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精编新版2019年高中数学单元测试试题-空间向量与立体几何专题考试题库(含参考答案)

精编新版2019年高中数学单元测试试题-空间向量与立体几何专题考试题库(含参考答案)
精编新版2019年高中数学单元测试试题-空间向量与立体几何专题考试题库(含参考答案)

2019年高中数学单元测试试题 空间向量与立体几何

专题(含答案)

学校:__________

第I 卷(选择题)

请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题

1.(2009·全国Ⅰ)设a 、b 、c 是单位向量,有a ·b =0,则(a -c )·(b -c )的最小值为( ) A .-2 B.2-2 C .-1 D .1- 2

解析:解法一:设a =(1,0),b =(0,1),c =(cos θ,sin θ),则

(a -c )·(b -c )=(1-cos θ,-sin θ)·(-cos θ,1-sin θ)=1-sin θ-cos θ=1-2 sin ???

?θ+π

4 因此当sin ???

?θ+π

4=1时,(a -c )·(b -c ) 取到最小值1- 2. 解法二:(a -c )·(b -c )=a ·b -(a +b )·c +c 2=1-(a +b )· c ≥1-|a +b ||c |=1-(a +b 2) =1- 2.

2.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,O 是底面A 1B 1C 1D 1的中心,则O 到平面AB C 1D 1的距离为 ( ) A .

2

1 B .42

C .2

2

D .

2

3

(2005湖南理). 3.已知点A (2,-2,4),B (-1,5,-1),若AB OC 3

2

=,则点C 的坐标为( ) (A))3

10,314,2(- (B))310,314,2(-- (C))310,314,2(-- (D))3

10

,314,2(--

4.已知α ⊥β ,平面α 与平面β 的法向量分别为m =(1,-2,3),n =(2,3λ,4),则λ=( ) (A )3

5 (B )3

5-

(C )

3

7 (D )3

7-

5.已知空间中三点A (0,2,3),B (-2,1,6),C (1,-1,5),若向量a 分别与

AC AB ,都垂直,且3||=a ,则a =( )

(A )(1,1,1) (B )(1,-1,1)

(C )(-1,1,1)

(D )(-1,-1,-1)或(1,1,1)

6.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,向量BD AD AB 、、11是( ) (A )有相同起点的向量 (B )等长的向量 (C )共面向量

(D )不共面向量

第II 卷(非选择题)

请点击修改第II 卷的文字说明 二、填空题

7.若()()2,1,3,1,3,9,a x b ==且//a b ,则x = ___▲____.

8.设异面直线12,l l 的方向向量分别为(1,1,0),(1,0,1)a b =-=-,则异面直线12,l l 所成角的大小为 .

9.在空间直角坐标系中,已知点()1,0,2A ,()1,3,1B -,点M 在y 轴上,且M 到A 与到B 的距离相等,则M 的坐标是 ▲ ;

10.(理)在平行六面体ABCD —A ′B ′C ′D ′中,已知∠BAD =∠A ′AB =∠A ′AD =60°,AB =3,AD =4,AA ′=5,则|AC ′→|=________.

11.已知空间点),,(和点432)2,1,(B x A ,且62=AB ,则点A 到的平面yoz 的距

是 . 【答案】6或2 【解析】

试题分析:由62=AB =6x =或2x =-,所以点A 到的

平面yoz 的距离是6或2.

12.已知点(3,1,4)A --,则点A 关于x 轴对称的点的坐标为

13.如图,正方体的棱长为1,C ,D 分别是两条棱的中点,A ,B ,M 是顶点,那么点M 到截面ABCD 的距离是______.

14.如图AB 是圆O 的直径,P A 垂直于圆O 所在的平面,C 是圆O 上非A ,B 的任意一点,则图中直角三角形共有______个.

15.如图,已知点P 是单位正方体1111D C B A ABCD - 中异于A 的一个顶点,则AB AP ?的值为__ _.

三、解答题

16.(本小题满分14分)在如图所示的空间直角坐标系中,正方体1111ABCD A B C D -的

B A

C

D

B 1

A 1

C 1

D 1

(第19题理科

棱长为2,,E F 分别为11A D 和11A B 的中点. (1)求异面直线AE 和BF 所成角的余弦值; (2)求平面11B BDD 与平面1BFC 所成的锐二面角的余

弦值;

(3)若点P 在正方形ABCD 内部或其边界上,且

//EP 平面1BFC ,求EP 的最大值和最小值.

17.(本题满分10分)

在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =AD =2,AA 1=a ,E ,F 分别为AD ,CD 的中点. (1)若AC 1⊥D 1F ,求a 的值;

(2)若a =2,求二面角E -FD 1-D 的余弦值.

18.(理科做)如图,四棱锥P ABCD -的底面

ABCD

是直角梯形,90ABC ∠=,

//BC AD ,且2AB AD BC ==,顶点P 在底面ABCD 内的射影恰好落在AB 的中点O 上.

