内容正文:
专题01 空间向量与立体几何
3大高频考点概览
考点01 空间向量及其运算
考点02 空间向量基本定理
考点03 空间向量及其运算的坐标表示
考点01 空间向量及其运算
1.(25-26学年高二上·浙江四校·期中)若向量,则( )
A. 5
B. 8
C. 10
D. 12
2.(25-26学年高二上·浙江温州新力量·期中)平行六面体中,为与的交点,若,,,则下列式子中与相等的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(25-26学年高二上·浙江嘉兴八校联·期中)已知空间向量与共线,则( )
A. -1
B.
C.
D. 1
4.(25-26学年高二上·浙江台州·期中)如图,在四面体OABC中,,,.点M在OA上,且,N为BC中点,则等于( )
A.
B.
C.
D.
5.(25-26学年高二上·浙江宁波·期中)已知向量,若,则( )
A.
B.
C. 2
D. 1
6.(25-26学年高二上·浙江宁波六校联·期中)如图,空间四边形中,,,,点N在上,且,点M为BC中点,则( )
A.
B.
C.
D.
7.(25-26学年高二上·浙江衢州五校联·期中)已知,则在方向上的投影向量为( )
A.
B.
C.
D.
8.(25-26学年高二上·浙江杭州·期中)如图,在平行六面体中,,,则( )
A.
B.
C.
D.
9.(25-26学年高二上·浙江丽水·期中)(多选)已知E,F,G,H分别是正方体的棱的中点,,则( )
A. 直线与直线异面
B. 直线交于同一点
C. 过三点的平面截正方体所得截面图形的周长为
D. 动点K在侧面内(含边界),且,则动点K的轨迹长度为
10.(25-26学年高二上·浙江杭州及周边重点中学·期中)已知向量,,则向量在向量方向上的投影向量为 .
11.(25-26学年高二上·浙江衢州五校联·期中)在中,角的对边分别为.已知
(1)求角的正弦值;
(2)若、边上的两条中线、相交于点,求的余弦值.
12.(25-26学年高二上·浙江温州十校联·期中)如图,在正方体中,点、为棱、的中点,设,,.
(1)用、、表示;
(2)证明:、、、四点共面.
13.(25-26学年高二上·浙江宁波六校联·期中)如图,在空间四边形中,,点为的中点,设.
(1)试用向量表示向量;
(2)若,求的值.
考点02 空间向量基本定理
1.(25-26学年高二上·浙江嘉兴·期中)若是空间向量的一组基底,则下列可作为空间向量的一组基底的是( )
A.
B.
C.
D.
2.(25-26学年高二上·浙江嘉兴八校联·期中)在三棱柱中,,,,BC的中点为,则( )
A.
B.
C.
D.
3.(25-26学年高二上·浙江台州·期中)如图,在四面体中,,,,,为线段的中点,则等于( )
A.
B.
C.
D.
4.(25-26学年高二上·浙江温州·期中)在平行六面体中,,,,,则( )
A.
B. 3
C.
D.
5.(25-26学年高二上·浙江嘉兴·期中)在平行六面体中,若分别是中点,已知,,,则下列结论错误的是( )
A.
B.
C.
D.
6.(25-26学年高二上·浙江台州十校联·期中)如图所示,在平行六面体中,设,,,是的中点,用,,表示为( )
A.
B.
C.
D.
7.(25-26学年高二上·浙江台州十校联·期中)平面四边形中,若,则实数组可能是( )
A.
B.
C.
D.
8.(25-26学年高二上·浙江丽水·期中)如图,在平行六面体中,,,则线段的长为( )
A.
B.
C.
D.
9.(25-26学年高二上·浙江四校·期中)在长方体中,,,,则 .(用向量,,表示)
考点03 空间向量及其运算的坐标表示
1.(25-26学年高二上·浙江台金七校·期中)已知空间向量,,若,则( )
A. 1
B.
C.
