6.3.1 直线的方向向量与平面的法向量 一、 单项选择题 1 若点A(0,1,2),B(2,5,8)在直线l上,则直线l的一个方向向量为( ) A. (3,2,1) B. (1,3,2) C. (2,1,3) D. (1,2,3) 2 在空间直角坐标系中,A(1,2,1),B(0,0,2),C(2,1,3),则A,B,C三点所在平面的一个法向量n的坐标是( ) A. (1,1,-1) B. (1,-1,-1) C. (2,1,-1) D. (2,-1,-1) 3 (2024济宁月考)已知平面α内有一点A(2,-1,2),平面α的一个法向量为n=(,,),则下列四个点中在平面α内的是( ) A. P1(1,-1,1) B. P2(1,-3,) C. P3(1,3,) D. P4(-1,3,-) 4 已知平面α内有两点M(1,-1,2),N(a,3,3),平面α的一个法向量为n=(6,-3,6),则实数a的值为( ) A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 5 已知点M(4,3,1),记点M到x轴的距离为a,到y轴的距离为b,到z轴的距离为c,则下列结论中正确的是( ) A. a>b>c B. c>a>b C. c>b>a D. b>c>a 6 (2024菏泽期末)一平面截正四棱锥PABCD,与棱PA,PB,PC,PD的交点依次为A1,B1,C1,D1,已知PA1=PA,PB1=PB,PC1=PC,PD1=λPD,则λ的值为( ) A. B. C. D. 二、 多项选择题 7 如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为菱形,∠ABC=60°,PA⊥平面ABCD,PA=AC=2,E为PD的中点,若以A为坐标原点,以,的方向分别为y轴,z轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系Axyz,则下列说法中正确的是( ) A. 点B的坐标为(,-1,0) B. ·=2 C. =(-,2,1) D. 平面ACE的一个法向量为n=(1,,-) 8 (2024重庆期末)类比平面解析几何中直线的方程,我们可以得到在空间直角坐标系Oxyz中的一个平面的方程,如果平面α的一个法向量n=(a,b,c),已知平面α上定点P0(x0,y0,z0),对于平面α上任意点P(x,y,z),根据⊥n可得平面α的方程为a(x-x0)+b(y-y0)+c(z-z0)=0,则下列说法中正确的是( ) A. 若平面α过点(1,1,1),且一个法向量为(1,1,1),则平面α的方程为x+y+z-3=0 B. 若平面α的方程为6x-2y-2z-3=0,则a=(-3,1,1)是平面α的一个法向量 C. 方程3x-2y=0表示经过坐标原点且斜率为的一条直线 D. 关于x,y,z的任何一个三元一次方程都表示一个平面 三、 填空题 9 (2024西安期末)已知=(m,-2,1),若直线AB的一个方向向量为(1,2,-1),则m=_____. 10 如图,已知四棱柱ABCDA1B1C1D1的底面ABCD是正方形,O为底面中心,A1O⊥平面ABCD,AB=AA1=,则平面OCB1的一个法向量为n=_____. 11 已知平面α的一个法向量n=(3,2,1),点P0(1,2,3),P(x,y,z)在平面α内,则3x+2y+z=_____. 四、 解答题 12 (2024江苏月考)已知点A(1,2,3),B(1,-1,-2),C(-1,0,0). (1) 写出直线BC的一个方向向量; (2) 设平面α经过点A,且是平面α的一个法向量,M(x,y,z)是平面α内任意一点,试写出x,y,z满足的关系式. 13 (2024湖南月考)如图,在四棱锥PABCD中,平面PAB⊥平面ABCD,△PAB是边长为1的正三角形,四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,E是PC的中点,F是AB的中点,试建立恰当的空间直角坐标系,求平面DEF的一个法向量. 6.3.1 直线的方向向量与平面的法向量 1. D 因为点A(0,1,2),B(2,5,8)在直线l上,所以直线l的一个方向向量=(2,4,6).又因为(1,2,3)=(2,4,6),所以(1,2,3)是直线l的一个方向向量. 2. B 由题意,得=(-1,-2,1),=(1,-1,2).设平面ABC的法向量为n=(x,y,z),则即令x=1,则y=-1,z=-1,所以n=(1,-1,-1). 3. C 设平面α内任意一点P(x,y,z),则=(x-2,y+1,z-2).因为平面α的一个法向量为n=(,,),所以(x-2)+(y+1)+(z-2)=0,整理,得3x+y+2z-9=0,对 ... ...