(1)求证:PD AC ⊥;

(2)若PO AB =,求直线PD 与AB 所成角的 余弦值;

(3)若平面APB 与平面PCD 所成的二面角为 45,求

PO

BC

的值.

y

x

(第17题)

A B

C D C 1

B 1

A 1

D 1

E

F

(第17题图)

19.如图5,在椎体P ABCD -中,ABCD 是边长为1的棱形,且

060DAB ∠=

,PA PD ==2,PB =,E F 分别是,BC PC 的中点,

(1) 证明:AD DEF ⊥平面

(2)求二面角P AD B --的余弦值。(2011年高考广东卷理科18)

20.如图,在四棱锥P – ABCD 中,底面ABCD 是边长为1的正方形,PA ⊥底面ABCD ,点M 是棱PC 的中点,AM ⊥平面PBD . ⑴求PA 的长;

⑵求棱PC 与平面AMD 所成角的正弦值. 21

111

ABC A B C -中

11

1

1

,60

,1,2.

A A

B

C A A C A A A C ⊥∠==

== (1)如果D 为AB 的中点,求证:1BC ⊥平面11;ACC A (3)求直线AB 与平面11ACC A 所成角的大小。

P

B

C

D

A

M

22.如图,在正四棱柱1111ABCD A B C D -中,12,1AA AB ==,点N 是BC 的中点,点M 在1CC 上,设二面角1A DN M --的大小为θ。 (1)当0

90θ=时,求AM 的长; (2

)当cos 6

θ=时,求CM 的长。

23.已知三棱锥P -ABC 中,PA ⊥平面ABC ,AB ⊥AC ,1

PA=AC=

AB=12

,N 为AB 上一点,AB=4AN, M 、S 分别为PB,BC 的中点.以A 为原点,射线AB ,AC ,AP 分别为x ,y ,z 轴正向建立如图空间直角坐标系. (Ⅰ)证明:CM ⊥SN ;

(Ⅱ)求SN 与平面CMN 所成角的大小.

24.如图所示,在四棱锥P —ABCD 中,侧面PAD 是正三角形,且垂直于底面ABCD ,底面ABCD 是边长为2的菱形,?=∠60BAD ,M 为PC 上一点,且PA ∥平面BDM . ⑴求证:M 为PC 中点;

⑵求平面ABCD 与平面PBC 所成的锐二面角的大小.

22第题图

A

P

B

C

D M

第23题图

证明 ⑴连接AC 与BD 交于G ,则平面PAC ∩平面BDM =MG , 由PA ∥平面BDM ,可得PA ∥MG , ∵底面ABCD 是菱形,∴G 为AC 中点, ∴MG 为△PAC 中位线,

∴M 为PC 中点. (4)

⑵取AD 中点O ,连接PO ,BO , ∵△PAD 是正三角形,∴PO ⊥AD , 又∵平面PAD ⊥平面ABCD , ∴PO ⊥平面ABCD ,

∵底面ABCD 是边长为2的菱形,?=∠60BAD ,△ABD 是正三角形, ∴AD ⊥OB ,

∴OA ,OP ,OB 两两垂直,以O 为原点OA ,OB ,OP 分别为x 轴,y 轴,z 轴正方向建立空间直角坐标系,如右图所示,则()0,0,1A ,()0,3,1B ,()0,0,1-D ,()

3,0,0P , ∴()3,0,1=DP ,()

0,3,1-=AB ,

∴()()

???? ??=+=+=23,23,02121AB DP DC DP DM

()

3,3,0--=BP ,()0,0,2==DA CB ,

∴02

3

230=+-=?,0000=++=?CB DM ∴DM ⊥BP ,DM ⊥CB ,∴DM ⊥平面PBC , ∴2

2,cos >=

< 平面ABCD 与平面PBC 所成的锐二面角的大小为4

π

(10)

25.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,

x

190,30,1,O O ACB BAC BC A A ∠=∠===M 是

1CC 的中点.

(1)求证:11A B AM ⊥;

(2)求二面角B AM C --的平面角的大小. (江苏省南京市2011届高三第一次模拟考试)

26.如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,∠ABC =90°,AB =BC =BB 1=1,点D 是A 1C 的中点.

(1)求A 1B 1与AC 所成的角的大小; (2)求证:BD ⊥平面AB 1C ; (3)求二面角C -AB 1-B 的余弦值.

27.正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =2,BB 1=4,点E ,F 分别是CC 1,A 1D 1的中点.

(1)求EF 的长;

(2)求点A 到直线EF 的距离.

28.

1.直三棱柱ABC -A 1B 1C 1的底面△ABC 中,CA =CB =1,∠BCA =90°,棱AA 1=2,M 、N 分别是A 1B 1,A 1A 的中点。如图,建立空间直角坐标系.

(1)求的坐标及BN 的长; (2)求><11,cos CB 的值; (3)求证:A 1B ⊥C 1M .

29.已知向量a =(2,-1,0),b =(1,2,-1), (1)求满足m ⊥a 且m ⊥b 的所有向量m . (2)若302||=m ,求向量m .