D. 3
2.(25-26学年高二上·浙江四校·期中)在空间直角坐标系中,已知点,则( )
A.
B.
C.
D. 5
3.(25-26学年高二上·浙江温州新力量·期中)点P(-1,2,3)关于xOz平面对称的点的坐标是( )
A. (1,2,3)
B. (-1,-2,3)
C. (-1,2,-3)
D. (1,-2,-3)
4.(25-26学年高二上·浙江杭州·期中)已知是空间直角坐标系中一点,与点关于平面对称的点的坐标是( )
A.
B.
C.
D.
5.(25-26学年高二上·浙江台州·期中)已知空间向量,则向量在向量上的投影向量是( )
A.
B.
C.
D.
6.(25-26学年高二上·浙江温州十校联·期中)(多选)已知空间向量,,,则下列说法中正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 向量在上的投影向量的模长为
D. 若,则
7.(25-26学年高二上·浙江丽水·期中)已知空间向量,则( )
A.
B.
C.
D.
8.(25-26学年高二上·浙江浙里特色联·期中)(多选)下列说法正确的是( )
A. 在空间直角坐标系中,点关于轴对称的点的坐标为
B. 在空间直角坐标系中,是坐标平面的一个法向量
C. 已知是空间的一组基底,则也是空间一组基底
D. 以,,为顶点的三角形是等边三角形
9.(25-26学年高二上·浙江杭州及周边重点中学·期中)在空间直角坐标系中,,,,向量且,则的最小值为( )
A.
B.
C.
D. 1
10.(25-26学年高二上·浙江宁波六校联·期中)(多选)清初著名数学家孔林宗曾提出一种“蒺藜形多面体”,其可由两个正交的正四面体组合而成,如图1,也可由正方体切割而成,如图2.在图2所示的“蒺藜形多面体”中,若,则给出的说法中正确的是( )
A. 该几何体的表面积为
B. 该几何体的体积为4
C. 二面角的余弦值为
D. 若点P,Q在线段BM,CH上移动,则PQ的最小值为
11.(25-26学年高二上·浙江台州十校联·期中)(多选)给出以下命题,其中正确的是( )
A. 直线l的方向向量为,直线m的方向向量为,则l与m垂直
B. 直线l的方向向量为,平面的法向量为,则
C. 平面的法向量分别为,则
D. 平面经过三个点,向量是平面的法向量,则
12.(25-26学年高二上·浙江台州·期中)点关于轴的对称点的坐标为 .
13.(25-26学年高二上·浙江温州十校联·期中)在空间直角坐标系中,点关于平面对称的点的坐标为 .
14.(25-26学年高二上·浙江浙里特色联·期中)在空间直角坐标系中,若,,且,则 .
15.(25-26学年高二上·浙江台州·期中)若向量,且,则 .
16.(25-26学年高二上·浙江四校·期中)如图,在空间直角坐标系中有长方体,,,.求:
(1)向量,,的坐标;
(2),的坐标.
17.(25-26学年高二上·浙江宁波六校联·期中)向量,且,则 .
18.(25-26学年高二上·浙江嘉兴八校联·期中)已知空间三点,,,设,.
(1)求,;
(2)若向量与互相垂直,求实数k的值.
19.(25-26学年高二上·浙江杭州·期中)在空间直角坐标系中,已知,则的最小值是 .
试卷第1页,共3页
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专题01空间向量与立体几何
考点01空间向量及其运算
考点02空间向量基本定理
考点03空间向量及其运算的坐标表示
①考点01空间向量及其运算
1.C
2.A
3.C
4.B
5.A
6.C
7.D
8.B
9.BC
10.【答案】
21
333
【分析】
根据投影向量的求法,代入即可求得答案.
【详解】
向量0A在向量oB方向上的投影向量为0A,0B.0B
OBOB
12+2+(-17
故答案为:
--21
333
11.
