题目
1、直线(x-1)/(1)=(y+1)/(2)=(z-2)/(-1)与平面x+2y-z+3=0的位置关系为()A. 相互垂直B. 相互平行但直线不在平面上C. 相交但不垂直D. 直线在平面上
1、直线$\frac{x-1}{1}=\frac{y+1}{2}=\frac{z-2}{-1}$与平面$x+2y-z+3=0$的位置关系为()
A. 相互垂直
B. 相互平行但直线不在平面上
C. 相交但不垂直
D. 直线在平面上
题目解答
答案
A. 相互垂直
解析
考查要点:本题主要考查空间几何中直线与平面的位置关系判断,涉及方向向量与法向量的关系,以及点与平面的位置关系。
解题核心思路:
- 方向向量与法向量的关系:直线的方向向量与平面法向量平行时,直线与平面垂直;若方向向量与法向量垂直,则直线可能在平面内或与平面平行。
- 直线是否在平面上:若直线上所有点均在平面上,则直线在平面内;否则需进一步判断相交或平行。
破题关键点:
- 提取方向向量与法向量:直线方向向量由对称式方程分母确定,平面法向量由方程系数确定。
- 向量关系判断:通过方向向量与法向量的平行性判断垂直关系。
- 点代入验证:判断直线上某点是否在平面上,排除“直线在平面内”的可能性。
步骤1:确定方向向量与法向量
- 直线方向向量:由直线方程 $\frac{x-1}{1} = \frac{y+1}{2} = \frac{z-2}{-1}$,方向向量为 $\mathbf{d} = \langle 1, 2, -1 \rangle$。
- 平面法向量:由平面方程 $x + 2y - z + 3 = 0$,法向量为 $\mathbf{n} = \langle 1, 2, -1 \rangle$。
步骤2:判断方向向量与法向量的关系
- 方向向量与法向量平行:$\mathbf{d} = \mathbf{n}$,说明直线方向与平面法向量方向一致,因此直线与平面垂直。
步骤3:验证直线是否在平面上
- 取直线上一点:例如点 $(1, -1, 2)$。
- 代入平面方程:$1 + 2(-1) - 2 + 3 = 0$,满足方程,说明该点在平面上。
- 结论:直线与平面垂直且仅在该点相交,直线不在平面上。