30.如图,点A 是△BCD 所在平面外一点,G 是△BCD 的重心, 求证:)(3

1

++=

. (注:重心是三角形三条中线的交点,且CG ∶GE =2∶1)

高二数学-空间向量与立体几何测试题

1 / 10 高二数学 空间向量与立体几何测试题 第Ⅰ卷(选择题,共50分) 一、选择题:(本大题共10个小题,每小题5分,共50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.在下列命题中:①若a 、b 共线,则a 、b 所在的直线平行;②若a 、b 所在的直线是异面直线,则a 、b 一定不共面;③若a 、b 、c 三向量两两共面,则a 、b 、c 三向量一定也共面;④已知三向量a 、b 、c ,则空间任意一个向量p 总可以唯一表示为p =x a +y b +z c .其中正确命题的个数为 ( ) A .0 B.1 C. 2 D. 3 2.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,向量1D A 、1D C 、11C A 是 ( ) A .有相同起点的向量 B .等长向量 C .共面向量 D .不共面向量 3.若向量λμλμλ且向量和垂直向量R b a n b a m ∈+=,(,、则)0≠μ ( ) A .// B .⊥ C .也不垂直于不平行于, D .以上三种情况都可能 4.已知a =(2,-1,3),b =(-1,4,-2),c =(7,5,λ),若a 、b 、c 三向量共面,则实数λ等于 ( ) A. 627 B. 637 C. 647 D. 65 7 5.直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,若CA =a ,CB =b ,1CC =c , 则1A B = ( ) A.+-a b c B. -+a b c C. -++a b c D. -+-a b c 6.已知a +b +c =0,|a |=2,|b |=3,|c |=19,则向量a 与b 之间的夹角><,为( ) A .30° B .45° C .60° D .以上都不对 7.若a 、b 均为非零向量,则||||?=a b a b 是a 与b 共线的 ( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件 8.已知△ABC 的三个顶点为A (3,3,2),B (4,-3,7),C (0,5,1),则BC 边上的 中线长为 ( ) A .2 B .3 C .4 D .5 9.已知则35,2,23+-=-+= ( ) A .-15 B .-5 C .-3 D .-1

平面向量及空间向量高考数学专题训练

平面向量及空间向量高考数学专题训练(四) 一、选择题(本大题共12小题,每小题分6,共72分) 1.设-=1(a cos α,3), (=b sin )3,α,且a ∥b , 则锐角α为( ) A. 6π B. 4π C. 3 π D. 125π 2.已知点)0,2(-A 、)0,3(B ,动点2),(x y x P =?满足,则点P 的轨迹是( ) A. 圆 B. 椭圆 C. 双曲线 D. 抛物线 3.已知向量值是相互垂直,则与且k b a b a k b a -+-==2),2,0,1(),0,1,1(( ) A. 1 B. 51 C. 53 D. 5 7 4.已知b a ,是非零向量且满足的夹角是与则b a b a b a b a ,)2(,)2(⊥-⊥-( ) A. 6π B. 3 π C. 32π D. 65π 5.将函数y=sinx 的图像上各点按向量=a (2,3 π )平移,再将所得图像上各点的横坐标 变为原来的2倍,则所得图像的解析式可以写成( ) A.y=sin(2x+ 3π)+2 B.y=sin(2x -3 π )-2 C.y=(321π+x )-2 D.y=sin(321π-x )+2 6.若A,B 两点的坐标是A(3φcos ,3φsin ,1),B(2,cos θ2,sin θ1),||的取值范围是( ) A. [0,5] B. [1,5] C. (1,5) D. [1,25] 7.从点A(2,-1,7)沿向量)12,9,8(-=a 方向取线段长|AB|=34,则点B 的坐标为( ) A.(-9,-7,7) B. (-9,-7,7) 或(9,7,-7) C. (18,17,-17) D. (18,17,-17)或(-18,-17,17) 8.平面直角坐标系中,O 为坐标原点, 已知两点A(3, 1), B(-1, 3),若点C 满足 =OB OA βα+, 其中α、β∈R 且α+β=1, 则点C 的轨迹方程为 ( ) A.01123=-+y x B.5)2()1(2 2 =-+-y x C. 02=-y x D. 052=-+y x 9.已知空间四边形ABCD 的每条边和对角线的长都等于m ,点E ,F 分别是BC ,AD 的中点,则?的值为 ( ) A.2 m B. 212m C. 4 1 2m D. 432m 10.O 为空间中一定点,动点P 在A,B,C 三点确定的平面内且满足)()(-?-=0,

高中数学空间向量与立体几何测试题及答案

一、选择题 1.若把空间平行于同一平面且长度相等的所有非零向量的始点放置在同一点,则这些向量的终点构成的图形是( ) A.一个圆 B.一个点 C.半圆 D.平行四边形 答案:A 2.在长方体1111ABCD A B C D -中,下列关于1AC 的表达中错误的一个是( ) A.11111AA A B A D ++ B.111AB DD D C ++ C.111AD CC D C ++ D.11111 ()2 AB CD AC ++ 答案:B 3.若,,a b c 为任意向量,∈R m ,下列等式不一定成立的是( ) A.()()a b c a b c ++=++ B.()a b c a c b c +=+··· C.()a b a b +=+m m m D.()()a b c a b c =···· 答案:D 4.若三点,,A B C 共线,P 为空间任意一点,且PA PB PC αβ+=,则αβ-的值为( ) A.1 B.1- C. 1 2 D.2- 答案:B 5.设(43)(32)a b ==,,,,,x z ,且∥a b ,则xz 等于( ) A.4- B.9 C.9- D. 649 答案:B 6.已知非零向量12e e ,不共线,如果1222122833e e e e e e =+=+=-, ,AB AC AD ,则四点,,,A B C D ( ) A.一定共圆 B.恰是空间四边形的四个顶点心 C.一定共面 D.肯定不共面 答案:C 7.如图1,空间四边形ABCD 的四条边及对 角线长都是a ,点E F G ,,分别是AB AD CD ,,