【答案】(1)
▣
(2)-2▣
【分析】
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(1)由正弦定理进行边角互化,结合余弦定理,求得CosA,根据同角三角函数的平方关系求得snA;
(2)利用向量表示中线,根据向量的数量积求向量夹角的余弦值,从而得到∠MQN的余弦值.
1)小问详解:
6血CmAc+a-c-bsnB,由弦定理品A品BC利c-ac+a=c-blb
C
..c2-a=bc-b2..a2=b2+c2-bc.
-2bccoA,coA
因为A∈0,所以nA-哥口
即角A的正弦值为四
(2)小问详解:
AM=AB+AC),BN=-AB+AC
.|AM=石B=□
病=成+花万市+号花号万4市衣+号花2-8}×46×+9=-2
所以cos A M,BN=
AM·BN-2
AMBN
,厅
由图可知AM,BN的夹角等于QM,QN的夹角,即∠MQN
所以∠MQN的余弦值为.2□
M
12.【答案】(1)MC=-a+6+
(2)
法1:连接AD1,
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A
D
M
易知APAD1,AD1‖BC,
故MP‖BC1,得M、P、C1、B四点共面;
法2:BC,=BC+BB1=2A1P+2MA1=2AP+MA=2MP:
故BCMP,得MPCB四点共面:
法3:以B为原点,BA、BC、BB所在直线分别为X轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系B-Xyz,
B
A
D
M
B
易go0,0rM3.0,}C03,3P3,23
d-03an-0,号引
故有BC=2MP:
BC MP'
得M、P、C1、B四点共面.
【分析】
(1)由向量的线性表示即可求解:
(2)法1:由题可得MP‖AD1,AD1‖BC1,进而得到MP‖BC1即可证明:法2:根据向量的线性
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运算可得BC,=2Mp即可证明:法3:建立空间直角坐标系,利用空间向量法证明BC!Mp即可.
(1)小问详解:
M元,-MA+AB+BC,号Ba-BA+BC=-a+6+号
(②)小问详解:
略
13.【答案】(1)
a+16+1:
1
2
36
a量
【分析】
(1)先把OD表示出来,然后由点E为AD的中点得O正=号OA+号OD,化简即得结果:
(2)把BC、OE用OA,OB,OC表示,然后利用数量积的运算律结合已知条件即可求出结果.
(1)小问详解:
因为2d-D元.所以BD=号8C=号o元-O,
所以oD=oB+BD-OB+号O元-OB=子OB+}oC,
3
因为点E为AD的中点,所以O克=号0方+片ō市-oA+OB+号OC
23
0i+号oB+o0-号a+5+信e
2
6
3
6
(2)小问详解:
因为Bc-0元-0B.0i=01+30i+名0元,
3
所以oE8C-}0A+号oB+oc-o0-0Bl
6
=o元0i+号o心.o8+君o心-oB.o1-o8
333×3×日-33××3-是
26
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刀
考点02空间向量基本定理
1.A
2.B
3.D
4.C
5.c
6.A
7.A
8.B
9.【答案】a+b+c
【分析】
根据空间向量的加法法则及图形即可求解
【详解】
由题意得AC,=AB+BC+CC1=AB+AD+AA1=à+i+c'
D
A
0
B
D
C
B
故答案为:a+b+c.
》
考点03空间向量及其运算的坐标表示
1.B
2.C
3.B
4.B
5.D
6.BCD
7.D
8.AC
5/8
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9.B
10.BCD
11.AD
12.【答案】3,1,-2
【分析】
根据点关于x轴的对称点的特点即可得到答案,
【详解】
根据空间对称性得点A3,-1,2关于x轴的对称点的坐标为3,1,-2.
故答案为:3,1,-2!
13.【答案】1,-3,3
【分析】
根据空间直角坐标系中,点关于坐标平面对称的点的坐标写出即可.
