内容正文:
周周练1空间向量(范围:
1)
周周练
2
一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30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.已知a=(1,2,2),b=(1,4,),若ab=1,则=(B)
B.-4
C.4
解析:向量a=(1,2,2),b=(1,4,),由b=1,得1+8
+2t=1,所以t=一4.
①2)3)45)6)(78)(91011121314
周周练
3
2.(2026遵义月考)已知空间向量u=(2,一2,一1),b=3,0,1),则向量
b在向量a上的投影是(A)
A.99到
B.
1
3,
3’
c.
①②34⑤6⑦8⑨101121314
周周练
4
解析:因为空间向量=(2,-2,一1),b=3,0,1),所以b=2×3十
(-2)×0+(-1)×1=5,2=22+(-2)2+(-1)2=9,所以向量b在向量4上
的板移是=82,-2,-1=9,-9,到
①②34⑤6⑦891011121314
周周练
5
3.(2026·北大附中期中)如图,三棱柱ABCA1B1C1中,M为AA1的中点,若
BA =a;BB =b,BC =c,CM =(A
A
XB
A.atz b-c
B.a-btjc
M
C.-a+jb+c
D.-atb+e
B
1②③4⑤6⑦8⑨101①121314
周周练
6
解析:CM=C十M=B-B记十AM.又因为M为A1的中,点,得
M=病,所以CM=扇-成+M=-元+筋=a-c
2
b.
①②③④⑤6⑦89101①121314
■周周练
7
4.已知空间向量a,b满足d=V2,=1,a⊥(a+2b),则(a,b〉=(D)
A.
B.
元4
2元
3元
C.
3
D.
4
①②3④⑤6⑦8©1o①121314
周周练
8
解析:由d=V2,b=1,
a⊥(M+2b),可得(u+2b)=+2b=0,解得b=-1,
ab
-1
所以cos〈a,b>=1a
i=V2×1
2
元
又因为〈a,b>∈0,,所以〈a,b>=4
123④⑤6⑦8⑨1o1①121314
周周练
9
5.(2026·广东月考)已知A,B,C,D四点共面且任意三点不共线,平面ABCD
外一点P,满足BD=4P一2PA十P元,则2=(D)
A.5
B.2
C.-1
D.-2
123456⑦89101①121314
■周周练
10
解析:BD=4P市-2Pi+P元,即P而-P店=4P市-2P4+2P元,
即P劢=5P市一2P4+2P元,
因为A,B,C,D四点共面且任意三点不共线,所以5一2十2=1,所以2=
-2.
1②③4⑤6⑦8⑨101①121314
周周练
11
6.(2026邢台月考)如图,△SAB是圆锥S0的轴截面,SA=V2AB,C是
半圆弧B的中点,D是线段OB的中点,则cos(⑤4,CD〉=(B)
A.
V14
7
B.-110
20
C.
D.-
/10
10
A
1②34⑤6⑦8©101①121314
周周练
12
解析:如图,连接OC,因为C是半圆孤B的中点,所以OC⊥OB,又S0⊥
平面ABC,所以OC,OB,OS两两垂直,
则以0为坐标原点,0心,0品,0亦的方向分别为x轴、y轴、z轴的正方
向,建立空间直角坐标系.
S
B
123456⑦89101①121314
周周练
13
设AB=4,所以SA=V2AB=4V2,S0=2V7,则A(0,-2,0),C(2,0,
0),D0,1,0),S0,0,2V7,则54=0,-2,-27),CD=(-2,
1,0,则0s,六)=
SA-CD
42=-
-2
SAICD
①2345⑦89101①121314
周周练
14
二、多项选择题(本题共2小题,每小题6分,共12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6分,部分选对的得部分分,
有选错的得0分.)
7.给出下列命题,其中正确的有CD
A.若非零空间向量a,b,c满足a⊥b,b⊥c,则有a∥c
B.若三个非零向量a,b,c不能构成空间的一组基底,则a,b,c
必定共面
C.若两个非零向量,b与任何一个向量都不能构成空间的一组基底,
则a,b共线
D.已知{a,b,c是空间向量的一组基底,则{c,a+b,a一b}也
是空间向量的一组基底
13
014
周周练
15
解析:当非零空间向量1=(1,2,3),b=0,一3,2),c=(3,
0,0)时,满足M⊥b,b⊥c,但4与c不平行,A错误;
三个非零向量,b,c不能构成空间的一组基底,则它们必定共面,B
正确;
能构成空间的一组基底的向量必须是不共面的三个向量,由于非零向量
,b与任何一个向量都不能构成空间的一组基底,即向量,b与任何
一个向量均共面,则,b共线,C正确;
若c,M+b,M-b共面,则c=2(a+b)+(a一b)=2+)M+2
一)b,可知M,b,c共面,与{,b,c}为空间向量的一组基底相矛
盾,2&化p6,90可以物成空间向量的一组基底,D正确.
