内容正文:
“四翼”检测评价(五) 空间向量的坐标表示及线性运算
(一)基础落实
1.点(2,0,3)在空间直角坐标系中的( )
A.y轴上 B.xOy平面上
C.zOx平面上 D.第一象限内
解析:选C 因为点(2,0,3)的纵坐标为0,所以该点在zOx平面上.
2.在空间直角坐标系中,已知点M(-1,2,3),过该点作x轴的垂线,垂足为H,则H点的坐标为( )
A.(-1,2,0) B.(-1,0,3)
C.(-1,0,0) D.(0,2,3)
解析:选C 因为垂足H在 x轴上,故点H与点M的横坐标相同,其余两个坐标分量均为0,故选C.
3.已知向量a=(3,5,-1),b=(2,2,3),c=(1,-1,2),则向量a-b+4c的坐标为( )
A.(5,-1,4) B.(5,1,-4)
C.(-5,1,4) D.(-5,-1,4)
解析:选A 向量a=(3,5,-1),b=(2,2,3),c=(1,-1,2),则向量a-b+4c=(3,5,-1)-(2,2,3)+4(1,-1,2)=(5,-1,4),故选A.
4.(多选)下列各组向量中共面的组为( )
A.a=(1,2,3),b=(3,0,2),c=(4,2,5)
B.a=(1,2,-1),b=(0,2,-4),c=(0,-1,2)
C.a=(1,1,0),b=(1,0,1),c=(0,1,-1)
D.a=(1,1,1),b=(1,1,0),c=(1,0,1)
解析:选ABC A中,设a=x b+y c,则
解得故存在实数x=-1,y=1使得a=-b+c,∴a,b,c共面;B中,b=-2c,C中,c=a-b,故B、C中三个向量共面;D中,设a=xb+yc,则显然无解,故a,b,c不共面.
5.已知空间向量a=(2m-3,n+2,3),b=(2m+1,3n-2,6),若a∥b,则2m+n=( )
A.11 B.12 C.13 D.14
解析:选C 因为a=(2m-3,n+2,3),b=(2m+1,3n-2,6),且a∥b,
所以存在实数λ,使得a=λb,
所以(2m-3,n+2,3)=λ(2m+1,3n-2,6),
即解得
所以2m+n=13.
6.如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中建立空间直角坐标系.已知AB=AD=2,BB1=1,则的坐标为________,的坐标为________.
解析:因为A(0,0,0),D1(0,2,1),C1(2,2,1),
所以=(0,2,1),=(2,2,1).
答案:(0,2,1) (2,2,1)
7.点P(2,3,4)在三条坐标轴上的射影的坐标分别是________,________,________.
解析:P(2,3,4)在x轴上的射影为(2,0,0),在y轴上的射影为(0,3,0),在z轴上的射影为(0,0,4).
答案:(2,0,0) (0,3,0) (0,0,4)
8.若A(m+1,n-1,3),B(2m,n,m-2n),C(m+3,n-3,9)三点共线,则m+n=__________.
解析:因为=(m-1,1,m-2n-3),=(2,-2,6).
A,B,C三点共线,所以==.
解得m=0,n=0,故m+n=0.
答案:0
9.如图,在空间直角坐标系中有长方体ABCDA′B′C′D′,AB=1,BC=2,AA′=3.求:
(1)向量,,的坐标;
(2)+2,+-2的坐标.
解:(1)易知A(0,0,0),C′(1,2,3),B(1,0,0),D′(0,2,3),
则=(1,2,3),=(-1,2,3),=(0,2,3).
(2)+2=(1,2,3)+2(-1,2,3)=(-1,6,9),
+-2=(1,2,3)+(-1,2,3)-2(0,2,3)=(0,0,0).
10.如图,在正四棱锥PABCD中,底面ABCD是边长为1的正方形,O是AC与BD的交点,PO=1,M是PC的中点.设=a,=b,=c.
(1)用向量a,b,c表示;
(2)在如图的空间直角坐标系中,求的坐标.
解:(1)=+=+=+(-)=+-(+)=-+=-a+b+c.
(2)a==(1,0,0),b==(0,1,0).
∵A(0,0,0),O,P.
∴c==.
∴=-a+b+c=-(1,0,0)+(0,1,0)+=.
(二)综合应用
11.已知向量a=(1,1,0),b=(-1,0,2),且ka+b与a-b互相平行,则实数k的值为( )
A.-2 B.2 C.1 D.-1
解析:选D ∵向量a=(1,1,0),b=(-1,0,2),∴ka+b=(k,k,0)+(-1,0,2)=(k-1,k,2),a-b=(1,1,0)-(-1,0,2)=(2,1,-2).∵ka+b与a-b互相平行,∴ka+b=λ(a-b),