【详解】
点P1,3,3关于平面xOz对称的点的坐标为(1,-3,3)
故答案为:1,-3,3
14.【答案】2V▣
【分析】
根据向量数量积求出x,再由空间向量模计算即可
【详解】
因为a·b=-2+2+xy▣,
所以x=0即6=-1,2,0
所以a-6=3,-1,口la-=2啊口
故答案为:2V▣
15.
【答案】2V口
【分析】
根据空间向量平行的坐标计算可得x=2,y=4,进而结合模的坐标公式求解即可.
【详解】
6,时
,解得x=2,y=4,
则6=2,2,4所以=2口
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故答案为:2叵
16.【答案】1)A元=1,2.3BD=-12,3rAD=0,2,32》A+2BD1,6,9
'AC+BD-2AD=0,0,0
【分析】
(1)先明确有关点的坐标,再利用终点坐标减去起点坐标,可得向量坐标.
(2)利用空间向量坐标的线性运算求解.
(1)小问详解:
由题意可知:A0,0,0B1,0,0C1,2,3D0,2,3
所以AC=1,2,3-0,0,0=1,2,3
BD'=0,2,3-1,0,0=-1,2,3
AD=0,2,3-0,0,0=0,2,3
(2)小问详解:
AC+2BD=1,2,3+2-1,2,3=-1,6,9
AC+BD-2AD=1,2,3+-1,2,3-20,2,3=0,0,0
17.【答案】/▣
【分析】
先利用向量垂直和平行的条件求出X、y,再计算向量3ā-b的模长。
【详解】
由a⊥c,得a·c=2x+1×-4+1×2=0,解得x=1.
61,设6-kc1,y1=k2,42.用k=克y=4×-2
故a=11,16=1,-2,1r则3a-6=25,2其模长为驷□
故答案为:V回
18.【答案】(1)=□,à·6=-1
2)k=2k=号
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【分析】
1)求出a=(1,1,0),6=-1,02利用模长公式和数量积公式得到答案:
(2)根据向量垂直得到方程,求出答案.
(1)小问详解:
由题意,a=AB=(1,1,0,i=AC=(-1,0,2
故6=吧口
a.i=(1,1,0)(-1,0,2)=-1+0+0=-1
(2)小问详解:
因ka+泸k石-2互相垂直,则ka+)-ka-26=0
其中a=1+1=0=2,=1+0+4=5
即k2a-kài-2i=2k+k-10=0
5
解得k=2或k=-
19.【答案】2
【分析】
利用两点间距离公式求出AB,
利用二次函数求最小值
【详解】
:At,-1,1,B1,1,3t-2'AB=口
当t=1时,AB最小,AB的最小值为2
故答案为:2.
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专题01 空间向量与立体几何
3大高频考点概览
考点01 空间向量及其运算
考点02 空间向量基本定理
考点03 空间向量及其运算的坐标表示
考点01 空间向量及其运算
1.(25-26学年高二上·浙江四校·期中)若向量,则( )
A. 5
B. 8
C. 10
D. 12
【答案】C
【分析】
根据题意,由空间向量的坐标运算,代入计算,即可得到结果.
【详解】
由题意可得,,则.
故选:C
2.(25-26学年高二上·浙江温州新力量·期中)平行六面体中,为与的交点,若,,,则下列式子中与相等的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】利用空间向量的线性运算性质以及图示即可表示.
【详解】∵平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,M为AC与BD的交点,,,,
∴
故选A.
【点睛】主要考查了空间向量的线性运算及其几何意义,属于基础题.
3.(25-26学年高二上·浙江嘉兴八校联·期中)已知空间向量与共线,则( )
A. -1
B.
C.
D. 1
【答案】C
【分析】
根据空间向量共线的条件即可得出答案.
【详解】
因为空间向量与共线,
所以,解得,所以.
故选:C
4.(25-26学年高二上·浙江台州·期中)如图,在四面体OABC中,,,.点M在OA上,且,N为BC中点,则等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
利用给定的基底,结合空间向量线性运算求出.
【详解】
依题意有.
故选:B.
