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1、 空间向量及其计算 同步练习一、选择题1. 在空间四边形 OABC 中,OA+ABCB 等于 A OA B AB C OC D AC 2. 已知正四面体 ABCD 的棱长是 a,若 E 是 AB 的中点,则 CEBD= A a24 B a24 C a2 D a2 3. 如图,在空间四边形 ABCD 中,设 E,F 分别是 BC,CD 的中点,则 AD+12BCBD= A AD B FA C AF D EF 4. 若四面体 OABC 的四个面均为等边三角形,则 cosOA,BC= A 12 B 22 C 12 D 0 5. 在正方体 ABCDA1B1C1D1 中,有下列命题: AA1+AD+AB
2、2=3AB2; A1CA1B1A1A=0; AD1 与 A1B 的夹角为 60其中正确的命题有 A 1 个B 2 个C 3 个D 0 个6. 已知 A1,0,0,B0,1,1,若 OA+OB 与 OB(O 为坐标原点)的夹角为 120,则 的值为 A 66 B 66 C 66 D 6 7. 已知 a,b 是异面直线,且 ab,e1,e2 分别为直线 a,b 上的单位向量,且 m=2e1+3e2,n=ke14e2,mn,则实数 k 的值为 A 6 B 6 C 3 D 3 8. 已知正方体 ABCDA1B1C1D1 的棱长为 1,点 E 是底面 ABCD 上的动点,则 CECA1D1B1 的最大值
3、为 A 22 B 1 C 2 D 6 2、 多选题9. 已知向量 ab=bc=ac,b=3,0,1,c=1,5,3,下列等式中正确的是 A abc=bc B a+bc=ab+c C a+b+c2=a2+b2+c2 D a+b+c=abc 10. 设几何体 ABCDA1B1C1D1 是棱长为 a 的正方体,A1C 与 BD1 相交于点 O,则下列结论正确的是 A A1B1AC=a2 B ABA1C=2a2 C CDAB1=a2 D ABA1O=12a211. 如图,一个结晶体的形状为平行六面体 ABCDA1B1C1D1,其中以顶点 A 为端点的三条棱长都相等,且它们彼此之间的夹角都是 60,则下
4、列说法中正确的是 A AA1+AB+AD2=2AC2 B AC1ABAD=0 C向量 B1C 与 AA1 的夹角是 60 D BD1 与 AC 所成角的余弦值为 63 12. 下面四个结论正确的是 A向量 a,ba0,b0,若 ab,则 ab=0 B若空间四个点 P,A,B,C,MP=23MA+14MB+112MC,则 P,A,B,C 四点共面C已知向量 a=1,1,x,b=3,x,9,若 a,b 为钝角,则 x310 D任意向量 a,b,c 满足 abc=abc 3、 填空题13. 在正方体 ABCDA1B1C1D1 中,已知 A1A=a,A1B1=b,A1D1=c,O 为底面 ABCD 的
5、中心,G 为 D1C1O 的重心,则 AG= (用含 a,b,c 表示 AG)14. 已知 2a+b=0,5,10,c=1,2,2,ac=4,b=12,则 b,c= ,以 b,c 为方向向量的两直线的夹角为 15. 如图,在 ABC 中,D 是 BC 的中点,E 在边 AB 上,AC=2,BE=2EA,AD 与 CE 的交点为 O若 AOBC=2,则 AB 的长为 16. 已知 a=2,b=3,a 与 b 的夹角为 60若 a+b 与 a+b 的夹角为锐角,则实数 的取值范围为 4、 解答题17. 如图,在长、宽、高分别为 AB=4,AD=2,AA1=1 的长方体 ABCDA1B1C1D1 中
6、,以八个顶点中的两点分别为起点和终点的向量中(1) 单位向量共有多少个?(2) 写出模为 5 的所有向量(3) 试写出 AA1 的相反向量.18. 如图,在直三棱柱 ABCA1B1C1 中,CA=CB=1,AA1=2,BCA=90,M,N 分别是 A1B1,A1A 的中点(1) 求 BN 的模(2) 求 cosBA1,CB1 的值(3) 求证:A1BC1M19. 已知 a=1,2,1,b=2,3,4(1) 若 14ka+ba2b,求实数 k 的值;(2) 若 ka+ba2b,求实数 k 的值20. 已知空间中三点 A2,0,2,B1,1,2,C3,0,4,设 a=AB,b=AC(1) 求向量
7、a 与向量 b 的夹角的余弦值;(2) 若 ka+b 与 ka2b 互相垂直,求实数 k 的值21. 已知点 A0,1,2,B1,1,3,C1,5,1(1) 若 D 为线段 BC 的中点,求线段 AD 的长;(2) 若 AD=2,a,1,且 ABAD=1,求 a 的值,并求此时向量 AB 与 AD 夹角的余弦值22. 设全体空间向量组成的集合为 V,a=a1,a2,a3 为 V 中的一个单位向量,建立一个“自变量”为向量,“因变量”也是向量的“向量函数”fx:fx=x+2xaaxV(1) 设 u=1,0,0,v=0,0,1,若 fu=v,求向量 a;(2) 对于 V 中的任意两个向量 x,y,证明:fxfy=xy;(3) 对于 V 中的任意单位向量 x,求 fxx 的最大值