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1、北師大版2019-2020學年數(shù)學精品資料
習題課(1)
一、選擇題
1.與向量a=(1,-3,2)平行的一個向量的坐標是( )
A.(,1,1) B.(-1,-3,2)
C.(-,,-1) D.(,-3,-2)
解析:向量的共線和平行是一樣的,可利用空間向量共線定理寫成數(shù)乘的形式.
即b≠0,a∥b?a=λb,
a=(1,-3,2)=-2,故選C.
答案:C
2.[2014河南省固始一中期末考試]若P,A,B,C為空間四點,且有=α+β,則α+β=1是A,B,C三點共線的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
2、
解析:本題主要考查空間中三點共線的充要條件.若α+β=1,則-=β(-),即=β,顯然,A,B,C三點共線;若A,B,C三點共線,則有=λ,故-=λ(-),整理得=(1+λ)-λ,令α=1+λ,β=-λ,即α+β=1,故選C.
答案:C
3.已知a=(-1,-5,-2),b=(x,2,x+2),若a⊥b,則x的值為( )
A.0 B.-
C.-6 D.6
解析:因為a⊥b,所以ab=(-1,-5,-2)(x,2,x+2)=-x-10-2x-4=-3x-14=0,所以x=-,故選B.
答案:B
4.已知ab=0,|a|=2,|b|=3,且(3a+2b)(λa-b)=0,則
3、λ等于( )
A. B.-
C. D.1
解析:由ab=0及(3a+2b)(λa-b)=0,得3λa2=2b2,又|a|=2,|b|=3,所以λ=,故選A.
答案:A
5.[2014安徽省合肥一中期末考試]已知正方體ABCD-A1B1C1D1中,若點F是側面CD1的中心,且=+m-n,則m,n的值分別為( )
A.,- B.-,-
C.-, D.,
解析:本題主要考查空間向量的線性表示.由于=+=+(+)=++,所以m=,n=-,故選A.
答案:A
6.[2014清華附中月考]已知a,b是兩異面直線,A,B∈a,C,D∈b,AC⊥b,BD⊥b且AB=2,CD=1
4、,則直線a,b所成的角為( )
A.30 B.60
C.90 D.45
解析:本題主要考查空間向量在求角中的應用.由于=++,則=(++)==1.cos〈,〉==?〈,〉=60,故選B.
答案:B
二、填空題
7.已知A(1,-1,2),B(5,-6,2),C(1,3,-1),則在上的投影為__________.
解析:∵=(5,-6,2)-(1,-1,2)=(4,-5,0).
=(1,3,-1)-(1,-1,2)=(0,4,-3),
∴cos〈,〉=
=-,
在上的投影為||cos〈,〉
==-4.
答案:-4
8.[2014廣東省中山二中期末考試]已知點A
5、(λ+1,μ-1,3),B(2λ,μ,λ-2μ),C(λ+3,μ-3,9)三點共線,則λ+μ=________.
解析:本題主要考查向量共線問題.由于=(λ-1,1,λ-2μ-3),=(2,-2,6),由=-=知,λ=0,μ=0,于是λ+μ=0.
答案:0
9.等邊三角形ABC與正方形ABDE有一公共邊AB,二面角C-AB-D的余弦值為,M、N分別是AC、BC的中點,則EM、AN所成角的余弦值等于__________.
解析:設AB=2,作CO⊥平面ABDE,OH⊥AB,則CH⊥AB,∠CHO為二面角C-AB-D的平面角,CH=,OH=CHcos∠CHO=1,結合等邊△ABC與正方形A
6、BDE可知此四棱錐為正四棱錐,則AN=EM=CH=,=(+),=-,=(+)(-)=,故EM、AN所成角的余弦值=.
答案:
三、解答題
10.如圖,在長方體ABCD-A′B′C′D′中,M為AC′的中點.化簡下列各式,并在圖中標出化簡得到的向量.
(1)-;
(2)++;
(3)+-。
解:(1)-=+=+=.
(2)++=.
(3)+-=++=(++)==.
向量、如圖所示.
11.[2014河北省衡水中學月考]平行四邊形ABCD中,AB=2AC=2且∠ACD=90,將它沿對角線AC折起,使AB與CD成60角,求點B,D間的距離.
解:由已知得AC⊥
7、CD,AC⊥AB,折疊后AB與CD所成角為60,
于是,=0,=0,
且〈,〉=60或120.
||2=(++)2=2+2+2+2+2+2=22+12+22+2
22cos〈,〉,故||2=13或5,
解得||=或,
即B,D間的距離為或.
12.如右圖,在三棱柱ABC-A1B1C1中,H是正方形AA1B1B的中心,AA1=2,C1H⊥平面AA1B1B,且C1H=.
(1)求異面直線AC與A1B1所成角的余弦值;
(2)設N為棱B1C1的中點,點M在平面AA1B1B內,且MN⊥平面A1B1C1,求線段BM的長.
解:如右圖,以B為坐標原點,建立空間直角坐標系,依題意得A(2,0,0),B(0,0,0),C(,-,),A1(2,2,0),B1(0,2,0),C1(,,).
(1)易得=(-,-,),=(-2,0,0),
于是cos 〈,〉=
==.
所以異面直線AC與A1B1所成角的余弦值為.
(2)由N為棱B1C1的中點,得N(,,).
設M(a,b,0),則=(-a,-b,).
由MN⊥平面A1B1C1,得,即
,
解得.
故M(,,0),因此=(,,0).
所以線段BM的長||=.