的中点,则2a 等于( ) A.2BA AC · B.2AD BD · C.2FG CA · D.2EF CB · 答案:B 8.若123123123=++=-+=+-,,a e e e b e e e c e e e ,12323d e e e =++,且x y z =++d a b c ,则,,x y z 的值分别为( ) A.51122--,, B.51122 -,, C.51122 --,, D.51122 ,, 答案:A 9.若向量(12)λ=,,a 与(212)=-, ,b 的夹角的余弦值为8 9,则λ=( ) A.2 B.2- C.2-或 255 D.2或255 - 答案:C 10.已知ABCD 为平行四边形,且(413)(251)(375)A B C --,,,,,,,,,则顶点D 的坐标为( ) A.7412??- ???,, B.(241),, C.(2141)-,, D.(5133)-,, 答案:D 11.在正方体1111ABCD A B C D -中,O 为AC BD ,的交点,则1C O 与1A D 所成角的( ) A.60° B.90° C.3arccos 3 D.3arccos 6 答案:D 12.给出下列命题: ①已知⊥a b ,则()()a b c c b a b c ++-=···; ②,,,A B M N 为空间四点,若BA BM BN ,,不构成空间的一个基底,那么A B M N ,,,共面; ③已知⊥a b ,则,a b 与任何向量都不构成空间的一个基底; ④若,a b 共线,则,a b 所在直线或者平行或者重合. 正确的结论的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案:C 二、填空题 13.已知(315)(123)==-,,,,,a b ,向量c 与z 轴垂直,且满足94==-,··c a c b ,则c = . 答案:2221055?? - ??? ,,

高二数学空间向量与立体几何测试题

高二数学 空间向量与立体几何测试题 第Ⅰ卷(选择题,共50分) 一、选择题:(本大题共10个小题,每小题5分,共50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.在下列命题中:①若a 、b 共线,则a 、b 所在的直线平行;②若a 、b 所在的直线是异面直线,则a 、b 一定不共面;③若a 、b 、c 三向量两两共面,则a 、b 、c 三向量一定也共面;④已知三向量a 、b 、c ,则空间任意一个向量p 总可以唯一表示为p =x a +y b +z c .其中正确命题的个数为 ( ) A .0 B.1 C. 2 D. 3 2.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,向量1D A 、1D C 、11C A 是 ( ) A .有相同起点的向量 B .等长向量 C .共面向量 D .不共面向量 3.若向量λμλμλ且向量和垂直向量R b a n b a m ∈+=,(,、则)0≠μ ( ) A .// B .⊥ C .也不垂直于不平行于, D .以上三种情况都可能 4.已知a =(2,-1,3),b =(-1,4,-2),c =(7,5,λ),若a 、b 、c 三向量共面,则实数λ等于 ( ) A. 627 B. 637 C. 647 D. 65 7 5.直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,若CA =a ,CB =b ,1CC =c , 则1A B = ( ) A.+-a b c B. -+a b c C. -++a b c D. -+-a b c 6.已知a +b +c =0,|a |=2,|b |=3,|c |=19,则向量a 与b 之间的夹角><,为( ) A .30° B .45° C .60° D .以上都不对 7.若a 、b 均为非零向量,则||||?=a b a b 是a 与b 共线的 ( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件 8.已知△ABC 的三个顶点为A (3,3,2),B (4,-3,7),C (0,5,1),则BC 边上的 中线长为 ( ) A .2 B .3 C .4 D .5 9.已知则35,2,23+-=-+= ( ) A .-15 B .-5 C .-3 D .-1

空间向量与空间角练习题

课时作业(二十) [学业水平层次] 一、选择题 1.若异面直线l 1的方向向量与l 2的方向向量的夹角为150°,则l 1与l 2所成的角为( ) A .30° B .150° C .30°或150° D .以上均不对 【解析】 l 1与l 2所成的角与其方向向量的夹角相等或互补,且 异面直线所成角的围为? ????0,π2.应选A. 【答案】 A 2.已知A (0,1,1),B (2,-1,0),C (3,5,7),D (1,2,4),则直线AB 与直线CD 所成角的余弦值为( ) A.52266 B .-52266 C.52222 D .-52222 【解析】 AB →=(2,-2,-1),CD →=(-2,-3,-3), ∴cos 〈AB →,CD →〉=AB →·CD →|AB →||CD →|=53×22=52266, ∴直线AB 、CD 所成角的余弦值为52266 . 【答案】 A

