| 1.4.1 用空间向量研究直线、平面的位置关系 题目答案及解析

稿件来源:高途

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选择性必修一

第一章 空间向量与立体几何

1.4 空间向量的应用

1.4.1 用空间向量研究直线、平面的位置关系

如图,直三棱柱$ABC$$A_{1}B_{1}C_{1}$中,侧棱长为$2$$AC=BC=1$$\angle ACB=90^{\circ}$$D$$A_{1}B_{1}$的中点,$F$$BB_{1}$上的动点,$AB_{1}$$DF$交于点$E$,要使$AB_{1}\bot $平面$C_{1}DF$,则线段$B_{1}F$的长为                  .

[["$\\dfrac{1}{2}$"]]

$C_{1}$为原点,$C_{1}A_{1}$$x$轴,$C_{1}B_{1}$$y$轴,$C_{1}C$$z$轴,建立空间直角坐标系,
由题意$A_{1}(1,0,0)$$B_{1}(0,1,0)$$D(\dfrac{1}{2},\dfrac{1}{2}$$0)$$C_{1}(0,0,0),A\left(1,0,2\right)$,设$F\left(0,1,t\right)$$0\leqslant t\leqslant 2$
$\overrightarrow{{C}_{1}D}=(\dfrac{1}{2},\dfrac{1}{2}$$0)$$\overrightarrow{A{B}_{1}}=\left(-1,1,-2\right)$$\overrightarrow{{{C}_{1}F}}=\left(0,1,t\right)$
$\because AB_{1}\bot $平面$C_{1}DF$
$\therefore \left\{\begin{array}{l}{\overrightarrow{A{B}_{1}}\cdot \overrightarrow{{C}_{1}D}=0}\\{\overrightarrow{A{B}_{1}}\cdot \overrightarrow{{C}_{1}F}=0}\end{array}\right.$$\therefore 1-2t=0$,解得$t=\dfrac{1}{2}$.
$\therefore $线段$B_{1}F$的长为$\dfrac{1}{2}$.
故答案为:$\dfrac{1}{2}$.

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