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2018-2019学年苏教版数学选修2-1课时跟踪训练(二十三)直线的方向向量与平面的法向量(含解析)

1、课时跟踪训练(二十三) 直线的方向向量与平面的法向量1若直线 l平面 ,且 l 的方向向量为(m, 2,4),平面 的法向量为 ,则 m 为(12,1,2)_2设 A 是空间任意一点,n 为空间任一非零向量,则适合条件 n0 的点 M 的A轨迹是_3设直线 l1 的方向向量为 a(2,1,2),直线 l2 的方向向量为 b(1,1,m ),若l1l 2,则 m_.4在空间中,已知平面 过点 A(3,0,0)和 B(0,4,0)及 z 轴上一点 C(0,0,a)( a0),如果平面 与平面 xOy 的夹角为 45,则 a_.5已知 a(1,4,3),b(3, x,y) 分别是直线 l1、l 2

2、的方向向量,若 l1l 2,则x_, y_.6已知 A(2,2,2),B(2,0,0) ,C(0,2,2) ,(1)写出直线 BC 的一个方向向量;(2)设平面 经过点 A,且 是 的法向量,M( x,y,z) 是平面 内任一点,试写出x、y、z 满足的关系式7在正方体 ABCDA 1B1C1D1 中,(1)求平面 ABCD 的一个法向量;(2)求平面 A1BC1 的一个法向量;(3)若 M 为 CD 的中点,求平面 AMD1 的一个法向量8.如图,已知 ABCDA 1B1C1D1 是长方体,建立的空间直角坐标系如图所示AB 3,BC4 ,AA 12.(1)求平面 B1CD1 的一个法向量;(

3、2)设 M(x,y,z)是平面 B1CD1 内的任意一点,求 x,y, z 满足的关系式答 案1解析:l 的方向向量与平面 的法向量平行 .m1.m12 21 42答案:12解析: n0 称为一个平面的向量表示式,这里考查的是基本概念AM答案:过点 A 且与向量 n 垂直的平面3解析:l 1l2,212m0. m .12答案:124解析:平面 xOy 的法向量为 n(0,0,1), (3,4,0), (3,0,a),设平ABC面 的法向量为 u(x ,y,z) ,则Error!则 3x4yaz,取 z1,则 u ,(a3,a4,1)故 cosn,u .1a29 a216 1 22又 a0,a

4、.125答案:1255解析:由 l1l2,得 ,解得 x12,y9.13 4x 3y答案:12 96解:(1)B(2,0,0),C(0,2,2), (2,2,2),即(2,2,2)为直线 BC 的一个方向向量(2)由题意 (x 2,y2,z2) ,AM 平面 ,AM, .BCBCA(2,2,2)(x 2,y2,z2) 0. 2(x2)2(y 2) 2(z2) 0.化简得 xyz20.7.解:以 A 为坐标原点,分别以 , , 所在直线为 x 轴,y 轴,z 轴建立空ABD1间直角坐标系,设正方体的棱长为 a.(1)平面 ABCD 即为坐标平面 xOy,n 1(0,0,1)为其一个法向量(2)B

5、1D平面 A1BC1,又 (0,a,0)(a,0,a)( a,a,a),n2 ( 1,1,1)为平面 A1BC1的一个法向量1a(3)设 n(x 0,y 0,z 0)为平面 AMD1的一个法向量, , (0,a,a) ,AM(a2,a,0) 1DError!令 x02,则 y01,z 01,n (2,1,1)为平面 AMD1的一个法向量8解:(1)在如题图所示的空间直角坐标系 Axyz 中,各点坐标为 B1(3,0,2),C(3,4,0),D1(0,4,2),由此得 (0,4,2), (3,0,2) ;1BC1D设平面 B1CD1的一个法向量为 a(x,y,z),则 a ,a ,从而 a 0,a 0,1BC1所以 0x4y 2z0,3x0y2z 0,解方程组Error!得到Error!不妨取 z6,则 y3,x 4.所以 a(4,3,6)就是平面 B1C1D 的一个法向量(2)由题意可得 (x 3,y,z2) ,因为 a(4,3,6)是平面 B1CD1的一个法向量,1M所以 a ,从而 a 0,1B即 4(x 3)3y 6( z2) 0,4x3y6z24,所以满足题意的关系式是 4x3y6z24.