5.(25-26学年高二上·浙江宁波·期中)已知向量,若,则( )
A.
B.
C. 2
D. 1
【答案】A
【分析】
根据向量共线的坐标运算求解即可.
【详解】
因为,,
则,解得.
故选:A
6.(25-26学年高二上·浙江宁波六校联·期中)如图,空间四边形中,,,,点N在上,且,点M为BC中点,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
根据空间向量线性运算的几何意义求解即可.
【详解】
因为,所以,
又点M为BC中点,所以,
所以.
故选:C.
7.(25-26学年高二上·浙江衢州五校联·期中)已知,则在方向上的投影向量为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】
根据投影向量的数量积表达式结合向量的坐标运算得结论即可.
【详解】
因为,
所以在方向上的投影向量为.
故选:D.
8.(25-26学年高二上·浙江杭州·期中)如图,在平行六面体中,,,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
由图及空间向量加法可得,后由题意及模长公式可得答案.
【详解】
设,因为六面体是平行六面体,
所以,因为,
代入计算可得:
,
故有:,所以,
所以,因为,所以.
故选:B
9.(25-26学年高二上·浙江丽水·期中)(多选)已知E,F,G,H分别是正方体的棱的中点,,则( )
A. 直线与直线异面
B. 直线交于同一点
C. 过三点的平面截正方体所得截面图形的周长为
D. 动点K在侧面内(含边界),且,则动点K的轨迹长度为
【答案】BC
【分析】
根据题意画出立体图形,再依据平行直线共面、中位线性质、动点轨迹等知识逐一对每个选项进行分析,从而选出正确选项.
【详解】
A选项,G,H分别是的中点,则,又,则,所以共面,所以A错误;
B选项,取中点为M,延长交于点N,连接,如图1,因为且是的中点,
所以,且.同理,延长交于点T,则,
即点N与点T重合,直线交于同一点,所以B正确;
C选项,延长交于点Q,连接交于点P,如图2,则同B选项,易证,P为的中点,
所以四边形为过点的截面,,
所以截面周长为,所以C正确;
D选项,因为平面,所以,即,所以,
因此K的轨迹是以A为圆心,为半径的圆,所以轨迹长度为,所以D错误.
故选:BC.
10.(25-26学年高二上·浙江杭州及周边重点中学·期中)已知向量,,则向量在向量方向上的投影向量为 .
【答案】
【分析】
根据投影向量的求法,代入即可求得答案.
【详解】
向量在向量方向上的投影向量为
.
故答案为:
11.(25-26学年高二上·浙江衢州五校联·期中)在中,角的对边分别为.已知
(1)求角的正弦值;
(2)若、边上的两条中线、相交于点,求的余弦值.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)由正弦定理进行边角互化,结合余弦定理,求得,根据同角三角函数的平方关系求得;
(2)利用向量表示中线,根据向量的数量积求向量夹角的余弦值,从而得到的余弦值.
(1) 小问详解:
,由正弦定理,得.
.
又由.
因为,所以.
即角的正弦值为.
(2) 小问详解:
.
.
.
所以.
由图可知的夹角等于的夹角,即.
所以的余弦值为.
12.(25-26学年高二上·浙江温州十校联·期中)如图,在正方体中,点、为棱、的中点,设,,.
(1)用、、表示;
(2)证明:、、、四点共面.
【答案】(1) (2)
法1:连接,
易知,,
故,得、、、四点共面;
法2:;
故,得、、、四点共面;
法3:以为原点,、、所在直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,
易得,,,,
得,,
故有,,
得、、、四点共面.
【分析】
(1)由向量的线性表示即可求解;
(2)法1:由题可得,,进而得到即可证明;法2:根据向量的线性运算可得即可证明;法3:建立空间直角坐标系,利用空间向量法证明即可.
(1) 小问详解:
;
(2) 小问详解:
略
13.(25-26学年高二上·浙江宁波六校联·期中)如图,在空间四边形中,,点为的中点,设.
