内容正文:
专题3.5 空间向量与立体几何(综合卷)
本试卷满分150分 时量:120分钟
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.在空间直角坐标系中,点的坐标是,则点关于轴的对称点坐标为 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为在空间直角坐标系中,点关于轴的对称点的坐标为,所以点关于轴的对称点的坐标为.故选B.
2.如果三点,,在同一条直线上,则 ( )
A., B., C., D.,
【答案】A
【解析】因为,,三点共线,所以向量,共线,又因为,,所以,解得,.故选A.
3.已知平面的法向量是,平面的法向量是.若,则的值是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以的法向量与的法向量也互相平行,所以,所以.故选B.
4.如图所示,在正方体中,以为原点建立空间直角坐标系,为的中点,为的中点,则下列向量能作为平面的一个法向量的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设平面的法向量为,正方体的棱长为,则由题设得,.由得取,则,,所以.故选B.
5.如图所示,在几何体中,平面,,且,,点为中点,则的长为 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,,且,所以,故的长为.
故选B.
6.在直三棱柱中,,,,,则异面直线与所成角的余弦值为 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,,,所以,所以为直角,又侧棱与底面垂直,则可建立如图所示的空间直角坐标系:
易得,,,,所以,,设异面直线与所成角为,则.故选C.
7.如图,正方体的棱长为,,分别是棱,上的动点,且.当,,,四点共面时,平面与平面所成锐二面角的余弦值为 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】以点为原点,分别以向量,,的方向为,,轴建立空间直角坐标系,则,,,,,从而,,,.设平面的一个法向量为,依题意得令,则,,所以,同理得平面的一个法向量为.所以平面与平面所成锐二面角的余弦值为.
8.若,,则当取最小值时,的值等于 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以,故当时,有最小值.故选C.
9.已知向量,,则以线段,为邻边的平行四边形的面积为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意,得,所以
,从而以线段,为邻边的平行四边形的面积为
.故选A.
10.设在四面体中,是的重心(三角形三边上中线的交点),是线段上一点,且,若,则为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】如图所示,取的中点,连接.
则
.故选A.
12.在长方体中,,,则与平面所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】以点为坐标原点,向量的方向为轴正方向,向量的方向为轴正方向,向量的方向为轴正方向,建立空间直角坐标系,则,,,,,则,,.设为平面的法向量,则即令,则,,所以.设与平