内容正文:
阶段验收(一)
1.1~1.3 空间向量的概念与运算
一、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. 在空间直角坐标系Oxyz中,点P(2,-3,1)关于Oxy平面对称的点的坐标
为( )
A. B.
C. D.
解析:点P(2,-3,1)关于Oxy平面对称的点的坐标为(2,-3,-1).
故选A.
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2. (2026·浙江温州十校联考)直三棱柱ABC-A1B1C1中,点D为B1C1的中点,
若=a,=b,=c,则=( )
A. a+b+c B. a+b+c
C. a+b+c D. a+b-c
√
解析:因为在直三棱柱ABC-A1B1C1中,点D为B1C1的中点,
=a,=b,=c,
所以=+=c++
=c++=c+a+b,A正确.
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3. 已知向量a=(0,1,1),b=(1,-2,1),c=(m,2,n).若向量
(a+b)∥c,则实数n的值是( )
A. -4 B. -6
C. 4 D. 6
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解析:易知a+b=(1,-1,2).
因为(a+b)∥c,所以存在实数λ,使得a+b=λc,
即(1,-1,2)=λ(m,2,n).
所以解得
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4. 已知正方体ABCD-A'B'C'D'的棱长为a,体对角线AC'与BD'相交于点O,则
有( )
A. ·=a2 B. ·=a2
C. ·=a D. ·=a2
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解析:以点A为坐标原点,AB,AD,AA'所在直线分别为x轴,y轴,z轴
建立空间直角坐标系,
则A(0,0,0),B(a,0,0),C(a,a,0),
D(0,a,0),A'(0,0,a),B'(a,0,a),
C'(a,a,a),D'(0,a,a),O.
对于A,=(a,0,0),=(a,a,0),·=a2,故A正确;
对于B,=(a,a,a),·=a2,故B错误;
对于C,=,·=a2,故C错误;
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对于D,=(0,a,0),=(0,-a,a),·=-a2,故D错
误.故选A.
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5. 如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=1,AC1=4,AA1=3,
∠A1AB=∠A1AD=,则∠BAD=( )
A. B.
C. D.
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解析:设∠BAD=θ,因为六面体ABCD-A1B1C1D1是平行六面体,
所以=++.因为AB=AD=1,AC1=4,AA1=3,
所以==+++2·+2·+
2·,
故有16=1+1+9+2||·||cos∠BAD+2||cos∠A1AD
+2||cos∠A1AB,所以16=11+2cos θ+6cos+6cos,
所以cos θ=-.因为θ∈(0,π),所以θ=.故选B.
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6. (2026·浙江宁波五校联考)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是平行
四边形,过点A的平面α分别与棱PB,PC,PD交于点E,F,G,若=
2,=3,则=( )
A. B. C. D.
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解析:设=λ,连接AF,
则=+=+λ=+λ(+-)
=λ+λ+(1-λ).
因为=3,即-=3(-),故=+.
因为A,E,F,G四点共面,且,不共线,存在μ,t∈R,使得=
μ+t,所以=μ+t=(+)+t=++.
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由空间向量基本定理可得解得所以=.
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二、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. (2026·广东领航高中联盟联考)已知向量a=(2,-1,-2),b=(3,
2,2),则( )
A. a-2b=(-4,-5,-6)
B. |a|=
C. a⊥b
D. cos<a,a+b>=
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解析:对于A,a-2b=(2,-1,-2)-(6,4,4)
=(-4,-5,-6),故A正确;
对于B,|a|==3,故B错误;
对于C,a·b=6-2-4=0,故a⊥b,故C正确;
对于D,a+b=,故cos<a,a+b>===
,故D正确.故选A、C、D.
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8. 如图,已知斜三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=,∠BAA1=,∠CAA1=
,AB=AC=1,AA1=2,点O是B1C与BC1的交点,则下列结论正确的是
( )
A. =
B. ||=
C. AO⊥BC
D. 平面ABC⊥平面B1BCC1
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√
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解析:对于A,==(++),故A正确;
对于B,由A得==
=(+++2·+2·+2·)
=(1+1+4+0+2×1×2×-2×1×2×)=⇒||=,故B正确;
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对于C,·=(++)·(-)
=(·++·--·-·)
==1≠0,则AO与BC不垂直,故C错误;
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对于D,取BC中点为D,连接AD,
则=,
又由图可得=,
注意到·=·==0,
则AD⊥BB1,又AD⊥BC,BB1∩BC=B,BB1,BC⊂平面B1BCC1,
则AD⊥平面B1BCC1,又AD⊂平面ABC,则平面ABC⊥平面B1BCC1,
故D正确.故选A、B、D.
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三、填空题:本题共2小题,每小题5分,共10分.
9. 已知向量a在向量b上的投影向量是-b,且b=,则a·b
= .
解析:因为b=,则|b|=2,
且向量a在向量b上的投影向量是-b,
所以·b=- b,即·=- b,所以·=-2.
-2
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解析:因为点M在平面ABC内,则∃γ,μ∈R,使得=γ+μ,
则-=γ(-)+μ(-),
即=(1-γ-μ)+γ+μ.
因为O是平面ABC外一点,则,,不共面,
则由=λ++以及空间向量基本定理可知,
1-γ-μ=λ,γ=,μ=,得λ=1--=.
10. 已知点M在平面ABC内,且对于平面ABC外一点O,满足=λ+
+,则λ=_______ .
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四、解答题:本题共2小题,共28分.解答应写出文字说明、证明过程或演
算步骤.
11. (13分)已知空间三点A(-2,0,1),B(-1,0,1),C(-3,1,
2),设a=,b=.
(1)求|a+2b|的值;
解:由题得a==(1,0,0),==(-1,1,1),(2分)
所以a+2=,
所以|a+2|==3.(6分)
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(2)若向量与互相垂直,求实数k的值.
解:因为⊥,
所以·= 2-k22=0,(9分)
又||2=1,||2=(-1)2+12+12=3,
所以1-3k2=0,解得k=±.(13分)
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12. (15分)《九章算术》中将四个面都为直角三角形的四面体称为鳖臑.如
图,在鳖臑P-ABC中,PA⊥平面PBC,BC⊥平面PAB,D为PC的中点,
=2.
(1)设=a,=b,=c,用a,b,c表示;
解:连接BD,PE. =-=+--.
因为D为PC的中点,=2,所以==
-,=+=-+,
所以=--=a--c.(5分)
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(2)若||=||=||=1,求·.
解:因为=++=-++,
所以·=(-++)·
=---+·+·-·.(8分)
因为PA⊥平面PBC,BC⊥平面PAB,
PB,BC⊂平面PBC,PB⊂平面PAB,
所以PA⊥PB,PA⊥BC,PB⊥BC. (10分)
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又||=||=||=1,
所以---+·+·-·
=---=-,
即·=-.(15分)
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