(1)试用向量表示向量;
(2)若,求的值.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)先把表示出来,然后由点E为的中点得,化简即得结果;
(2)把、用表示,然后利用数量积的运算律结合已知条件即可求出结果.
(1) 小问详解:
因为,所以,
所以,
因为点E为的中点,所以
.
(2) 小问详解:
因为,,
所以
=
考点02 空间向量基本定理
1.(25-26学年高二上·浙江嘉兴·期中)若是空间向量的一组基底,则下列可作为空间向量的一组基底的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】
根据空间向量基本定理判断各选项中的每组向量是否共面可得结论.
【详解】
对于A,因为是空间向量的一组基底,所以向量不共面,
因此也不共面,因此可以作为一组基底,即A正确;
对于B,易知,因此向量共面,不能作为基底,即B错误;
对于C,显然,因此共面,不能作为基底,即C错误;
对于D,显然,因此共面,不能作为基底,即D错误;
故选:A
2.(25-26学年高二上·浙江嘉兴八校联·期中)在三棱柱中,,,,BC的中点为,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
根据空间向量的加减法运算即可求得结果.
【详解】
易知.
故选:B
3.(25-26学年高二上·浙江台州·期中)如图,在四面体中,,,,,为线段的中点,则等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】
根据空间向量的线性运算求解.
【详解】
由已知,
故选:D.
4.(25-26学年高二上·浙江温州·期中)在平行六面体中,,,,,则( )
A.
B. 3
C.
D.
【答案】C
【分析】
利用作为基底表示向量,再根据数量积求模即可.
【详解】
在平行六面体中,,
因为,,,,
所以
,
故选:C
5.(25-26学年高二上·浙江嘉兴·期中)在平行六面体中,若分别是中点,已知,,,则下列结论错误的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
利用基底依次表示各选项中的向量即可求得结果.
【详解】
对于A,,A正确;
对于B,,B正确;
对于C,,C错误;
对于D,,D正确.
故选:C.
6.(25-26学年高二上·浙江台州十校联·期中)如图所示,在平行六面体中,设,,,是的中点,用,,表示为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】
根据空间向量的基本定理求解即可.
【详解】
因为在平行六面体中,是的中点,
所以.
故选:A.
7.(25-26学年高二上·浙江台州十校联·期中)平面四边形中,若,则实数组可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】
由空间四点共面的性质逐项判断可得.
【详解】
由四点共面,且它们构成平面四边形,由共面向量定理的推论得,
对于A,,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,,故C错误;
对于D,,故D错误.
故选:A.
8.(25-26学年高二上·浙江丽水·期中)如图,在平行六面体中,,,则线段的长为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
由空间向量线性运算,可得,利用数量积运算性质即可得出.
【详解】
,
又,,,,
,
;
故选:B.
9.(25-26学年高二上·浙江四校·期中)在长方体中,,,,则 .(用向量,,表示)
【答案】
【分析】
根据空间向量的加法法则及图形即可求解.
【详解】
由题意得,
故答案为:.
考点03 空间向量及其运算的坐标表示
1.(25-26学年高二上·浙江台金七校·期中)已知空间向量,,若,则( )
A. 1
B.
C.
D. 3
【答案】B
【分析】
由空间向量垂直的坐标表示即可求解.
【详解】
因为,,且,所以,解得,
故选:B.
2.(25-26学年高二上·浙江四校·期中)在空间直角坐标系中,已知点,则( )
A.
B.
C.
D. 5
【答案】C
【分析】
根据空间两点距离公式即可得到答案.
【详解】
.
故选:C.
3.(25-26学年高二上·浙江温州新力量·期中)点P(-1,2,3)关于xOz平面对称的点的坐标是( )
A. (1,2,3)
B. (-1,-2,3)
C. (-1,2,-3)
D. (1,-2,-3)
【答案】B
【分析】
由题意,根据空间直角坐标系的性质,可得答案.
