7.(2008·全國Ⅱ文)設(shè)向量a=(1,2),b=(2,3),若向量a+b與向量c=(-4,-7)共線,則
= .
答案 2
6.設(shè)0≤<2
,已知兩個(gè)向量
=(cos
,sin
),
=(2+sin
,2-cos
),則向量
長度的最大值是
.
答案 3
5.(2008·遼寧文)已知四邊形ABCD的頂點(diǎn)A(0,2)、B(-1,-2)、C(3,1),且=2
,則頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為 .
答案
4.(2007·北京文)已知向量a=(2,4),b=(1,1),若向量b⊥(a+b),則實(shí)數(shù)
的值是 .
答案 -3
3.已知向量=(3,-2),
=(-5,-1),則
=
.
答案
2.設(shè)a、b是不共線的兩個(gè)非零向量,已知=2a+pb,
=a+b,
=a-2b.若A、B、D三點(diǎn)共線,則
p的值為 .
答案 -1
1.已知向量a=(2,3),b=(-1,2),若ma+nb與a-2b共線,則= .
答案 -
12.(2008·湛江模擬)如圖所示,已知長方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=4,
E是棱CC1上的點(diǎn),且BE⊥B1C.
(1)求CE的長;
(2)求證:A1C⊥平面BED;
(3)求A1B與平面BDE所成角的正弦值.
(1)解 如圖所示,以D為原點(diǎn),DA、DC、DD1所在直線分別為x、y、z軸建立空間直角坐標(biāo)系D-xyz.
∴D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,2,0),
C(0,2,0),A1(2,0,4),
B1(2,2,4),C1(0,2,4),D1(0,0,4).
設(shè)E點(diǎn)坐標(biāo)為(0,2,t),則=(-2,0,t),
=(-2,0,-4).
∵BE⊥B1C,
∴·
=4+0-4t=0.∴t=1,故CE=1.
(2)證明 由(1)得,E(0,2,1),=(-2,0,1),
又=(-2,2,-4),
=(2,2,0),
∴·
=4+0-4=0,
且·
=-4+4+0=0.
∴⊥
且
⊥
,即A1C⊥DB,A1C⊥BE,
又∵DB∩BE=B,∴A1C⊥平面BDE.
即A1C⊥平面BED.
(3)解 由(2)知=(-2,2,-4)是平面BDE的一個(gè)法向量.又
=(0,2,-4),
∴cos〈,
〉=
=
.
∴A1B與平面BDE所成角的正弦值為.
11.如圖所示,在三棱錐P-ABC中,AB⊥BC,AB=BC=kPA,點(diǎn)O、D分別是AC、PC的中點(diǎn),
OP⊥底面ABC.
(1)若k=1,試求異面直線PA與BD所成角余弦值的大小;
(2)當(dāng)k取何值時(shí),二面角O-PC-B的大小為?
解 ∵OP⊥平面ABC,又OA=OC,AB=BC,
從而OA⊥OB,OB⊥OP,OA⊥OP,
以O(shè)為原點(diǎn),建立如圖所示空間直角坐標(biāo)系O-xyz.
(1)設(shè)AB=a,則PA=a,PO=a,
A(a,0,0),B(0,
a,0),
C(-a,0,0),P(0,0,
a),
則D(-a,0,
a).
∵=(
a,0,-
a ),
=(-
a,-
a,
a),
∴cos〈,
〉=
=
=-
,
則異面直線PA與BD所成角的余弦值的大小為.
(2)設(shè)AB=a,OP=h,∵OB⊥平面POC,
∴=(0,
a,0)為平面POC的一個(gè)法向量.
不妨設(shè)平面PBC的一個(gè)法向量為n=(x,y,z),
∵A(a,0,0),B(0,
a,0),C(-
a,0,0),P(0,0,h),
∴=(-
a,-
a,0),
=(-
a,0,-h),
由
不妨令x=1,則y=-1,z=-,
即n=(1,-1,- ),則cos
=
==
2+
=4
h=
a,
∴PA==
=
a,
而AB=kPA,∴k=.
故當(dāng)k=時(shí),二面角O-PC-B的大小為
.
10.在五棱錐P-ABCDE中,PA=AB=AE=2a,PB=PE=2
a,BC=DE=a,∠EAB=∠ABC=
∠DEA=90°.
(1)求證:PA⊥平面ABCDE;
(2)求二面角A-PD-E的余弦值.
(1)證明 以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以AB、AE、AP所在直線分別為x、y、z軸,建立空間直角坐標(biāo)系A(chǔ)-xyz,則由已知得
A(0,0,0),P(0,0,2a),
B(2a,0,0),C(2a,a,0),
D(a,2a,0),E(0,2a,0).
∴=(0,0,2a),
=(2a,0,0),
=(0,2a,0),
∴·
=0·2a+0·0+2a·0=0,
∴⊥
.同理
⊥
.
又∵AB∩AE=A,∴PA⊥平面ABCDE.
(2)解 設(shè)平面PAD的法向量為m=(1,y,z),
則m·=0,得a+2ay=0,∴y=-
.
又m·=0,得2az=0,∴z=0.
∴m=(1,-,0).
再設(shè)平面PDE的法向量為n=(x,1,z),
而=(a,0,0),
=(a,2a,-2a),
則n·=0,得ax=0,∴x=0.
又n·=0,得ax+2a-2az=0,∴z=1.
∴n=(0,1,1).
令二面角A-PD-E的平面角為,
則cos=-
=
=
,
故二面角A-PD-E的余弦值是.
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