【最新版】高中数学(新人教A版)习题+同步课件限时小练5 用空间向量基本定理判断直线与平面的位置关系
展开限时小练5 用空间向量基本定理判断直线
与平面的位置关系
1.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是BB1,D1B1的中点,求证:EF⊥平面B1AC.
证明 设=a,=c,=b,
有a·b=0,a·c=0,b·c=0,
则=+
=(+)
=(+)
=(+-)
=(-a+b+c),
=+=+=a+b.
∴·=(-a+b+c)·(a+b)
=(|b|2-|a|2)=0.
∴⊥,即EF⊥AB1.
同理EF⊥B1C.
∵AB1∩B1C=B1,AB1,B1C⊂平面B1AC,∴EF⊥平面B1AC.
2.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,已知E,F,G,H分别是CC1,BC,CD和A1C1的中点.
证明:(1)AB1∥GE,AB1⊥EH;
(2)A1G⊥平面EFD.
证明 (1)设正方体棱长为1,=i,=j,=k,
则{i,j,k}构成空间的一个单位正交基底.
=+=i+k,
=+=i+k=,
∴AB1∥GE.
=+=k+(i+j)
=-i-j+k,
∵·=(i+k)·
=-|i|2+|k|2=0,
∴AB1⊥EH.
(2)=++=-k+j+i,
=+=i-j,
=+=i+k.
∴·=·
=-|j|2+|i|2=0,
∴A1G⊥DF.
·=·
=-|k|2+|i|2=0,
∴A1G⊥DE.
又DE∩DF=D,DE,DF⊂平面EFD,
∴A1G⊥平面EFD.
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