周周练
16
8.(2026意州月考)已知单位向量,k两两的夹角均为0<作,且0≠
若空间向量a满足u=xi十yi十k,其中x,y,z∈R,则有序实数组x,y,
z)称为向量a在“仿射”坐标系Oxyz(0为坐标原点)下的“仿射”坐标,记
作a=(,y,z)0,则下列说法正确的有(AC)
A.己知a=(2,1,1)0,b=(4,2,2)0,则a∥b
B.已知u=(1,3,一2)0,b=(4,0,2)0,则b=0
C.i
知u=(c1,y1,1)0,b=(2,y2,2)0,则u十b=(c1十x2,y十y2,1
+z2)0
D.已知0A=(1,0,0巧,0亦=(0,1,0巧,0元=(0,0,1巧,则三棱
锥OABC的表面积S=V2
123)(45(678
10)(11)(12(13(14
周周练
17
解析:对于A,4=(2,1,1)0,b=(4,2,2)0,则M=2i+j+
k,b=4i+2j+2k,
可知b=2u,则M∥b,故A正确;
对于B,Mb=(i+3i-2)(4i+2k)=42+12ii-6ik+6k-4k2=4+
12X1X1Xc0s0-6X1X1Xc0s0+6X1×1Xc0s0-4=12c0s0,因为
0<元,且≠受,则c0s0≠0,所以ab≠0,故B错误;
1(2)(3(4(56(789101121314
周周练
18
对于C,根据“仿射”坐标的定义可得,
a+b=c1,y1,)0+c2,y2,2)0=(ci+yj+k+c,i+yj
+,k)
对无P导早P晖后4动k9早,,+2,4+0,
C平B-0A1=-=V(0j-)2=V+子-2ii
=1V1+1-2X1X1×cos3=1,
元
123456⑦⑧9101①121314
周周练
19
BCI=OC-0B1=k-=V(k-》2=Vk2+子-2ki
=1V1+12-2×1X1×c0s3=1,
元
AC|=|OC-0AI=k-=(k-)2=2+2-2ik
=1
12+13-2X1×1Xc0s3=1,
元
可得三被黎01以C是拔长为1的玉四西体,共录面积5=4X×1x酒
V3,故D错误.
①23456⑦⑧©101①121314
周周练
20
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.请把正确答案填在题
中横线上.)
9.已知A,一3,5),B0,y,2),C(2,7,一1)三点共线,则
x+9=
①234⑤6⑦8©101①121314
周周练
21
解析:由题意可知,AB=(-x,y+3,-3),AC=(2-x,10,-6),
-x=2(2-x),
由A,B,C三点共线可知AB=AC(亿∈R),所以y+3=10,
-3=-62,
=
3
解得
x=-2,即x十y=0.
Jy=2,
1(23)(4⑤(6781011121314
周周练
22
10.在空间直角坐标系中,向量a满足4=3,且与向量b=(1,1,1)的夹角
的余弦值为5)3,
请写出向量a的一个坐标
答案:(1,2,2)(答案不唯一,坐标x,y,z)满足
x2+y2+z2=9,
即可)
x+y+3=5
1②34⑤6⑦8©01121314
周周练
23
解析:设M=(c,y,),
x2+y2+z2=9,
由
ab
x+y+z53
cos <a,b>=ab3x3
9’
x2+y2+z2=9,
x+y+z=5.
则向量1的一个坐标为(1,2,2)
1234⑤6⑦891⑩10121314
周周练
24
11.已知空间向量OB1,O亦2,OB3两两垂直,空间中点A满足4B1=
A应21=4方=1,记0°=O苏1十O成2+0成3,则AD的取值范围为
[0,3
解析:不妨设0为坐标原点,B(a,0,0),B2(0,b,0),B(0,
0,c),则P(a,b,c)
设A(c,y,),则有(心-)2+y2+2=x2+0y一b)2+2=x2+y2
+(3-C)2=1,
1(2)(3)(4(5(6)(7)891010121314
■周周练
25
所以(x-2+0y-b)2+(亿-c)2+2x2+y2+z2)=3,
AP P=(x-a)2+(y-b)2+(-c),OA P=x2+y2+2,
得4PP=3-20A∈[0,31,
所以MP1∈0,V3.
