内容正文:
章末综合测评(一) 空间向量与立体几何
一、选择题(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,只有一项是符合题目要求的)
1.空间直角坐标系中,点A(-3,4,0)与点B(2,-1,6)的距离是( )
A.2 B.2 C.9 D.
D [由条件知=(5,-5,6),∴||==.故选D.]
2.在空间四边形ABCD中,若向量=(-3,5,2),=(-7,-1,-4),点E,F分别为线段BC,AD的中点,则的坐标为( )
A.(2,3,3) B.(-2,-3,-3)
C.(5,-2,1) D.(-5,2,-1)
B [取AC中点M,连接ME,MF(图略),
则==,
==,
所以=-=(-2,-3,-3),故选B.]
3.已知O,A,B,C是空间中的点,则“对于任意的x,y∈R,向量+x与向量+y都共线”是“,,共面”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
A [当向量+x与向量+y共线时,存在实数λ,使得+x=λ(+y),即=λ+(λy-x),所以,,共面,故充分性成立;若,,共面,当x=y=-1时,+x=-=,+y=-=,如图所示,向量,不共线,即向量+x与向量+y不共线,故必要性不成立,故选A.]
4.已知平面α的一个法向量为n=(1,-1,0),则y轴与平面α所成的角的大小为( )
A. B. C. D.
B [y轴的一个方向向量s=(0,1,0),cos〈n,s〉==-,即y轴与平面α所成角的正弦值是,故其所成的角的大小是.故选B.]
5.长方体ABCDA1B1C1D1中AB=AA1=2,AD=1,E为CC1的中点,则异面直线BC1与AE所成角的余弦值为( )
A. B.
C. D.
B [建立坐标系如图所示.
则A(1,0,0),E(0,2,1),B(1,2,0),C1(0,2,2),=(-1,0,2),=(-1,2,1).
cos〈,〉=
=.
所以异面直线BC1与AE所成角的余弦值为.故选B.]
6.空间直角坐标系中A(1,2,3),B(-1,0,5),C(3,0,4),D(4,1,3),则直线AB与CD的位置关系是( )
A.平行 B.垂直
C.相交但不垂直 D.无法确定
A [∵空间直角坐标系中,
A(1,2,3),B(-1,0,5),C(3,0,4),D(4,1,3),
∴=(-2,-2,2),=(1,1,-1),
∴=-2,
∴直线AB与CD平行.故选A.]
7.如图是一平行六面体ABCDA1B1C1D1,E为BC延长线一点,=2,则=( )
A.++
B.+-
C.+-
D.+-
B [取BC的中点F,连接A1F(图略),则A1D1綊FE,所以四边形A1D1EF是平行四边形,所以A1F綊D1E,所以=.又=++=-++,所以=+-,故选B.]
8.在四面体ABCD中,AB=6,BC=3,BD=4,若∠ABD与∠ABC互余,则·(+)的最大值为( )
A.20 B.30 C.40 D.50
B [设∠ABD=α,则α为锐角,∠ABC=-α,在四面体ABCD中,AB=6,BC=3,BD=4,则·(+)=·+·=||||·cos+||||cos α=18sin α+24cos α=30sin(α+φ),其中φ为锐角,且tan φ=.
∵0<α<,∴φ<α+φ<+φ,故当α+φ=时,·(+)取得最大值30.故选B.]
二、选择题(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,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
9.已知正方体ABCD A1B1C1D1的中心为O,则下列结论中正确的有( )
A.+与+是一对相反向量
B.-与-是一对相反向量
C.+++与+++是一对相反向量
D.-与-是一对相反向量
ACD [∵O为正方体的中心,∴=-,=-,故+=-(+),同理可得+=-(+),故+++=-(+++),∴AC正确;
∵-=,-=,∴-与-是两个相等的向量,∴B不正确;
∵-=,-==-,
∴-=-(-),∴D正确.]
10.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
ABC [A.|a|-|b|=|a+b|⇒a与b共线,但a与b共线时|a|-|b|=|a+b|不一定成立,故不正确;B.b需为非零向量,故不正确;