解答题(理)如图,矩形ABCD中,AB=1,BC=a,PA⊥平面ABCD(1)问BC边

发布时间:2020-07-09 01:33:22

解答题(理)如图,矩形ABCD中,AB=1,BC=a,PA⊥平面ABCD
(1)问BC边上是否存在Q点,使⊥,说明理由.
(2)问当Q点惟一,且cos<,>=时,求点P的位置.

网友回答

(理)解:(1)如答图9-6-2所示,建立空间直角坐标系A一xyz,设P(0,0,z),D(0,a,0),Q(1,y,0),

则=(1,y,-z),=(-1,a-y,0),且⊥,
∴?=-1+y(a-y)=0
∴y2-ay+1=0.
∴△=a2-4.
当a>2时,△>0,存在两个符合条件的Q点;
当a=2时,△=0,存在惟一一个符合条件的Q点;
当a<2时,△<0,不存在符合条件的Q点.
(2)当Q点惟一时,由题知,a=2,y=1.
∴B(1,0,0),=(-1,0,z),=(-1,1,0).
∴cos<,>===.
∴z=2.即P在距A点2个单位处.解析分析:(1)建立空间直角坐标系A一xyz,设P,D,Q的坐标,求得向量坐标,利用⊥,可方程,利用判别式,即可得到结论;(2)当Q点惟一时,由5题知,a=2,y=1,利用cos<,>=,建立方程,即可求点P的位置.点评:本题考查向量在几何中的运用,解题的关键是建立坐标系,利用坐标表示点与向量,属于中档题.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!