4.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,M,N分别为A1B,AC上的点,且A1M=AN=(√2 a)/3,则MN与平面BB1C1C的位置关系是( ).
A.相交 B.平行
C.垂直 D.不能确定
【解析】如图,以C1B1,C1D1,C1C所在直线分别为x轴,y轴, 轴,建立空间直角坐标系.
因为A1M=AN=(√2 a)/3,所以点M(a"," 2/3 a"," 1/3 a),N(2/3 a"," 2/3 a"," a),
所以(MN) ⃗=("-" 1/3 a"," 0"," 2/3 a).
又因为点C1(0,0,0),D1(0,a,0),
所以(C_1 D_1 ) ⃗=(0,a,0),
所以(MN) ⃗·(C_1 D_1 ) ⃗=0,所以(MN) ⃗⊥(C_1 D_1 ) ⃗.
又因为(C_1 D_1 ) ⃗是平面BB1C1C的一个法向量,且MN⊄平面BB1C1C,
所以MN∥平面BB1C1C.
【答案】B
5.△ABC的三个顶点分别是A(1,-1,2),B(5,-6,2),C(1,3,-1),则AC边上的高BD长为 .
【解析】因为点A(1,-1,2),B(5,-6,2),C(1,3,-1),
所以(AB) ⃗=(4,-5,0),(AC) ⃗=(0,4,-3),
又因为点D在直线AC上,
所以可设(AD) ⃗=λ(AC) ⃗=(0,4λ,-3λ),
由此可得(BD) ⃗=(AD) ⃗-(AB) ⃗=(0,4λ,-3λ)-(4,-5,0)=(-4,4λ+5,-3λ).
又因为(BD) ⃗⊥(AC) ⃗,
所以(BD) ⃗·(AC) ⃗=(-4)×0+(4λ+5)×4+(-3λ)×(-3)=0,解得λ=-4/5.
所以(BD) ⃗=("-" 4"," 9/5 "," 12/5),
所以|(BD) ⃗|=√("(-" 4")" ^2+(9/5)^2+(12/5)^2 )=5.
【答案】5
6.已知点P是平行四边形ABCD所在的平面外一点,(AB) ⃗=(2,-1,-4),(AD) ⃗=(4,2,0),(AP) ⃗=(-1,2,-1),给出下列结论:①AP⊥AB;②AP⊥AD;③(AP) ⃗是平面ABCD的法向量;④(AP) ⃗∥(BD) ⃗.其中正确的是 .(填序号)
【解析】∵(AB) ⃗·(AP) ⃗=0,(AD) ⃗·(AP) ⃗=0,∴AB⊥AP,AD⊥AP,故①②正确.
又(AB) ⃗与(AD) ⃗不平行,∴(AP) ⃗是平面ABCD的法向量,故③正确.
∵(BD) ⃗=(AD) ⃗-(AB) ⃗=(2,3,4),(AP) ⃗=(-1,2,-1),
∴(BD) ⃗与(AP) ⃗不平行,故④错误.