2018-2019学年人教A版选修2-1 3.1.3 空间向量的数量积运算 课时作业
2018-2019学年人教A版选修2-1     3.1.3 空间向量的数量积运算   课时作业第5页

  ∵AB与CD成60°角,

  ∴〈\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)〉=60°或120°.

  ∵\s\up6(→(→)=\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→),

  ∴|\s\up6(→(→)|2=|\s\up6(→(→)|2+|\s\up6(→(→)|2+|\s\up6(→(→)|2+2\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+2\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)+2\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=|\s\up6(→(→)|2+|\s\up6(→(→)|2+|\s\up6(→(→)|2+2\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=3+2·1·1·cos〈\s\up6(→(→),\s\up6(→(→)〉

  =\s\up6(→(4,〈\o(BA,\s\up6(→)

  ∴|\s\up6(→(→)|=2或,即B、D间的距离为2或.

  4.如图,PA垂直于矩形ABCD所在的平面,M,N分别是AB,PC的中点,

  

  (1)求证:MN⊥CD;

  (2)若∠PDA=45°,求证:MN⊥平面PCD.

  证明:(1)设\s\up6(→(→)=a,\s\up6(→(→)=b,\s\up6(→(→)=c,则\s\up6(→(→)=\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)

  =\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)-\s\up6(→(→)

  =\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)-(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))=\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→)-\s\up6(→(→)-\s\up6(→(→)=(\s\up6(→(→)+\s\up6(→(→))=(b+c),

  ∴\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=(b+c)·(-a)

  =-(a·b+a·c),

  ∵四边形ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,

  ∴a⊥b,a⊥c,∴a·b=a·c=0,

  ∴\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=0,

  ∴\s\up6(→(→)⊥\s\up6(→(→),故MN⊥CD.

  (2)由(1)知,MN⊥CD,\s\up6(→(→)=(b+c),

  ∵\s\up6(→(→)=\s\up6(→(→)-\s\up6(→(→)=b-c,

∴\s\up6(→(→)·\s\up6(→(→)=(b+c)·(b-c)