点P和点Q的坐标.
解:(1