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高中数学 3.2.1空间向量与平行关系练习 新人教A版选修2-1-新人教A版高二选修2-1数学试题VIP免费

高中数学 3.2.1空间向量与平行关系练习 新人教A版选修2-1-新人教A版高二选修2-1数学试题_第1页
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3.2.1空间向量与平行关系1.直线的方向向量和平面的法向量.直线的方向向量求平移到直线上的____向量,叫做直线的一个方向向量平面的法向量直线l⊥α,取直线l的________n,叫做平面α的法向量想一想:直线的方向向量与平面的法向量各有几个?它们各自的关系是怎样的?2.空间平行的三种情况及判断方法.线线平行l∥m⇔________⇔a=kb(k∈R)线面平行l∥α⇔________⇔________面面平行α∥β⇔________⇔____________基础梳理1.非零方向向量想一想:直线的方向向量与平面的法向量各有无数个,它们都是对应的平行向量.2.a∥ba⊥ua·u=0u∥vu=kv(k∈R)1.若直线l1,l2的方向向量分别为a=(1,2,-2),b=(-2,3,2),则()A.l1∥l2B.l1⊥l2C.l1、l2相交但不垂直D.不能确定2.如果直线l的方向向量是a=(-2,0,1),且直线l上有一点P不在平面α内,平面1α的法向量是b=(2,0,4),那么()A.l⊥αB.l∥αC.l⊂αD.l与α斜交3.平面α的法向量u=(x,1,-2),平面β的法向量v=,已知α∥β,则x+y=()A.B.C.D.自测自评1.B2.解析: a·b=-4+4=0,∴a⊥b,又 l⊄α,∴l∥α.答案:B3.解析:因为α∥β,所以u∥v,所以==,解得x=4,y=-,所以x+y=.故选B.答案:B1.l1的方向向量为v1=(1,2,3),l2的方向向量v2=(λ,4,6),若l1∥l2,则λ=()A.1B.2C.3D.41.解析: l1∥l2,∴v1∥v2,则=,∴λ=2.答案:B2.若AB=λCD+μCE,则直线AB与平面CDE的位置关系是()A.相交B.平行C.在平面内D.平行或在平面内2.解析: AB=λCD+μCE,∴AB、CD、CE共面,则AB与平面CDE的位置关系是平行或在平面内.答案:D3.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)3.解析: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.答案:B4.已知平面α内有一个点A(2,-1,2),α的一个法向量为n=(3,1,2),则下列点P中,在平面α内的是()A.(1,-1,1)B.C.D.24.解析:对于B,AP=,则n·AP=(3,1,2)·=0,∴n⊥AP,则点P在平面α内.答案:B5.如图,在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,点M,P,Q分别为棱AB,CD,BC的中点,平行六面体的各棱长均相等.给出下列结论:①A1M∥D1P;②A1M∥B1Q;③A1M∥平面DCC1D1;④A1M∥平面D1PQB1.这四个结论中正确的个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个5.解析:因为A1M=A1A+AM=A1A+AB,D1P=D1D+DP=A1A+AB,所以A1M∥D1P,从而A1M∥D1P,可得①③④正确.又B1Q与D1P不平行,故②不正确.故选C.答案:C6.若平面α的一个法向量为u1=(-3,y,2),平面β的一个法向量为u2=(6,-2,z),且α∥β,则y+z=________.6.解析: α∥β,∴u1∥u2,∴==,∴y=1,z=-4,∴y+z=-3.答案:-37.下列命题中,正确的是________(填序号).①若n1,n2分别是平面α,β的一个法向量,则n1∥n2⇔α∥β;②若n1,n2分别是平面α,β的一个法向量,则α⊥β⇔n1·n2=0;③若n是平面α的一个法向量,a与平面α共面,则n·a=0;④若两个平面的法向量不垂直,则这两个平面一定不垂直.7.解析:②③④一定正确,①中两平面有可能重合.答案:②③④8.已知三棱锥PABC,D、E、F分别为棱PA、PB、PC的中点,求证:平面DEF∥平面ABC.8.证明:方法一如图所示,3设PD=a,PE=b,PF=c,则由条件知,PA=2a,PB=2b,PC=2c,设平面DEF的法向量为n,则n·DE=0,n·DF=0,∴n·(b-a)=0,n·(c-a)=0,∴n·AB=n·(PB-PA)=n·(2b-2a)=0,n·AC=n·(PC-PA)=n·(2c-2a)=0,∴n⊥AB,n⊥AC,∴n是平面ABC的法向量,∴平面DEF∥平面ABC.方法二设PD=a,PE=b,PF=c,则PA=2a,PB=2b,PC=2c,∴DE=b-a,DF=c-a,AB=2b-2a,AC=2c-2a,对于平面ABC内任一直线l,设其方向向量为e,由平面向量基本定理知,存在唯一实数对(x,y),使e=xAB+yAC=x(2b-2a)+y(2c-2a)=2x(b-a)+2y(c-a)=2xDE+2yDF,∴e与DE、DF共面,即e∥平面DEF,∴l⊄平面DEF,∴l∥平面DEF.由l的任意性知,平面ABC∥...

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