3.正方形ABCD 所在平面外一点P ,PA ⊥平面ABCD ,若PA =AB ,则平面PAB 与平面PCD 的夹角为( ) A .30° B .45° C .60° D .90° 【解析】 如图所示,建立空间直角坐标系,设PA =AB =1.则A (0,0,0),D (0,1,0),P (0,0,1).于是AD → =(0,1,0). 取PD 中点为E , 则E ? ????0,12,12, ∴AE → =? ????0,12,12, 易知AD →是平面PAB 的法向量,AE →是平面PCD 的法向量,∴ cos AD →,AE →=22 , ∴平面PAB 与平面PCD 的夹角为45°. 【答案】 B 4.(2014·师大附中高二检测)如图3-2-29,在空间直角坐标系Dxyz 中,四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1为长方体,AA 1=AB =2AD ,点E 、F 分别为C 1D 1、A 1B 的中点,则二面角B 1-A 1B -E 的余弦值为( )

空间向量其运算测试题

高二选修(2—1)第三章3.1空间向量及其运算测试 一、选择题 1 抛物线2 81x y - =的准线方程是 ( ) A . 321=x B . 2=y C . 32 1 =y D . 2-=y 2.已知两点1(1,0)F -、2(1,0)F ,且12F F 是1PF 与2PF 的等差中项,则动点P 的轨迹方程是 ( ) A . 22 1169x y += B . 22 11612x y += C .22 143x y += D .22 134 x y += 1.已知向量a =(3,-2,1),b =(-2,4,0),则4a +2b 等于 ( ) A .(16,0,4) B .(8,-16,4) C .(8,16,4) D .(8,0,4) 2.在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,若CA →=a ,CB →=b ,CC 1→=c ,则A 1B → = ( ) A .a +b -c B .a -b +c C .-a +b +c D .-a +b -c 4.在下列条件中,使M 与A 、B 、C 一定共面的是 ( ) A.OM →=2OA →-OB →-OC → B.OM →=15OA →+13OB →+12OC → C.MA →+MB →+MC → =0 D.OM →+OA →+OB →+OC → =0 6.在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,给出以下向量表达式:①(A 1D 1→-A 1A →)-AB →;②(BC → + BB 1→)-D 1C 1→; ③(AD →-AB →)-2DD 1→;④(B 1D 1→+A 1A →)+DD 1→. 其中能够化简为向量BD 1→ 的是 ( ) A .①② B .②③ C .③④ D .①④ 7.已知向量a =(1,-1,1),b =(-1,2,1),且k a -b 与a -3b 互相垂直,则k 的值是 A .1 B .15 C .35 D .-20 9 8.若a =(2,-3,1),b =(2,0,3),c =(0,2,2),a ·(b +c )的值为 ( ) A .4 B .15 C .7 D .3 9.已知四边形ABCD 满足:AB →·BC →>0,BC →·CD →>0,CD →·DA →>0,DA →·AB → >0,则该四边形 为 ( ) A .平行四边形 B .梯形 C .长方形 D .空间四边形

高中数学-空间向量的基本定理练习

高中数学-空间向量的基本定理练习 课后导练 基础达标 1.若对任意一点O ,且OP =y x +,则x+y=1是P 、A 、B 三点共线的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件 答案:C 2.已知点M 在平面ABC 内,并且对空间任一点O ,OM OM=x + 31+31,则x 的值为…( ) A.1 B.0 C.3 D. 3 1 答案:D 3.在以下命题中,不正确的个数是( ) ①已知A,B,C,D 是空间任意四点,则DA CD BC AB +++=0 ②|a |+|b |=|a +b |是a ,b 共线的充要条件 ③若a 与b 共线,则a 与b 所在的直线的平行 ④对空间任意一点O 和不共线的三点A,B,C,若z y x ++=,(其中x,y,z∈R ),则P,A,B,C 四点共面 A.1 B.2 C.3 D.4 答案:C 4.设命题p:a ,b ,c 是三个非零向量;命题q:{a ,b ,c }为空间的一个基底,则命题p 是命题q 的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 答案:B 5.下列条件中,使M 与A 、B 、C 一定共面的是( ) A.OM --= B.MC MB MA ++=0 C.3 13131++++ D.OC OB OA OM +-=2 答案:B 6.在长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 为矩形ABC D的对角线的交点,设A 1=a,11B A =b,11D A =c,则E A 1=____________.

答案:a +21b +21c 7.设O 为空间任意一点,a,b 为不共线向量,OA =a,OB =b,OC =ma+nb,(m,n∈k)若A,B,C 三点共线,则m,n 满足____________. 答案:m+n=1. 8.已知A 、B 、C 三点不共线,对平面ABC 外一点O ,在下列各条件下,点P 是否与A 、B 、C 一定共面? (1)OP =52OA +51OB +5 2OC ; (2)OP=2OA-2OB-OC. 解:(1)OP = 52OA +51OB +52OC . ∵1525152=++,∴P 与A 、B 、C 共面. (2)OP =OC OB OA --22. ∵2-2-1=-1,∴P 与A 、B 、C 不共面. 9.如右图,已知四边形ABCD 是空间四边形,E 、H 分别是边AB 、AD 的中点,F 、G 分别是边CB 、CD 上的点,且CF =32CB ,CG =3 2CD . 求证:四边形EFGH 是梯形. 证明:∵E、H 分别是AB 、AD 的中点, ∴= 21,=2 1, EH =-=21AD -21AB =21(AD -AB )=21BD =2 1(CB CD -) =21(23CG -23CF )=43(-)=4 3. ∴EH ∥FG 且|EH |=43|FG |≠|FG |. ∴四边形EFGH 是梯形. 综合运用 10.如右图,平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,M 为AC 与BD 的交点,若11B A =a ,11D A =b ,11A A =c ,则下列向量中与B 1M 相等的向量是( )