【详解】
点P(-1,2,3)关于xOz平面对称的点的坐标是(-1,-2,3),
故选:B.
4.(25-26学年高二上·浙江杭州·期中)已知是空间直角坐标系中一点,与点关于平面对称的点的坐标是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
根据空间直角坐标系的概念,可得答案.
【详解】
易知点关于平面对称的点的坐标是.
故选:B.
5.(25-26学年高二上·浙江台州·期中)已知空间向量,则向量在向量上的投影向量是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】
根据空间向量坐标运算求出数量积及模长,再结合投影向量公式计算即可.
【详解】
由已知可得,
所以向量在向量上的投影向量是.
故选:D.
6.(25-26学年高二上·浙江温州十校联·期中)(多选)已知空间向量,,,则下列说法中正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 向量在上的投影向量的模长为
D. 若,则
【答案】BCD
【分析】
利用空间向量共线求参数,由于无解可判断A,利用空间向量积为0可判断B,利用投影向量的坐标运算可判断C,利用空间向量模的坐标运算可判断D.
【详解】
对于A,空间向量,,由,可得,
即,显然和无解,故A错误;
对于B,若,则,故B正确;
对于C,向量在上的投影向量的模长是,故C正确;
对于D,,故D正确;
故选:BCD
7.(25-26学年高二上·浙江丽水·期中)已知空间向量,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】
根据空间向量的数量积坐标运算,计算即可.
【详解】
对于A:,故A错误;
对于B:,故B错误;
对于C:,故C错误;
对于D:,故D正确.
故选:D
8.(25-26学年高二上·浙江浙里特色联·期中)(多选)下列说法正确的是( )
A. 在空间直角坐标系中,点关于轴对称的点的坐标为
B. 在空间直角坐标系中,是坐标平面的一个法向量
C. 已知是空间的一组基底,则也是空间一组基底
D. 以,,为顶点的三角形是等边三角形
【答案】AC
【分析】
对于A,由空间中点的对称性可判断;对于B,在空间直角坐标系中,是坐标平面的一个法向量,即可判断;对于C,由空间基底的定义可判断;对于D,由两点间的距离公式求出三边的长,即可判断.
【详解】
对于A,由空间中点的对称性可知,点关于轴对称的点的坐标为,故A正确;
对于B,在空间直角坐标系中,是坐标平面的一个法向量,故B错误;
对于C,因为是空间的一组基底,所以不共面,即其中任何一个向量都不能用另外两个向量线性表示,易得中任何一个向量也不能用另外两个向量线性表示,
(若设,满足,则有 ,该方程无解),故C正确;
对于D,由题意可得,
,,
显然,且,则为等腰直角三角形,故D错误.
故选:AC.
9.(25-26学年高二上·浙江杭州及周边重点中学·期中)在空间直角坐标系中,,,,向量且,则的最小值为( )
A.
B.
C.
D. 1
【答案】B
【分析】
先求出坐标,进而可得,由题意,设,利用,化简整理,即可得出答案.
【详解】
由题意得,
所以,又,
令,则,,
因为,
所以,即,
又,
设,则,
所以,解得,即,
当且仅当时取等号,
所以,即的最小值为.
故选:B
10.(25-26学年高二上·浙江宁波六校联·期中)(多选)清初著名数学家孔林宗曾提出一种“蒺藜形多面体”,其可由两个正交的正四面体组合而成,如图1,也可由正方体切割而成,如图2.在图2所示的“蒺藜形多面体”中,若,则给出的说法中正确的是( )
A. 该几何体的表面积为
B. 该几何体的体积为4
C. 二面角的余弦值为
D. 若点P,Q在线段BM,CH上移动,则PQ的最小值为
【答案】BCD
【分析】
根据正四面体的表面积即可求解A,利用割补法,结合体积公式即可求解B,根据二面角的定义,结合余弦定理即可求解C,建立空间坐标系,利用点点距离即可求解D.
