题目内容

已知空间四边形OABC,棱OA,OB,OC相互垂直,且OA=OB=BC=1,N是OC的中点,点M在AB上,且MN⊥AB,求MN与AB的比值.
考点:点、线、面间的距离计算
专题:空间位置关系与距离
分析:构造棱长为1的正方体DEBF-PAOC,OA,OB,OC是正方体中过同一顶点O的三条棱,以D为原点,DE为x轴,DF为y轴,DP为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出MN与AB的比值.
解答: 解:构造如图所示的棱长为1的正方体DEBF-PAOC,
OA,OB,OC是正方体中过同一顶点O的三条棱,
以D为原点,DE为x轴,DF为y轴,DP为z轴,
建立空间直角坐标系,
则A(1,0,1),B(1,1,0),N(
1
2
,1,1),
AB
=(0,1,-1),
AM
=t
AB
,0≤t≤1,M(1,a,b),
则(0,a,b-1)=(0,t,-t),∴a=t,b=1-t,
∴M(1,t,1-t),∴
MN
=(-
1
2
,1-t,t),
∵MN⊥AB,∴
MN
AB
=1-t-t=0,解得t=
1
2

∴M(1,
1
2
1
2
),|
MN
|=
1
4
+
1
4
+
1
4
=
3
2

又|
AB
|=
0+1+1
=
2

∴MN与AB的比值为
|
MN
|
|
AB
|
=
3
2
2
=
6
4
点评:本题考查两条线段的比值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意构造法的合理运用,注意空间向量在立体几何中的应用,意在考查方程思想、等价转化思想等数学思想方法和考生的空间想象能力、逻辑推理能力和运算求解能力.
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