考點(diǎn)一 直線的方向向量
【例1-1】(2023春·江西)若,在直線上,則直線的一個(gè)方向向量為 ( )
A.B.
C.D.
【例1-2】(2022秋·高二單元測試)已知直線的一個(gè)方向向量,且直線過點(diǎn)和兩點(diǎn),則( )
A.0B.1C.D.3
【一隅三反】
1.(2023春·江蘇常州·高二校聯(lián)考期中)已知直線l的一個(gè)方向向量,且直線l過A(0,y,3)和B(-1,2,z)兩點(diǎn),則y-z等于( )
A.0B.1C.2D.3
2(2023春·甘肅白銀·高二??计谀┮阎c(diǎn),都在直線上,寫出一個(gè)直線的方向向量: .
3.(2022·高二課時(shí)練習(xí))若向量,都是直線的方向向量,則 .
考點(diǎn)二 平面的法向量
【例2-1】(2023廣東湛江)已知,則下列向量是平面法向量的是( )
A.B.
C.D.
【例2-2】(2022·高二課時(shí)練習(xí))四邊形是直角梯形,,,平面,,,建立適當(dāng)?shù)目臻g直角坐標(biāo)系,并求平面和平面的法向量.

【一隅三反】
1.(2023云南)如圖,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為矩形,PA⊥平面ABCD,E為PD的中點(diǎn),AB=AP=1,AD=,試建立恰當(dāng)?shù)目臻g直角坐標(biāo)系,求平面PCD的一個(gè)法向量.
2.(2023春·高二課時(shí)練習(xí))如圖,在長方體中,,,,建立適當(dāng)?shù)目臻g直角坐標(biāo)系,求下列平面的一個(gè)法向量:
(1)平面ABCD;
(2)平面;
(3)平面.
3.(2023山東)如圖,四棱錐P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,PD=AD=DC,底面ABCD為正方形,E為PC的中點(diǎn),點(diǎn)F在PB上,問點(diǎn)F在何位置時(shí),為平面DEF的一個(gè)法向量?

考點(diǎn)三 空間向量證平行
【例3-1】(2023·北京)(多選)下列利用方向向量、法向量判斷線、面位置關(guān)系的結(jié)論中正確的是( )
A.若兩條不重合直線,的方向向量分別是,,則
B.若直線的方向向量,平面的法向量是,則
C.若兩個(gè)不同平面,的法向量分別為,,則
D.若平面經(jīng)過三點(diǎn),,,向量是平面的法向量,則
【例3-2】(2023·上海)如圖,四棱錐中,側(cè)面PAD為等邊三角形,線段AD的中點(diǎn)為O且底面,,,E是PD的中點(diǎn).證明:平面.
【例3-3】(2023·廣西)如圖所示,正四棱的底面邊長1,側(cè)棱長4,中點(diǎn)為,中點(diǎn)為.求證:平面平面.

【一隅三反】
1.(2023·福建福州)如圖,在四棱錐中,底面為直角梯形,其中.平面,且,點(diǎn)在棱上,點(diǎn)為中點(diǎn).若,證明:直線平面.
2.(2023春·高二課時(shí)練習(xí))如圖,在直四棱柱中,底面為等腰梯形,,,,,是棱的中點(diǎn).求證:平面平面.
考點(diǎn)四 空間向量證垂直
【例4-1】(2023·高二課時(shí)練習(xí))如圖,在棱長為1的正方體中,分別是的中點(diǎn),建立適當(dāng)?shù)目臻g直角坐標(biāo)系,證明:.

【例4-2】(2023山西)如圖,在正方體中,,分別為,的中點(diǎn).證明:

(1)平面平面;
(2)平面.
【例4-3】(2023新疆)如圖所示,在直三棱柱中,側(cè)面和側(cè)面都是正方形且互相垂直,為的中點(diǎn),為的中點(diǎn).求證:

(1)平面;
(2)平面平面.
【一隅三反】
1.(2023春·高二課時(shí)練習(xí))如圖,已知三棱柱的側(cè)棱垂直于底面,.求證:.
2.(2022·高二課時(shí)練習(xí))如圖,正方形與梯形所在的平面互相垂直,,,,為的中點(diǎn).

(1)求證:平面;
(2)求證:平面.
考點(diǎn)五 空間角
【例5-1】(2023春·高二單元測試)如圖,在四棱錐中,平面,底面是菱形,,.

(1)求證:平面;
(2)若,求與所成角的余弦值.
【例5-2】(2023黑龍江)如圖所示,在直角梯形中,,,邊上一點(diǎn)滿足.現(xiàn)將沿折起到的位置,使平面平面,如圖所示.

(1)求證:;
(2)求與平面所成角的余弦值.
【例5-3】(2023春·江蘇徐州·高二統(tǒng)考期中)如圖,在正四棱錐中,,正四棱錐的體積為,點(diǎn)為的中點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn).

(1)求證:平面;
(2)求二面角的余弦值.
【一隅三反】
1.(2023春·貴州·高二貴州師大附中校聯(lián)考階段練習(xí))如圖,圓錐的軸截面為等邊三角形,為弧的中點(diǎn),為母線的中點(diǎn),則異面直線和所成角的余弦值為( )

A.B.C.D.
2.(2023春·河南焦作·高二統(tǒng)考期末)如圖,在長方體中,,交于點(diǎn).

(1)證明:平面;
(2)求直線與平面所成角的正弦值.
3.(2023春·江蘇南通·高二統(tǒng)考階段練習(xí))如圖,三棱錐中,平面,線段的中點(diǎn)為,,且.

(1)證明:平面;
(2)若,,求二面角的余弦值.
考點(diǎn)六 空間距離
【例6-1】(2023春·江蘇淮安·高二統(tǒng)考期末)已知四棱錐的底面為正方形,平面,,點(diǎn)是的中點(diǎn),則點(diǎn)到直線的距離是( )
A.B.C.D.
【例6-2】(2023·上海)如圖是一棱長為的正方體,則異面直線與之間的距離為( )
A.B.C.D.
【例6-3】(2023春·甘肅張掖·高二高臺縣第一中學(xué)??计谥校┤鐖D,正方體的棱長為2,點(diǎn)為的中點(diǎn).
(1)求點(diǎn)到平面的距離為;
(2)求到平面的距離.
【例6-4】(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))正方體的棱長為1,則平面與平面的距離為( )
A.B.C.D.
【一隅三反】
1.(2023·全國·高一專題練習(xí))如圖,在平行六面體中,以頂點(diǎn)A為端點(diǎn)的三條棱長都是a,且,,E為的中點(diǎn),則點(diǎn)E到直線的距離為( )

A.B.C.D.
2.(2023·湖南)在邊長為1的正方體中.平面與平面之間的距離為( )
A.B.1C.D.
3.(2023春·云南楚雄·高二統(tǒng)考期中)如圖,在正三棱柱中,是線段上靠近點(diǎn)的一個(gè)三等分點(diǎn),是的中點(diǎn).

(1)證明:平面;
(2)若,求點(diǎn)到平面的距離.

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