①234⑤6⑦8910121314
周周练
26
四、解答题(本题共3小题,共43分.解答应写出必要的文字说明,证明过
程或演算步骤.)
12.(本小题满分13分)已知空间中三点A(1,一2,4),B(一1,一1,7),
C(-2,2,3).
(1)设c=214,c∥AB,求c的坐标;(6分)
1(2(3(4(⑤(6(7(8(91011121314
周周练
27
解:由已知得4B=(-1,一1,7)-(1,-2,4)=(-2,1,3),
因为c∥AB,设c=AB,1∈R,
所以c=4B|=×V4+1+9=V14=2V14,
解得2=±2,
所以c=2AB=(-4,2,)或c=-2B
=(4,-2,-6)
1234⑤6⑦89101021314
周周练
28
(2)求△ABC的面积.(7分)
解:由题可得CA=(3,-4,1),CB=(1,-3,4),
所以1CA|=32+(-4)2+12=V26,1CB1=V12+(-3)2+42=
V26,
所以cs〈,访)=
C4·CB
19
19
CAICB
V26×V26
26
①23456⑦891011②1314
■周周练
29
又〈C,B〉∈0,,所以sin〈CA,C亦)=V1-cos2<C,CB>
335
26)
所以△ABC的面积S=HC元sin〈C,立〉=×26义V26
x35
335
26
2
1234⑤6⑦8©1o1①21314
周周练
30
13.(本小题满分15分)已知空间中三点A(2,0,一2),B(1,一1,一2),C3,
0,-4),设a=AB,b=AC.
(1)若c=3,且c∥BC,求向量c;(7分)
解:根据题意,B(1,-1,-2),C3,0,-4),则BC=(2,1,-2),
若c∥BC,设c=BC=(2t,t,-20,
又由lc=3,则4++4=9,
解得t=±1,故c=(2,1,-2)或(-2,-1,2).
①234⑤6⑦89101①12314
周周练
31
(2)求以1,b为一组邻边的平行四边形的面积S.(8分)
解:根据题意,a=AB=(-1,-1,0),b=AC=(1,0,-2),
则AB|=V1+1+0=V2,AC1=1+4=V5,A店A花=-1,
则cosA=cos亦,花)=B4花
=110
10,故sinA=
3/10
10
故S
ABIAC
=sin=2×5x30
=3.
123)45(6(7(891011121314
周周练
32
14.(本小题满分15分)如图1,在直角梯形ABCD中,AB⊥AD,
AB∥DC,AB=2,AD=8,DC=5,E,F分别是AD,BC的中
点,将四边形ABFE沿EF折起,如图2,连接AD,BC,BE.
(1)求证:EF⊥AD;(7分)
D
B
E
F
E
D
图1
图2
1(23(4(5(6(7(89
10)(11)(12
13
14
周周练
33
证明:因为E,F分别是AD,BC的中点,AB∥DC,所以EF∥AB.
因为在直角梯形ABCD中,AB⊥AD,所以EF⊥AE,EF⊥DE.
因为AE∩DE=E,AEC平面AED,DEC平面AED,所以EF⊥平面
AED
因为ADC平面AED,所以EF⊥AD.
123456⑦81011213
14
周周练
34
(2)若Q为线段BE上一动点,BF⊥DE,,求CQ的最小值.(8分)
解:因为EF⊥DE,BF⊥DE,EF∩BF=F,且EFC平面ABFE,
BFC平面ABFE,所以DE⊥平面ABFE.
A
B
因为AEC平面ABFE,所以DE⊥AE.
以E为原点,ED,EF,EA所在直线分别为
x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系.
D
1(2)3)(4(56)(78)(910(111213
14
周周练
35
则E(0,0,0),B(0,2,4),C(4,5,0).
设E0=tEB=0,2,4),t∈0,1,则Q(0,2t,4),
0P=16+(2-5+16=201-司?+36≥36,当且仅当1=
时取等
号.所以CQ的最小值为6.
1234⑤6⑦891011213
14