2019年数学新同步湘教版选修2-1讲义+精练:第3章 章末小结 Word版含解析
2019年数学新同步湘教版选修2-1讲义+精练:第3章 章末小结 Word版含解析第4页

  则\s\up7(―→(―→)·\s\up7(―→(―→)=(-1,1,-2)·(2,2,0)=0,

  \s\up7(―→(―→)·\s\up7(―→(―→)=(-1,1,-2)·(0,2,1)=0,

  所以\s\up7(―→(―→)⊥\s\up7(―→(―→),\s\up7(―→(―→)⊥\s\up7(―→(―→).即A1O⊥DB,A1O⊥DG.

  又DB∩DG=D,故A1O⊥平面GBD.

  法三:以D为坐标原点,DA,DC,DD1分别为x轴、y轴、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,则D(0,0,0),B(2,2,0),A1(2,0,2),G(0,2,1),O(1,1,0),

  所以\s\up7(―→(―→)=(-1,1,-2),\s\up7(―→(―→)=(2,2,0),\s\up7(―→(―→)=(0,2,1).

  设向量n=(x,y,z)为平面GBD的一个法向量,

  则n⊥\s\up7(―→(―→),n⊥\s\up7(―→(―→).

  即n·\s\up7(―→(―→)=0,n·\s\up7(―→(―→)=0.

  所以

  令x=1,则y=-1,z=2,

  所以n=(1,-1,2).

  所以\s\up7(―→(―→)=-n.即\s\up7(―→(―→)∥n.

  所以A1O⊥平面GBD.

  2.如图,正方体ABCD­A1B1C1D1中,M,N分别为AB,B1C的中点.

  (1)用向量法证明平面A1BD∥平面B1CD1;

  (2)用向量法证明MN⊥平面A1BD.

  证明:(1)在正方体ABCD­A1B1C1D1中,

  \s\up7(―→(―→)=\s\up7(―→(―→)-\s\up7(―→(―→),\s\up7(―→(―→)=\s\up7(―→(―→)-\s\up7(―→(―→),

  又∵\s\up7(―→(―→)=\s\up7(―→(―→),\s\up7(―→(―→)=\s\up7(―→(―→),∴\s\up7(―→(―→)=\s\up7(―→(―→),

  ∴BD∥B1D1.

  同理可证A1B∥D1C,

  又BD∩A1B=B,B1D1∩D1C=D1,

  所以平面A1BD∥平面B1CD1.

  (2)\s\up7(―→(―→)=\s\up7(―→(―→)+\s\up7(―→(―→)+\s\up7(―→(―→)=\s\up7(―→(―→)+\s\up7(―→(―→)+(\s\up7(―→(―→)+\s\up7(―→(―→))

  =\s\up7(―→(―→)+\s\up7(―→(―→)+(-\s\up7(―→(―→)+\s\up7(―→(―→))

=\s\up7(―→(―→)+\s\up7(―→(―→)+\s\up7(―→(―→).