《2018屆高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí): 第7章 第6節(jié) 課時分層訓(xùn)練43》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018屆高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí): 第7章 第6節(jié) 課時分層訓(xùn)練43(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
課時分層訓(xùn)練(四十三) 空間向量及其運算
A組 基礎(chǔ)達標(biāo)
(建議用時:30分鐘)
一、選擇題
1.在空間直角坐標(biāo)系中,A(1,2,3),B(-2,-1,6),C(3,2,1),D(4,3,0),則直線AB與CD的位置關(guān)系是( )
A.垂直 B.平行
C.異面 D.相交但不垂直
B [由題意得,=(-3,-3,3),=(1,1,-1),
∴=-3,
∴與共線,
又與沒有公共點.
∴AB∥CD.]
2.已知a=(-2,1,3),b=(-1,2,1),若a⊥(a-λb),則實數(shù)λ的值為( )
【導(dǎo)學(xué)號:01772269】
A.-2 B.-
C
2、. D.2
D [由題意知a·(a-λb)=0,即a2-λa·b=0,所以14-7λ=0,解得λ=2.]
3.空間四邊形ABCD的各邊和對角線均相等,E是BC的中點,那么( )
【導(dǎo)學(xué)號:01772270】
A.·<·
B.·=·
C.·>·
D.·與·的大小不能比較
C [取BD的中點F,連接EF,則EF綊CD.
因為AE⊥BC,
〈,〉=〈,〉>90°.
所以·=0,·<0,
因此·>·.]
4.已知空間四邊形ABCD的每條邊和對角線的長都等于a,點E,F(xiàn)分別是BC,AD的中點,則·的值為( )
A.a(chǎn)2 B.a2
C.a2 D.a2
C [
3、如圖,設(shè)=a,=b,=c,
則|a|=|b|=|c|=a,且a,b,c三向量兩兩夾角為60°.
=(a+b),=c,
∴·=(a+b)·c
=(a·c+b·c)=(a2cos 60°+a2cos 60°)=a2.]
5.如圖7-6-7,在大小為45°的二面角A-EF-D中,四邊形ABFE,CDEF都是邊長為1的正方形,則B,D兩點間的距離是( )
圖7-6-7
A. B.
C.1 D.
D [∵=++,
∴||2=||2+||2+||2+2·+2·+2·=1+1+1-=3-,故||=.]
二、填空題
6.已知a=(2,1,-3),b=(-1,2,3),c=
4、(7,6,λ),若a,b,c三向量共面,則λ=________.
【導(dǎo)學(xué)號:01772271】
-9 [由題意知c=xa+yb,
即(7,6,λ)=x(2,1,-3)+y(-1,2,3),
∴解得λ=-9.]
7.正四面體ABCD的棱長為2,E,F(xiàn)分別為BC,AD中點,則EF的長為________.
【導(dǎo)學(xué)號:01772272】
[||2=(++)2
=+++2(·+·+·)
=12+22+12+2(1×2×cos 120°+0+2×1×cos 120°)
=2,
∴||=,∴EF的長為.]
8.已知O(0,0,0),A(1,2,3),B(2,1,2),P(1,1
5、,2),點Q在直線OP上運動,當(dāng)·取最小值時,點Q的坐標(biāo)是________.
[由題意,設(shè)=λ,即=(λ,λ,2λ),
則=(1-λ,2-λ,3-2λ),=(2-λ,1-λ,2-2λ),
∴·=(1-λ)(2-λ)+(2-λ)(1-λ)+(3-2λ)(2-2λ)=6λ2-16λ+10=62-,當(dāng)λ=時有最小值,此時Q點坐標(biāo)為.]
三、解答題
9.已知空間中三點A(-2,0,2),B(-1,1,2),C(-3,0,4),設(shè)a=,b=.
(1)若|c|=3,且c∥,求向量c;
(2)求向量a與向量b的夾角的余弦值.
[解] (1)∵c∥,=(-3,0,4)-(-1,1,2)=(-
6、2,-1,2),
∴c=m=m(-2,-1,2)=(-2m,-m,2m),2分
∴|c|==3|m|=3,
∴m=±1.
∴c=(-2,-1,2)或(2,1,-2).5分
(2)∵a=(1,1,0),b=(-1,0,2).
∴a·b=(1,1,0)·(-1,0,2)=-1.7分
又∵|a|==,
|b|==,
∴cos〈a,b〉===-,
故向量a與向量b的夾角的余弦值為-.12分
10.(2017·長春模擬)已知空間三點A(0,2,3),B(-2,1,6),C(1,-1,5).
(1)求以,為邊的平行四邊形的面積;
(2)若|a|=,且a分別與,垂直,求向量a的坐標(biāo)
7、.
[解] (1)由題意可得:=(-2,-1,3),=(1,-3,2),所以cos〈,〉=
===.3分
所以sin〈,〉=,
所以以,為邊的平行四邊形的面積為
S=2×||·||·sin〈,〉=14×=7.5分
(2)設(shè)a=(x,y,z),由題意得
解得或
所以向量a的坐標(biāo)為(1,1,1)或(-1,-1,-1).12分
B組 能力提升
(建議用時:15分鐘)
1.A,B,C,D是空間不共面的四點,且滿足·=0,·=0,·=0,M為BC中點,則△AMD是( )
A.鈍角三角形
B.銳角三角形
C.直角三角形
D.不確定
C [∵M為BC中點,
∴=(+),
8、
∴·=(+)·
=·+·=0.
∴AM⊥AD,△AMD為直角三角形.]
2.已知2a+b=(0,-5,10),c=(1,-2,-2),a·c=4,|b|=12,則以b,c為方向向量的兩直線的夾角為________.
60° [由題意得,(2a+b)·c=0+10-20=-10.
即2a·c+b·c=-10.
又∵a·c=4,∴b·c=-18,
∴cos〈b,c〉===-,
∴〈b,c〉=120°,∴兩直線的夾角為60°.]
3.在直三棱柱ABC-A′B′C′中,AC=BC=AA′,∠ACB=90°,D,E分別為AB,BB′的中點.
圖7-6-8
(1)求證:CE⊥A′D;
(2)求異面直線CE與AC′所成角的余弦值.
【導(dǎo)學(xué)號:01772273】
[解] (1)證明:設(shè)=a,=b,=c,
根據(jù)題意得,|a|=|b|=|c|,
且a·b=b·c=c·a=0,
∴=b+c,=-c+b-a.3分
∴·=-c2+b2=0.
∴⊥,即CE⊥A′D.5分
(2)∵=-a+c,||=|a|,||=|a|.
·=(-a+c)·=c2=|a|2,
∴cos〈,〉==.10分
即異面直線CE與AC′所成角的余弦值為.12分