7.(2008·全国Ⅱ文)设向量a=(1,2),b=(2,3),若向量a+b与向量c=(-4,-7)共线,则= .
答案 2
6.设0≤<2,已知两个向量=(cos,sin),=(2+sin,2-cos),则向量长度的最大值是 .
答案 3
5.(2008·辽宁文)已知四边形ABCD的顶点A(0,2)、B(-1,-2)、C(3,1),且=2,则顶点D的坐标为 .
答案
4.(2007·北京文)已知向量a=(2,4),b=(1,1),若向量b⊥(a+b),则实数的值是 .
答案 -3
3.已知向量=(3,-2),=(-5,-1),则= .
2.设a、b是不共线的两个非零向量,已知=2a+pb,=a+b,=a-2b.若A、B、D三点共线,则
p的值为 .
答案 -1
1.已知向量a=(2,3),b=(-1,2),若ma+nb与a-2b共线,则= .
答案 -
12.(2008·湛江模拟)如图所示,已知长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=4,
E是棱CC1上的点,且BE⊥B1C.
(1)求CE的长;
(2)求证:A1C⊥平面BED;
(3)求A1B与平面BDE所成角的正弦值.
(1)解 如图所示,以D为原点,DA、DC、DD1所在直线分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系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).
设E点坐标为(0,2,t),则=(-2,0,t),=(-2,0,-4).
∵BE⊥B1C,
∴·=4+0-4t=0.∴t=1,故CE=1.
(2)证明 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的一个法向量.又=(0,2,-4),
∴cos〈,〉==.
∴A1B与平面BDE所成角的正弦值为.
11.如图所示,在三棱锥P-ABC中,AB⊥BC,AB=BC=kPA,点O、D分别是AC、PC的中点,
OP⊥底面ABC.
(1)若k=1,试求异面直线PA与BD所成角余弦值的大小;
(2)当k取何值时,二面角O-PC-B的大小为?
解 ∵OP⊥平面ABC,又OA=OC,AB=BC,
从而OA⊥OB,OB⊥OP,OA⊥OP,
以O为原点,建立如图所示空间直角坐标系O-xyz.
(1)设AB=a,则PA=a,PO=a,
A(a,0,0),B(0,a,0),
C(-a,0,0),P(0,0,a),
则D(-a,0,a).
∵=(a,0,-a ),=(-a,-a,a),
∴cos〈,〉===-,
则异面直线PA与BD所成角的余弦值的大小为.
(2)设AB=a,OP=h,∵OB⊥平面POC,
∴=(0,a,0)为平面POC的一个法向量.
不妨设平面PBC的一个法向量为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,则y=-1,z=-,
即n=(1,-1,- ),则cos=
==2+=4h=a,
∴PA===a,
而AB=kPA,∴k=.
故当k=时,二面角O-PC-B的大小为.
10.在五棱锥P-ABCDE中,PA=AB=AE=2a,PB=PE=2a,BC=DE=a,∠EAB=∠ABC=
∠DEA=90°.
(1)求证:PA⊥平面ABCDE;
(2)求二面角A-PD-E的余弦值.
(1)证明 以A点为坐标原点,以AB、AE、AP所在直线分别为x、y、z轴,建立空间直角坐标系A-xyz,则由已知得
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 设平面PAD的法向量为m=(1,y,z),
则m·=0,得a+2ay=0,∴y=-.
又m·=0,得2az=0,∴z=0.
∴m=(1,-,0).
再设平面PDE的法向量为n=(x,1,z),
而=(a,0,0),=(a,2a,-2a),
则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的平面角为,
则cos=-==,
故二面角A-PD-E的余弦值是.