(完整版)高中数学空间向量训练题

高中数学空间向量训练题(含解析) 一.选择题 1.已知M、N分别是四面体OABC的棱OA,BC的中点,点P在线MN上,且MP=2PN,设向量=,=,=,则=() A.++B.++C.++D.++ 2.已知=(2,﹣1,2),=(﹣1,3,﹣3),=(13,6,λ),若向量,,共面,则λ=() A.2 B.3 C.4 D.6 3.空间中,与向量同向共线的单位向量为() A.B.或 C. D.或 4.已知向量,且,则x的值为() A.12 B.10 C.﹣14 D.14 5.若A,B,C不共线,对于空间任意一点O都有=++,则P,A,B,C四点() A.不共面B.共面C.共线D.不共线 6.已知平面α的法向量是(2,3,﹣1),平面β的法向量是(4,λ,﹣2),若α∥β,则λ的值是()

A.B.﹣6 C.6 D. 7.已知,则的最小值是()A.B.C.D. 8.有四个命题:①若=x+y,则与、共面;②若与、共面,则=x+y;③若=x+y,则P,M,A,B共面;④若P,M,A,B共面,则=x+y.其中真命题的个数是() A.1 B.2 C.3 D.4 9.已知向量=(2,﹣1,1),=(1,2,1),则以,为邻边的平行四边形的面积为()A.B.C.4 D.8 10.如图所示,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E是棱AB的中点,则点E到平面ACD1的距离为() A.B. C.D. 11.正方体ABCDA1B1C1D1中,直线DD1与平面A1BC1所成角的正弦值为() A. B. C.D. 二.填空题(共5小题) 12.已知向量=(k,12,1),=(4,5,1),=(﹣k,10,1),且A、B、C三点共线,则k= . 13.正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,MN是正方体内切球的直径,P为正方体表面上的动点,则?的最大值为. 14.已知点P是平行四边形ABCD所在的平面外一点,如果=(2,﹣1,﹣4),=(4,

高中数学空间向量与立体几何测试题及答案

高中 数学选修(2-1)空间向量与立体几何测试题 一、选择题 1.若把空间平行于同一平面且长度相等的所有非零向量的始点放置在同一点,则这些向量的终点构成的图形是( ) A.一个圆 B.一个点 C.半圆 D.平行四边形 答案:A 2.在长方体1111ABCD A B C D -中,下列关于1AC u u u u r 的表达中错误的一个是( ) A.11111AA A B A D ++u u u r u u u u r u u u u r B.111AB DD D C ++u u u r u u u u r u u u u u r C.111AD CC D C ++u u u r u u u u r u u u u u r D.11111()2 AB CD AC ++u u u u r u u u u r u u u u r 答案:B 3.若,,a b c 为任意向量,∈R m ,下列等式不一定成立的是( ) A.()()a b c a b c ++=++ B.()a b c a c b c +=+··· C.()a b a b +=+m m m D.()()a b c a b c =···· 答案:D 4.若三点,,A B C 共线,P 为空间任意一点,且PA PB PC αβ+=u u u r u u u r u u u r ,则αβ-的值为( ) A.1 B.1- C. 1 2 D.2- 答案:B 5.设(43)(32)a b ==,,,,,x z ,且∥a b ,则xz 等于( ) A.4- B.9 C.9- D. 649 答案:B 6.已知非零向量12e e ,不共线,如果1222122833e e e e e e =+=+=-u u u r u u u r u u u r , ,AB AC AD ,则四点,,,A B C D ( ) A.一定共圆 B.恰是空间四边形的四个顶点心 C.一定共面 D.肯定不共面 答案:C

空间向量高中数学教案课程

空间向量 考纲导读 1.理解空间向量的概念;掌握空间向量的加法、减法和数乘. 2.了解空间向量的基本定理;理解空间向量坐标的概念;掌握空间向量的坐标运算. 3.掌握空间向量的数量积的定义及其性质;掌握用直角坐标计算空间向量数量积的公式; 掌 握 空 间 两 点 间 的距离公式. 理解空间向量的夹角的概念;掌握空间向量的数量积的概念、性质和运算律;了解空间向量的数量积的几何意义;掌握空间向量的数量积的坐标形式;能用向量的数量积判断向量的共线与垂直. 第1课时空间向量及其运算 空间向量是平面向量的推广.在空间,任意两个向量都可以通过平移转化为平面向量.因此,空间向量的加减、数乘向量运算也是平面向量对应运算的推广. 本节知识点是:

1.空间向量的概念,空间向量的加法、减法、数乘运算和数量积;(1) 向量:具有 和 的量. (2) 向量相等:方向 且长度 . (3) 向量加法法则: .(4) 向量减法法则: .(5) 数乘向量法则: .3.共线向量 (1)共线向量:表示空间向量的有向线段所在的直线互相 或 .(2) 共线向量定理:对空间任意两个向量a 、b (b ≠0),a ∥b 等价于存在实数λ,使 . (3) 直线的向量参数方程:设直线l 过定点A 且平行于非零向量a ,则对于空间中任意一点O ,点P 在l 上等价于存在R t ∈,使 .4.共面向量 (1) 共面向量:平行于 的向量. (2) 共面向量定理:两个向量a 、b 不共线,则向量P 与向量a 、b 共面的充要条件是存在实数对(y x ,),使P . 共面向量定理的推论: .5.空间向量基本定理 (1) 空间向量的基底: 的三个向量. 2.线性运算律 (1) 加法交换律:a +b = .

