内容正文:
第1章 空间向量与立体几何(能力提升)
姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的)
1.若A,B,C,D为空间不同的四点,则下列各式为零向量的是( )
①+2+2+;②2+2+3+3+;③++;④-+-.
A.①② B.②③
C.②④ D.①④
2.若a=(2,2,0),b=(1,3,z),〈a,b〉=,则z等于( )
A. B.-
C.± D.±
3.已知向量a=(-2,1,3),b=(-1,2,1),若a⊥(a-λb),则实数λ的值为( )
A.-2 B.-
C. D.2
4.已知正四面体ABCD的棱长为1,且=2,=2,则·=( )
A. B.
C.- D.-
5.已知a=(2,-1,3),b=(-1,4,-2),c=(7,5,λ).若a,b,c三向量共面,则实数λ等于( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,已知空间四边形ABCD,连接AC,BD,M,G分别是BC,CD的中点,则++等于( )
A. B.
C. D.
7.已知四面体OABC的各棱长均为1,D是棱OA的中点,则异面直线BD与AC所成角的余弦值为( )
A. B.
C. D.
8.在三棱锥PABC中,PC⊥底面ABC,∠BAC=90°,AB=AC=4,∠PBC=60°,则点C到平面PAB的距离是( )
A. B.
C. D.
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分)
9.已知v1,v2分别为直线l1,l2的方向向量(l1,l2不重合),n1,n2分别为平面α,β的法向量(α,β不重合),则下列说法中,正确的是( )
A.v1∥v2⇔l1∥l2 B.v1⊥v2⇔l1⊥l2
C.n1∥n2⇔α∥β D.n1⊥n2⇔α⊥β
10.已知点P是平行四边形ABCD所在的平面外一点,如果=(2,-1,-4),=(4,2,0),=(-1,2,-1).对于结论:①AP⊥AB;②AP⊥AD;③是平面ABCD的法向量;④∥.
其中正确的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
11.在以下命题中,不正确的命题有( )
A.|a|-|b|=|a+b|是a,b共线的充要条件
B.若a∥b,则存在唯一的实数λ,使a=λb
C.对空间任意一点O和不共线的三点A,B,C,若=2-2-,则P,A,B,C四点共面
D.若{a,b,c}为空间的一个基底,则{a+b,b+c,c+a}构成空间的另一个基底
12.将正方形ABCD沿对角线BD折成直二面角ABDC,有如下四个结论:
①AC⊥BD;
②△ACD是等边三角形;
③AB与平面BCD所成的角为60°;
④AB与CD所成的角为60°.
其中正确的结论是 ( )
A.① B.②
C.③ D.④
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中横线处)
13.已知向量=(2,4,5),=(3,x,y),若∥,则xy=________.
14.已知A(2,-5,1),B(2,-4,2),C(1,-4,1),则与的夹角为________.
15.已知矩形ABCD中,AB=1,BC=,将矩形ABCD沿对角线AC折起,使平面ABC与平面ACD垂直,则B与D之间的距离为________.
16.在正三棱柱ABCA1B1C1中,已知AB=1,D在棱BB1上,且BD=1,则AD与平面AA1C1C所成的角的正弦值为________,平面ACD与ABC所成二面角的余弦值为________.(本题第一空2分,第二空3分)
四、解答题(共大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)如图所示,在四棱锥MABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,侧棱AM的长为3,且AM和AB,AD的夹角都是60°,N是CM的中点,设a=,b=,c=,试以a,b,c为基向量表示出向量,并求BN的长.
18.(本小题满分12分)已知向量a=(1,-3,2),b=(-2,1,1),点A(-3,-1,4),B(-2,-2,2).
(1)求|2a+b|;
(2)在直线AB上,是否存在一点E,使得⊥b?(O为原点)
19.(本小题满分12分)如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,∠ABC=,D是棱AC的中点,且AB=BC=BB1=2.
(1)求证