《《創(chuàng)新設(shè)計(jì)》2014屆高考數(shù)學(xué)人教A版(理)一輪復(fù)習(xí)【配套word版文檔】:第八篇 第6講 空間向量及其運(yùn)算》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《創(chuàng)新設(shè)計(jì)》2014屆高考數(shù)學(xué)人教A版(理)一輪復(fù)習(xí)【配套word版文檔】:第八篇 第6講 空間向量及其運(yùn)算(11頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第6講 空間向量及其運(yùn)算
A級(jí) 基礎(chǔ)演練
(時(shí)間:30分鐘 滿分:55分)
一、選擇題(每小題5分,共20分)
1.在下列命題中:
①若向量a,b共線,則向量a,b所在的直線平行;
②若向量a,b所在的直線為異面直線,則向量a,b一定不共面;
③若三個(gè)向量a,b,c兩兩共面,則向量a,b,c,共面;
④已知空間的三個(gè)向量a,b,c,則對(duì)于空間的任意一個(gè)向量p總存在實(shí)數(shù)x,y,z使得p=xa+yb+zc.
其中正確命題的個(gè)數(shù)是 ( ).
A.0 B.1 C.2 D.3
解析 a與b共線,a,b所在直線也可能
2、重合,故①不正確;根據(jù)自由向量的意義知,空間任兩向量a,b都共面,故②錯(cuò)誤;三個(gè)向量a,b,c中任兩個(gè)一定共面,但它們?nèi)齻€(gè)卻不一定共面,故③不正確;只有當(dāng)a,b,c不共面時(shí),空間任意一向量p才能表示為p=xa+yb+zc,故④不正確,綜上可知四個(gè)命題中正確的個(gè)數(shù)為0,故選A.
答案 A
2.若向量a=(1,1,x),b=(1,2,1),c=(1,1,1),滿足條件(c-a)(2b)=-2,則x= ( ).
A.-4 B.-2 C.4 D.2
解析 ∵a=(1,1,x),b=(1,2,1),c=(1,1,1),
∴c-a=(0
3、,0,1-x),2b=(2,4,2).
1 / 11
∴(c-a)(2b)=2(1-x)=-2,∴x=2.
答案 D
3.若{a,b,c}為空間的一組基底,則下列各項(xiàng)中,能構(gòu)成基底的一組向量是( ).
A.{a,a+b,a-b} B.{b,a+b,a-b}
C.{c,a+b,a-b} D.{a+b,a-b,a+2b}
解析 若c、a+b、a-b共面,則c=λ(a+b)+m(a-b)=(λ+m)a+(λ-m)b,則a、b、c為共面向量,此與{a,b,c}為空間向量的一組基底矛盾,故c,a+b,a-b可構(gòu)成空間向量的一組基底.
答案 C
4.如圖所示,已
4、知空間四邊形OABC,OB=OC,且∠AOB=∠AOC=,則cos〈,〉的值為 ( ).
A.0 B.
C. D.
解析 設(shè)=a,=b,=c,
由已知條件〈a,b〉=〈a,c〉=,且|b|=|c|,
=a(c-b)=ac-ab=|a||c|-|a||b|=0,∴cos〈,〉=0.
答案 A
二、填空題(每小題5分,共10分)
5.在下列條件中,使M與A、B、C一定共面的是________.
①=2--;②=++;
③++=0;④+++=0;
解析 ∵++=0,∴=--,則、、為共面向量,即M、A、B、C四點(diǎn)共面.
答
5、案 ③
6.在空間四邊形ABCD中,++=________.
解析 如圖,設(shè)=a,=b,=c,
++=a(c-b)+b(a-c)+c(b-a)=0.
答案 0
三、解答題(共25分)
7.(12分)已知A、B、C三點(diǎn)不共線,對(duì)平面ABC外的任一點(diǎn)O,若點(diǎn)M滿足=(++).
(1)判斷、、三個(gè)向量是否共面;
(2)判斷點(diǎn)M是否在平面ABC內(nèi).
解 (1)由已知++=3 ,
∴-=(-)+(-),
即=+=--,
∴,,共面.
(2)由(1)知,,,共面且基線過(guò)同一點(diǎn)M,
∴四點(diǎn)M,A,B,C共面,從而點(diǎn)M在平面ABC內(nèi).
8.(13分)如右圖,在棱長(zhǎng)為a的正方體AB
6、CDA1B1C1D1中,G為△BC1D的重心,
(1)試證:A1、G、C三點(diǎn)共線;
(2)試證:A1C⊥平面BC1D;
(3)求點(diǎn)C到平面BC1D的距離.
