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美术数学午间测试卷(2023.04.19星期三)出题人:王晨宇
时间:30分钟 满分: 班级: 姓名: 序号: 分数:
1.平面α的法向量为n=(1,-1,2),=(2,0,-1),那么直线AB与平面α的关系是________.
2.如图所示,在四面体OABC中,=a,=b,=c,D为BC的中点,E为AD的中点,则=________(用a,b,c表示).
3.已知向量a=(1,1,0),b=(-1,0,2),且ka+b与2a-b互相垂直,则k的值是( )A. B.2 C. D.1
4.如图所示,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,M为A1C1与B1D1的交点.若=a,=b,=c,则下列向量中与相等的向量是( )A.-a+b+c B.a+b+c C.-a-b+c D.a-b+c
5.已知a=(1,0,1),b=(x,1,2),且a·b=3,则向量a与b的夹角为( )
A. B. C. D.
6.知a=(2,1,-3),b=(-1,2,3),c=(7,6,λ),若a,b,c三向量共面,则λ=( )A.9 B.-9 C.-3 D.3
7.若A(-1,2,3),B(2,1,4),C(m,n,1)三点共线,则m+n=________.
8.在空间四边形ABCD中,·+·+·=________.
9.已知空间向量,,的模长分别为1,2,3,且两两夹角均为60°.点G为△ABC的重心,若=x+y+z,x,y,z∈R,则x+y+z=________,||=________.
10.如图,正四面体ABCD(所有棱长均相等)的棱长为1,E,F,G,H分别是正四面体ABCD中各棱的中点,设=a,=b,=c,试采用向量法解决下列问题:
(1)求的模长;
(2)求,的夹角.
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1.答案 AB∥α或AB⊂α
解析 因为·n=0,所以⊥n,则AB∥α或AB⊂α.
2.答案 a+b+c
解析 =+=a+
=a+(-)=a+
=a+×(+)=a+b+c.
3.答案 A
解析 因为a=(1,1,0),b=(-1,0,2),
所以a·b=-1,|a|=,|b|=.
又ka+b与2a-b互相垂直,
所以(ka+b)·(2a-b)=0,
即2k|a|2-ka·b+2a·b-|b|2=0,
即4k+k-2-5=0,所以k=.
4.答案 A
解析 =+=+(-)=c+(b-a)=-a+b+c.
5.答案 D
解析 因为a·b=x+2=3,
所以x=1,所以b=(1,1,2),
所以cos〈a,b〉===.
又因为〈a,b〉∈[0,π],所以a与b的夹角为.
6.答案 B
解析 由题意知c=xa+yb,
即(7,6,λ)=x(2,1,-3)+y(-1,2,3),
∴解得λ=-9.
7.答案 -3
解析 ∵=(3,-1,1),=(m+1,n-2,-2),
且A,B,C三点共线,∴存在实数λ,使得=λ.
即(m+1,n-2,-2)=λ(3,-1,1)=(3λ,-λ,λ),
∴解得∴m+n=-3.
8.答案 0
解析 如图,令=a,=b,=c,
则·+·+·=a·(c-b)+b·(a-c)+c·(b-a)
=a·c-a·b+b·a-b·c+c·b-c·a=0.
9.答案 1
解析 因为A,B,C,G四点共面,所以x+y+z=1,则z=1-x-y,=+=+(+)=+[(-)+(-)]=++PC
=(++),
∴x=y=z=,
=.
10.解 (1)因为正四面体ABCD的棱长为1,E,F,G,H分别是正四面体ABCD中各棱的中点,=a,=b,=c,
所以==(-)=(b-a),
==c,
所以=++=-(b-a)-a+c=(c-a-b),
所以||2=(c-a-b)2
=(c2+a2+b2-2a·c+2a·b-2b·c)
=(1+1+1-2×1×1×cos 60°+2×1×1×cos 60°-2×1×1×cos 60°)=,
故||=.
(2)在正四面体ABCD中,=(c-a-b),||=.
同理,=(b+c-a),||=.
所以cos〈,〉=
=
=[(c-a)2-b2]
=(c2+a2-2c·a-b2)
=(1+1-2×1×1×cos 60°-1)=0,
所以与的夹角为90°.
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