【详解】
因为,所以.蒺藜形多面体的表面可看作是八个全等的棱长为的小正四面体构成,故该几何体的表面积为,A错误.
该几何体的体积为,B正确.
设EF的中点为,连接OB,OH,则,
则即二面角的平面角.,,C正确.
建立如图所示的空间直角坐标系,设,
,当且仅当,时,等号成立.故PQ的最小值为,D正确.
故选:BCD
11.(25-26学年高二上·浙江台州十校联·期中)(多选)给出以下命题,其中正确的是( )
A. 直线l的方向向量为,直线m的方向向量为,则l与m垂直
B. 直线l的方向向量为,平面的法向量为,则
C. 平面的法向量分别为,则
D. 平面经过三个点,向量是平面的法向量,则
【答案】AD
【分析】
由两条直线的方向向量数量积为0可得两直线垂直判断A;由数量积为0可得或判断B;由平面向量不共线判断C;由法向量与平面向量数量积为0列和的关系判断D.
【详解】
对于A,,则,所以l与m垂直,故A正确;
对于B,,则,所以或,故B错误;
对于C,若,则 ,此方程组无解,所以不成立,故C错误;
对于D,,,因为向量是平面的法向量,
所以 ,得,,,故D正确.
故选AD
12.(25-26学年高二上·浙江台州·期中)点关于轴的对称点的坐标为 .
【答案】
【分析】
根据点关于轴的对称点的特点即可得到答案.
【详解】
根据空间对称性得点关于轴的对称点的坐标为.
故答案为:.
13.(25-26学年高二上·浙江温州十校联·期中)在空间直角坐标系中,点关于平面对称的点的坐标为 .
【答案】
【分析】
根据空间直角坐标系中,点关于坐标平面对称的点的坐标写出即可.
【详解】
点关于平面对称的点的坐标为.
故答案为:
14.(25-26学年高二上·浙江浙里特色联·期中)在空间直角坐标系中,若,,且,则 .
【答案】
【分析】
根据向量数量积求出,再由空间向量模计算即可.
【详解】
因为,
所以,即,
所以,,
故答案为:
15.(25-26学年高二上·浙江台州·期中)若向量,且,则 .
【答案】
【分析】
根据空间向量平行的坐标计算可得,进而结合模的坐标公式求解即可.
【详解】
由,则,解得,
则,所以.
故答案为:.
16.(25-26学年高二上·浙江四校·期中)如图,在空间直角坐标系中有长方体,,,.求:
(1)向量,,的坐标;
(2),的坐标.
【答案】(1),,. (2),
【分析】
(1)先明确有关点的坐标,再利用终点坐标减去起点坐标,可得向量坐标.
(2)利用空间向量坐标的线性运算求解.
(1) 小问详解:
由题意可知:,,,.
所以,
,
.
(2) 小问详解:
,
.
17.(25-26学年高二上·浙江宁波六校联·期中)向量,且,则 .
【答案】
【分析】
先利用向量垂直和平行的条件求出、,再计算向量的模长.
【详解】
由,得,解得.
由,设,即,得,.
故,,则,其模长为.
故答案为:
18.(25-26学年高二上·浙江嘉兴八校联·期中)已知空间三点,,,设,.
(1)求,;
(2)若向量与互相垂直,求实数k的值.
【答案】(1), (2)或
【分析】
(1)求出,利用模长公式和数量积公式得到答案;
(2)根据向量垂直得到方程,求出答案.
(1) 小问详解:
由题意,,
故,
;
(2) 小问详解:
因与互相垂直,则,
其中,
即,
解得或
19.(25-26学年高二上·浙江杭州·期中)在空间直角坐标系中,已知,则的最小值是 .
【答案】2
【分析】
利用两点间距离公式求出,利用二次函数求最小值.
【详解】
,,
当时,最小,的最小值为2.
故答案为:2.
试卷第1页,共3页
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