内容正文:
滚动习题(一)
1
范围1.1
(时间:45分钟 分值:100分)
一、单项选择题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.
1.已知向量,,则 ( )
A.0 B.2 C.1 D.
[解析] 因为,,所以 ,所
以 .故选C.
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
2.已知向量,,且,则 的值为
( )
A.4 B. C.5 D.
[解析] 因为,所以 ,所以
,解得 .故选C.
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
3.已知空间向量,, ,
若,,,四点共面,则实数 的值为( )
A. B.0 C. D.2
[解析] 因为,,,四点共面,所以向量,, 共面,即存在实
数 , 使得,
又, ,,
所以 ,所以
解得 故选A.
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
4
4.[2025·四川德阳高二期中]如图,在平行六
面体中,为和 的交点,
若,,,则
( )
A. B.
C. D.
[解析] 由题得 .故选A.
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
5
5. [2026·山东菏泽高二期末] 如图,在四面体OABC中,=a,=b,=c.
点N在BC上,且CN=NB,M为OA的中点,则=( )
A.-a+b+c B.a-b+c
C.a-b-c D.-a+b+c
√
[解析]由CN=NB,M为OA的中点,得=,=,
所以=++=-++(-)=-a+b+c.故选A.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
6
★6.点是棱长为1的正方体的底面 上一点,
则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
7
[解析] 以 为坐标原点建立空间直角坐标系,如
图,设,,, ,
时,取得最小值,
当或1,或 1时, 取得最大值0.故选D.
,则 ,
因为,,所以当,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
8
[技巧点拨] 求解空间向量中的范围问题时,常用的方法是建立空间
直角坐标系引入变量,即将范围问题转化为关于某一变量的函数问题,
借助代数方法求解最值.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
9
二、多项选择题:本大题共2小题,每小题6分,共12分.
7.下列关于空间向量的说法中正确的是( )
A.若非零向量,,满足,,则
B.任意向量,,满足
C.若,, }为空间向量的一组基底,且
,则,,, 四点共面
D.已知向量,,若,则, 为钝角
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
10
[解析] 对于A选项,因为,,是非零向量,且满足, ,
所以存在实数 , 使得,,故,所以 ,故
A选项正确;
对于B选项,因为, 不一定共线且向量数量积为实数,所以
不一定成立,故B选项错误;
对于C选项,因为,,}是空间向量的一组基底,所以,, 三点
不共线,若 ,则
,即 ,所以,,,四点共面,故C选项正确;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
11
对于D选项,当与 共线且反向时,有,即
解得此时, ,故D选项错误.故选 .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
8.设空间两个单位向量 , 与向量
的夹角都等于,则 的值可能为( )
A. B. C. D.
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
13
[解析] 空间两个单位向量, 与向量
的夹角都等于,, ,
,且 ,
,又为单位向量,,由
解得或.故选 .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
14
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
9. [2026·天津河北区高二月考] 已知向量a=(1,1,0),b=(-1,0,2),
若向量a+kb与2a+b的夹角为锐角,则实数k的取值范围为
.
[解析] ∵a=(1,1,0),b=(-1,0,2),∴a+kb=(1,1,0)+k(-1,0,2)=(1-k,1,2k),
2a+b=2(1,1,0)+(-1,0,2)=(1,2,2).
∵向量a+kb与2a+b的夹角为锐角,∴(a+kb)·(2a+b)>0且向量a+kb与
2a+b不平行,∴(1-k)×1+1×2+2k×2>0,且k≠,解得k>-1且k≠,
∴实数k的取值范围为.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
10.已知空间三点,,,若直线 上一
点,满足,则点 的坐标为__________.
[解析] 由题得,.
因为在直线 上,所以, ,则
,
又,所以 ,所以
,解得,则,故 .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
16
11. [2025·广东东莞高二期中] 如图,在四面体OABC中,OA=8,AB=6,
AC=4,BC=5,∠OAC=45°,∠OAB=60°,则向量与所成角的余弦
值为 .
[解析] ∵=-,∴·=·-·=
||·||·cos<,>-||·||·cos<,>=
8×4×cos 135°-8×6×cos 120°=24-16,
∴cos<,>===.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
17
四、解答题:本大题共3小题,共43分.
12.(13分)如图,已知每条棱长都为3的直平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,
∠BAD=60°,长为2的线段MN的一个端点M在棱DD1上运动,另一个端
点N在底面ABCD上运动,求MN的中点P的轨迹与直平行六面体的面所
围成的几何体的体积.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
18
解:如图所示,取AB的中点E,连接DE,由题易知DE⊥AB,DE⊥CD.
以D为坐标原点,DE所在直线为x轴,DC所在直线为y轴,DD1所在直线为z轴
建立空间直角坐标系.
设M(0,0,z),N(x,y,0),则P,MN==2,
∴x2+y2+z2=4,∴++=++=1,∴DP2=1,
即DP=1,∴点P的轨迹是以D为球心,1为半径的球的一部分.
∵∠BAD=60°,∴∠ADC=120°,∴点P的轨迹是球的,
∴所求几何体的体积V=×π×13=.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
19
13.(15分)如图,在四棱锥中, 平面 ,底面
是边长为2的菱形,, ,点,分别为, 的
中点,设直线与平面的交点为,求, .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
20
解:连接和交于点 ,过点作直线垂直于
平面 .如图,以为坐标原点,以,, 的方向
分别为,, 轴的正方向,建立空间直角坐标系,
则,,, ,, .
设 ,
则,故 .
依题意可得向量与, 共面,, ,
所以存在实数, ,使得
,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
21
则 ,
则,故 ,
所以 .又 ,
所以, .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
14.(15分)如图,以长方体的
顶点 为坐标原点,建立空间直角坐标系,是
的中点, 是的中点.已知 .
(1)分别写出点,点和 的坐标.
解:由,,得 ,
所以,,, ,
所以 .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
23
(2)若点是棱上一个动点,是否存在点使得 为一个等
腰三角形?如果存在,求出点 的坐标;如果不存在,请说明理由.
14.(15分)如图,以长方体的顶点 为坐标原点,
建立空间直角坐标系,是的中点, 是的中点.
已知 .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
24
解:由题意,设且 ,
由题知,,连接 ,
, ,则 ,故 ,
而, ,
所以 ,
,显然 .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
25
当时, ,可得
,此时 ;
当 时, ,
解得,此时 .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
$