高中数学典型例题解析平面向量与空间向量

高中数学典型例题分析 第八章 平面向量与空间向量 §8.1平面向量及其运算 一、知识导学1.模(长度):向量的大小,记作||。长度为0的向量称为零向量,长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量。 2.平行向量:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,又叫做共线向量。 3.相等向量:长度相等且方向相同的向量。 4.相反向量:我们把与向量a 长度相等,方向相反的向量叫做a 的相反向量。记作-a 。 5.向量的加法:求两个向量和的运算。 已知a ,b 。在平面内任取一点,作AB =a ,BC =b ,则向量AC 叫做a 与b 的和。 记作a +b 。 6. 向量的减法:求两个向量差的运算。 已知a ,b 。在平面内任取一点O ,作OA =a ,OB =b ,则向量BA 叫做a 与b 的差。 记作a -b 。 7.实数与向量的积: (1)定义: 实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa ,并规定: ①λa 的长度|λa |=|λ|·|a |; ②当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同; 当λ<0时,λa 的方向与a 的方向相反; 当λ=0时,λa =0 (2)实数与向量的积的运算律:设λ、μ为实数,则 ①λ(μa )=(λμ) a ②(λ+μ) a =λa +μa ③λ(a +)=λa +λ 8.向量共线的充分条件:向量b 与非零向量a 共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得b =λa 。 另外,设a =(x 1 ,y 1), b = (x 2,y 2),则a //b x 1y 2-x 2y 1=0 9.平面向量基本定理: 如果1e 、2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数λ1、λ 2 使 a =λ11e +λ22e ,其中不共线向量1e 、2e 叫做表示这一

高中数学(理)空间向量知识点归纳总结及综合练习

空间向量知识点归纳总结 知识要点。 1. 空间向量的概念:在空间,我们把具有大小和方向的量叫做向量。 注:(1)向量一般用有向线段表示同向等长的有向线段表示同一或相等的向量。 (2)空间的两个向量可用同一平面内的两条有向线段来表示。 2. 空间向量的运算。 3. 共线向量。 (1)如果表示空间向量的有向线段所在的直线平行或重合,那么这些向量也叫做共线向量或平行向量, a 平行于 b ,记作b a //。 》 (2)共线向量定理:空间任意两个向量a 、b (b ≠0 ),a b a b 共面向量 (1)定义:一般地,能平移到同一平面内的向量叫做共面向量。 说明:空间任意的两向量都是共面的。 (2)共面向量定理:如果两个向量,a b 不共线,p 与向量,a b 共面的条件是存在实数,x y 使 p xa yb =+。 5. 空间向量基本定理:如果三个向量,,a b c 不共面,那么对空间任一向量p ,存在一个唯一的有序实数组 ,,x y z ,使p xa yb zc =++。 若三向量,,a b c 不共面,我们把{,,}a b c 叫做空间的一个基底,,,a b c 叫做基向量,空间任意三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底。 推论:设,,,O A B C 是不共面的四点,则对空间任一点P ,都存在唯一的三个有序实数,,x y z ,使 OP xOA yOB zOC =++。 6. 空间向量的直角坐标系: ~ (1)空间直角坐标系中的坐标: (2)空间向量的直角坐标运算律: ①若123(,,)a a a a =,123(,,)b b b b =,则112233(,,)a b a b a b a b +=+++, 112233(,,)a b a b a b a b -=---,123(,,)()a a a a R λλλλλ=∈, 112233a b a b a b a b ?=++, 112233//,,()a b a b a b a b R λλλλ?===∈, 1122330a b a b a b a b ⊥?++=。 ②若111(,,)A x y z ,222(,,)B x y z ,则212121(,,)AB x x y y z z =---。 一个向量在直角坐标系中的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点的坐标减去起点的坐标。 》

空间向量与立体几何单元测试试卷

五河二中高二数学测试卷(理科) 一、选择题: 1.在下列命题中:①若a 、b 共线,则a 、b 所在的直线平行;②若a 、b 所在的直线是异 面直线,则a 、b 一定不共面;③若a 、b 、c 三向量两两共面,则a 、b 、c 三向量一定 也共面;④已知三向量a 、b 、c ,则空间任意一个向量p 总可以唯一表示为 c z b y a x p ++=.其中正确命题的个数为 ( ) A .0 B .1 C . 2 D .3 2.已知a =(2,-1,3),b =(-1,4,-2),c =(7,5,λ),若a 、b 、c 三向量共 面,则实数λ等于 ( ) A .627 B .637 C .647 D .65 7 3.直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,若c CC b CB a CA ===1,,, 则1A B =u u u r ( ) A .a +b -c B .a -b +c C .-a +b +c D .-a +b -c 4.已知a +b +c =0,|a |=2,|b |=3,|c |=19,则向量a 与b 之间的夹角>

