题目内容
9.正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,$\overrightarrow{AM}=\frac{1}{3}\overrightarrow{A{C_1}}$,N是BB1的中点,则|MN|=( )A. | $\frac{{\sqrt{21}}}{6}a$ | B. | $\frac{{\sqrt{6}}}{6}a$ | C. | $\frac{{\sqrt{15}}}{6}a$ | D. | $\frac{{\sqrt{15}}}{3}a$ |
分析 把向量$\overrightarrow{MN}$用基底<$\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AD},\overrightarrow{A{A}_{1}}$>表示,然后利用向量的数量积运算得答案.
解答 解:如图,
$\overrightarrow{MN}=\overrightarrow{AN}-\overrightarrow{AM}$=$\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{BN}$-$\frac{1}{3}\overrightarrow{A{C}_{1}}$=$\overrightarrow{AB}$$+\frac{1}{2}\overrightarrow{A{A}_{1}}$$-\frac{1}{3}\overrightarrow{AB}-\frac{1}{3}\overrightarrow{AD}-\frac{1}{3}\overrightarrow{A{A}_{1}}$
=$\frac{2}{3}\overrightarrow{AB}-\frac{1}{3}\overrightarrow{AD}-\frac{1}{6}\overrightarrow{A{A}_{1}}$.
∴$|\overrightarrow{MN}{|}^{2}=(\frac{2}{3}\overrightarrow{AB}-\frac{1}{3}\overrightarrow{AD}-\frac{1}{6}\overrightarrow{A{A}_{1}})^{2}$=$(\frac{2}{3}|\overrightarrow{AB}|)^{2}+(\frac{1}{3}|\overrightarrow{AD}|)^{2}+(\frac{1}{6}|\overrightarrow{A{A}_{1}}|)^{2}$=$\frac{21}{36}{a}^{2}$.
∴$|MN|=\frac{\sqrt{21}}{6}a$.
故选:A.
点评 本题考查了棱柱的结构特征,考查了平面向量的数量积运算,考查了向量模的求法,是基础题.
A. | $\overrightarrow{A{C_1}}$与平面A1BD的法向量共线 | B. | $\overrightarrow{A{C_1}}$与$\overrightarrow{AB}$,$\overrightarrow{A{D_{\;}}}$,$\overrightarrow{A{A_1}}$夹角互不相等 | ||
C. | $|{\overrightarrow{A{C_1}}}|$比$|{\overrightarrow{B{D_1}}}|$长 | D. | $\overrightarrow{A{C_1}}$与$\overrightarrow{BC}$夹角的正弦值为$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$ |