2.2 课后达标检测-【优学精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修一同步教参(人教B版)
1.已知直线l的方向向量为a=(1,1,2),平面α的法向量为n=(2,2,4),则l与α的关系是( )
A.l⊥α B.l∥α
C.l与α相交但不垂直 D.l∥α或l⊂α
解析:选A.由向量a=(1,1,2),n=(2,2,4),得n=2a,即a∥n,所以l⊥α.
2.在空间直角坐标系中,a=(1,2,1)为直线l的一个方向向量,n=(2,t,4)为平面α的一个法向量,且l∥α,则t=( )
A.3 B.-3
C.1 D.-1
解析:选B.因为l∥α,则a·n=2+2t+4=0,解得t=-3.故选B.
3.已知直线l和平面α,且l∥α,l的方向向量为l=(2,m,1),平面α的一个法向量为n=(-1,,n),m>0,n>0,则
+
的最小值为( )
A. B.2
C.2 D.4
解析:选C.依题意,l·n=-2+m+n=0,即
m+n=2,所以
+
=
(
+
)(
m+n)=
(2
+
+
),又m>0,n>0,所以
>0,
>0,所以
+
≥2
=2
,当且仅当
=
,即m=
,n=1时,取到等号,所以
+
=
(2
+
+
)≥2
,即
+
的最小值为2
.
4.A,B,C,D是空间不共面的四点,且满足·
=0,
·
=0,
·
=0,M为BC中点,则△AMD的形状为( )
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A.等腰三角形 B.锐角三角形
C.直角三角形 D.钝角三角形
解析:选C.
因为·
=0,
·
=0,
·
=0,所以AB,AC,AD两两互相垂直,
因为AB∩AC=A,AB,AC⊂平面ABC,
所以AD⊥平面ABC,因为AM⊂平面ABC,所以AD⊥AM,所以△AMD为直角三角形.
5.(2026·日照期中)如图,
PA⊥平面ABCD,四边形ABCD为正方形,E为CD的中点,F是线段AD上一点,当BF⊥PE时,=( )
A. B.1
C.2 D.3
解析:选B.
建立如图所示的空间直角坐标系,设正方形ABCD的边长为1,PA=a,则B(1,0,0),E(,1,0),P(0,0,a),
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设F(0,y,0),0≤y≤1,则=(-1,y,0),
=(
,1,-a),
因为BF⊥PE,则·
=(-1)×
+y×1+0×(-a)=0,解得y=
,
即F(0,,0),可知F是AD的中点,故
=1.
6.(多选)给出下列命题,其中是真命题的是( )
A.若直线l的一个方向向量为a=(1,-1,2),直线m的一个方向向量为b=,则l⊥m
B.若直线l的一个方向向量为a=(0,1,-1),平面α的一个法向量为n=(1,-1,-1),则l⊥α
C.若平面α,β的一个法向量分别为n1=(0,1,3),n2=(1,0,2),则α⊥β
D.若平面α经过三点A(1,0,-1),B(0,1,0),C(-1,2,0),向量n=(1,u,t)是平面α的法向量,则u+t=1
解析:选AD.对于A,a·b=1×2-1×1+2×=0,
则a⊥b,所以l⊥m,故A是真命题;
对于B,a·n=0,则a⊥n,
所以l∥α或l⊂α,故B是假命题;
对于C,n1·n2=6≠0,所以α⊥β不成立,故C是假命题;
对于D,易得=(-1,1,1),
=(-1,1,0),
因为向量n=(1,u,t)是平面α的法向量,
所以即
得u+t=1,故D是真命题.
7.已知平面α与平面β垂直,平面α与平面β的法向量分别为u=(-1,0,5),v=(t,5,1),则t的值为________.
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