第3课时 空间中直线、平面的垂直
一、 单项选择题
1.已知平面α的法向量为n=(2,-2,4),=(-1,1,-2),那么直线AB与平面α的位置关系为( )
A.AB⊥α
B.AB α
C.AB与α相交但不垂直
D.AB∥α
2.若平面α,β的法向量分别为n1=(2,-3,5),n2=(-3,1,-4),则( )
A.α∥β B.α⊥β
C.α,β相交但不垂直 D.以上均不正确
3.已知平面α的法向量为n=(1,-1,1),直线AB与平面α相交但不垂直,那么向量的坐标可以是( )
A.(-2,2,-2) B.(1,3,2)
C.(2,1,-1) D.(1,2,3)
4.已知=(1,5,-2),=(3,1,z),若⊥,=(x-1,y,-3),且BP⊥平面ABC,则实数x,y,z的值分别为( )
A.,-,4 B.,-,4
C.,-2,4 D.4,,-15
二、 多项选择题
5.已知平面α的法向量是a=(3x-1,-1,x+5),平面β的法向量是b=(x+1,x2+3,-x),且α⊥β,那么实数x的值可以为( )
A.-1 B.1
C.-4 D.4
6.下列利用方向向量、法向量判断线、面位置关系的结论中正确的是( )
A.若两条不同的直线l1,l2的方向向量分别是a=(2,3,-1),b=(-2,-3,1),则l1∥l2
B.若直线l的方向向量是a=(1,-1,2),平面α的法向量是u=(6,4,-1),则l⊥α
C.若两个不重合的平面α,β的法向量分别是u=(2,2,-1),v=(-3,4,2),则α⊥β
D.若直线l的方向向量是a=(0,3,0),平面α的法向量是u=(0,-5,0),则l∥α
7.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,若E是棱BC的中点,则在棱CC1上存在点F,使得( )
A.AF⊥CC1
B.AF⊥D1E
C.AF∥平面C1D1E
D.AF⊥平面C1D1E
三、 填空题
8.设u,v分别是两个不重合的平面α,β的法向量,u=(-2,2,5),当v=(3,-2,2)时,α与β的位置关系为________;当v=(4,-4,-10)时,α与β的位置关系为________.
9.已知两个不重合的平面α与平面ABC,若平面α的法向量为n1=(2,-3,1),=(1,0,-2),=(1,1,1),则平面α和平面ABC的位置关系是______.
10.已知点A,B,C的坐标分别为(0,1,0),(-1,0,-1),(2,1,1),点P的坐标是(x,0,y),若PA⊥平面ABC,则点P的坐标是________.
四、 解答题
11.如图,已知AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,△ACD为等边三角形,AD=DE=2AB,求证:平面BCE⊥平面CDE.
(第11题)
12.如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,PA⊥底面ABCD,垂足为A,PA=AB=1,设点E在棱PC上,当点E在何处时,可使AE⊥平面PBD成立?
(第12题)
13.在《九章算术》中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马,将四个面都为直角三角形的四面体称之为鳖臑.如图,在阳马P-ABCD中,侧棱PD⊥底面ABCD,且PD=CD,E为PC的中点,点F在PB上,且PB⊥平面DEF,连接BD,BE.
(1) 求证:DE⊥平面PBC.
(2) 试判断四面体DBEF是否为鳖臑.若是,写出其每个面的直角;若不是,请说明理由.
(第13题)