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卷临天下2023全国100所名校单元测试示范卷高三数学周测5

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卷临天下2023全国100所名校单元测试示范卷高三数学周测5

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12.空间四点A,B,C,D满足|$\overrightarrow{AB}$|=2,|$\overrightarrow{BC}$|=3,|$\overrightarrow{CD}$|=3$\sqrt{6}$,|$\overrightarrow{DA}$|=7,则$\overrightarrow{AC}$•$\overrightarrow{BD}$的值为0.试题答案

分析 先把ABCD看成是平面图形,过B作BE垂直AC,过D作DF垂直AC,运用勾股定理,可得E,F重合,再将图形沿AC或BD折起,便是空间图形,运用线面垂直的判定和性质,可得AC⊥BD,再由向量数量积的性质,即可得到答案.

解答 解:由|$\overrightarrow{AB}$|=2,|$\overrightarrow{BC}$|=3,|$\overrightarrow{CD}$|=3$\sqrt{6}$,|$\overrightarrow{DA}$|=7,
根据数据可知AB2+CD2=BC2+DA2=58,
BC2-AB2=CD2-DA2
先把ABCD看成是平面图形,
过B作BE垂直AC,过D作DF垂直AC,
则AB2=AE2+BE2,BC2=CE2+BE2
则BC2-AB2=CE2-AE2
同理CD2-DA2=CF2-AF2,即CF2-AF2=CE2-AE2
又因为A,E,F,C在一条直线上,
所以满足条件的只能是E,F重合,即有AC垂直BD,
再将图形沿AC或BD折起,便是空间图形,
由AC⊥BE,AC⊥DE,即有AC⊥平面BDE,则AC⊥BD,
即$\overrightarrow{AC}$•$\overrightarrow{BD}$=0.
故答案为:0.

点评 本题考查空间直线和平面的位置关系,以及向量的数量积的性质,考查空间想象能力,属于中档题.

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