(1)證明?。剑剑?,
可以證明:=(++)=,
∴∥,即A1、G、C三點(diǎn)共線.
(2)證明 設(shè)=a,=b,=c,則|a|=|b|=|c|=a,
且ab=bc=ca=0,
∵=a+b+c,=c-a,∴=(a+b+c)(c-a)=c2-a2=0,∴⊥,即CA1⊥BC1,同理可證:CA1⊥BD,因此A1C⊥平面BC1D.
(3)解 ∵=a+b+c,∴2=a2+b2+c2=3a2,
即||=a,因此||=a.
7、即C到平面BC1D的距離為a.
B級(jí) 能力突破(時(shí)間:30分鐘 滿分:45分)
一、選擇題(每小題5分,共10分)
1.(2013海淀月考)以下四個(gè)命題中正確的是 ( ).
A.空間的任何一個(gè)向量都可用其他三個(gè)向量表示
B.若{a,b,c}為空間向量的一組基底,則{a+b,b+c,c+a}構(gòu)成空間向
量的另一組基底
C.△ABC為直角三角形的充要條件是=0
D.任何三個(gè)不共線的向量都可構(gòu)成空間向量的一組基底
解析 若a+b、b+c、c+a為共面向量,則a+b=λ(b+c)+μ(c+a),(1-μ)a=(λ-1)b+(λ+μ)c,λ,μ不可能同時(shí)為1
8、,設(shè)μ≠1,則a=b+c,則a、b、c為共面向量,此與{a,b,c}為空間向量基底矛盾.
答案 B
2.如圖所示,在長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中,M為A1C1
與B1D1的交點(diǎn).若=a,=b,=c,則下列向量中與相等的向量是 ( ).
A.-a+b+c B.a+b+c
C.-a-b+c D.a-b+c
解析 =+=+(-)
=c+(b-a)=-a+b+c.
答案 A
二、填空題(每小題5分,共10分)
3.已知在一個(gè)60的二面角的棱上,如圖有兩個(gè)點(diǎn)A,B,AC,BD分別是在這個(gè)二面角的兩個(gè)半平面內(nèi)垂直于AB的線段,且AB=4 cm
9、,AC=6 cm,BD=8 cm,則CD的長(zhǎng)為________.
解析 設(shè)=a,=b,=c,
由已知條件|a|=8,|b|=4,|c|=6,
〈a,b〉=90,〈b,c〉=90,〈a,c〉=60
||2=|++|2=|-c+b+a|2
=a2+b2+c2+2ab-2ac-2bc=68,
則||=2.
答案 2 cm
4.如圖,空間四邊形OABC中,OA=8,AB=6,AC=4,BC=5,∠OAC=45,∠OAB=60,則OA與BC所成角的余弦值等于________.
解析 設(shè)=a,=b,=c.
OA與BC所成的角為θ,
=a(c-b)=ac-ab=a(a+)-a(a+)=
10、a2+a-a2-a
=24-16.
∴cos θ===.
答案
三、解答題(共25分)
5.(12分)如圖,已知M、N分別為四面體ABCD的面BCD與面ACD的重心,且G為AM上一點(diǎn),且GM∶GA=1∶3.求證:B、G、N三點(diǎn)共線.
證明 設(shè)=a,=b,=c,則
=+=+
=-a+(a+b+c)=-a+b+c,
=+=+(+)
=-a+b+c=.
∴∥,即B、G、N三點(diǎn)共線.
6.(13分)如圖所示,已知空間四邊形ABCD的每條邊和對(duì)角線長(zhǎng)都等于1,點(diǎn)E,F(xiàn),G分別是AB、AD、CD的中點(diǎn),計(jì)算:
(1);(2);(3)EG的長(zhǎng);
(4)異面直線AG與CE
11、所成角的余弦值.
解 設(shè)=a,=b,=c.
則|a|=|b|=|c|=1,〈a,b〉=〈b,c〉=〈c,a〉=60,
(1)==c-a,=-a,=b-c,
=(-a)=a2-ac=,
(2)=(c-a)(b-c)
=(bc-ab-c2+ac)=-;
(3)=++=a+b-a+c-b
=-a+b+c,
||2=a2+b2+c2-ab+bc-ca=,則||=.
(4)=b+c,=+=-b+a,
cos〈,〉==-,
由于異面直線所成角的范圍是(0,90],
所以異面直線AG與CE所成角的余弦值為.
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