2019-2020学年苏教版选修2-1 空间向量的应用一 课时作业
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1.如图所示,在正方体ABCD­A1B1C1D1中,E是棱DD1的中点.在棱C1D1上是否存在一点F,使B1F∥平面A1BE?证明你的结论.

  

   设正方体的棱长为1,如图所示,以\s\up6(→(→),\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)为单位正交基底建立空间直角坐标系,

  

  依题意,得B(1,0,0),A1(0,0,1),E(0,1,),

  所以\s\up6(→(→)=(-1,0,1),\s\up6(→(→)=(-1,1,),

  设n=(x,y,z)是平面A1BE的一个法向量,则由n·\s\up6(→(→)=0,n·\s\up6(→(→)=0得

  

  所以x=z,y=z,令z=2得,n=(2,1,2),

  设F是棱C1D1上的一点,则F(t,1,1)(0≤t ≤1),

  又B1(1,0,1),所以\s\up6(→(→)=(t-1,1,0),而B1F⊄平面A1BE,于是,

  B1F∥平面A1BE⇔\s\up6(→(→)·n=0⇔(t-1,1,0)·(2,1,2)=0,

  所以2(t-1)+1=0,得t=,

  故F是C1D1的中点,

  这说明在棱C1D1上存在一点F(C1D1的中点),使B1F∥平面A1BE.

  2.如图,在直三棱柱ABC­A1B1C1中,AC=3,BC=4,AB=5,AA1=2.

  (1)求证:AC⊥BC1;

  (2)在AB上是否存在点D,使AC1⊥CD?

(3)在AB上是否存在点D,使得AC1∥平面CDB1?