稿件来源:高途
| 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如下,仅供参考!
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$ABC$一$A_{1}B_{1}C_{1}$中,侧棱长为$2$,$AC=BC=1$,$\angle ACB=90^{\circ}$,$D$是$A_{1}B_{1}$的中点,$F$是$BB_{1}$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$的长为 .
以$C_{1}$为原点,$C_{1}A_{1}$为$x$轴,$C_{1}B_{1}$为$y$轴,$C_{1}C$为$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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