空间向量及立体几何练习试题和答案解析

. 1.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,平面PAD⊥平面ABCD, 点M在线段PB上,PD∥平面MAC,PA=PD=,AB=4. 的中点;PB(1)求证:M为 的大小;A2)求二面角B﹣PD﹣( 所成角的正弦值.BDP(3)求直线MC与平面 【分析】(1)设AC∩BD=O,则O为BD的中点,连接OM,利用线面平行的性质证明OM∥PD,再由平行线截线段成比例可得M为PB的中点; (2)取AD中点G,可得PG⊥AD,再由面面垂直的性质可得PG⊥平面ABCD,则PG⊥AD,连接OG,则PG⊥OG,再证明OG⊥AD.以G为坐标原点,分别以GD、GO、GP所在直线为x、y、z轴距离空间直角坐标系,求出平面PBD与平面PAD的一个法向量,由两法向量所成角的大小可得二面角B﹣PD﹣A的大小; (3)求出的坐标,由与平面PBD的法向量所成角的余弦值的绝对值可得直线MC与平面BDP所成角的正弦值. 【解答】(1)证明:如图,设AC∩BD=O,

∵ABCD为正方形,∴O为BD的中点,连接OM, ∵PD∥平面MAC,PD?平面PBD,平面PBD∩平面AMC=OM, ∴PD∥OM,则,即M为PB的中点; (2)解:取AD中点G, . . ∵PA=PD,∴PG⊥AD, ∵平面PAD⊥平面ABCD,且平面PAD∩平面ABCD=AD, ∴PG⊥平面ABCD,则PG⊥AD,连接OG,则PG⊥OG, 由G是AD的中点,O是AC的中点,可得OG∥DC,则OG⊥AD. 以G为坐标原点,分别以GD、GO、GP所在直线为x、y、z轴距离空间直角坐标系, 由PA=PD=,AB=4,得D(2,0,0),A(﹣2,0,0),P(0,0,),C (2,4,0),B(﹣2,4,0),M(﹣1,2,), ,.

高二数学空间向量与立体几何单元测试卷一

A A 1 D C B B 1 C 1 图 高二(2)部数学《空间向量与立体几何》单元测试卷一 班级____姓名_____ 一、选择题:(每小题5分,共60分). 1.在正三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,若AB = 2BB 1,则AB 1与C 1B 所成的角的大小为( ) A .60° B .90° C .105° D .75° 2.如图,ABCD —A 1B 1C 1D 1是正方体,B 1E 1=D 1F 1=4 1 1B A ,则BE 1 与DF 1所成角的余弦值是 ( ) A . 1715 B .2 1 C . 17 8 D .23 3.如图,A 1B 1C 1—ABC 是直三棱柱,∠BCA =90°,点D 1、F 1分别 是A 1B 1、A 1C 1的中点,若BC =CA =CC 1,则BD 1与AF 1所成角的余弦值是 ( ) A . 10 30 B . 21 C .1530 D .10 15 4.正四棱锥S ABCD -的高2SO =,底边长2AB =,则异面直线BD 和SC 之间的距离 ( ) A . 5 15 B . 5 5 C . 5 5 2 D . 10 5 5.已知111ABC A B C -是各条棱长均等于a 的正三棱柱,D 是侧棱1CC 的中点.点1C 到平面1AB D 的距离 ( ) A . a 42 B .a 82 C .a 423 D .a 2 2 6.在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,则平面1AB C 与平面11A C D 间的距离 ( ) A . 6 3 B . 3 3 C . 3 3 2 D . 2 3 7.在三棱锥P -ABC 中,AB ⊥BC ,AB =BC = 2 1 PA ,点O 、D 分别是AC 、PC 的中点,OP ⊥底面ABC ,则直线OD 与平面PBC 所成角的正弦值 ( ) A . 6 21 B . 3 3 8 C . 60210 D . 30 210 图 图

高中数学空间向量与立体几何单元练习题

《空间向量与立体几何》习题 一、选择题(每小题5分,共50分) 1.如图,在平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,M 为AC 与BD 的交点.若11B A =a , 11D A =b ,A A 1=c ,则下列向量中与M B 1相等的向量是 A .- 21a +21b +c B .21a +21b +c C .2 1a - 21b +c D .-21a -2 1 b + c 2.下列等式中,使点M 与点A 、B 、C 一定共面的是 A.OC OB OA OM --=23 B.OC OB OA OM 51 3121++= C.0=+++OC OB OA OM D.0=++MC MB MA 3.已知空间四边形ABCD 的每条边和对角线的长都等于1,点E 、F 分别是AB 、AD 的中点,则DC EF ?等于 A.41 B.4 1 - C.43 D.43- 4.若)2,,1(λ=a ,)1,1,2(-=b ,a 与b 的夹角为060,则λ的值为 A.17或-1 B.-17或1 C.-1 D.1 5.设)2,1,1(-=OA ,)8,2,3(=OB ,)0,1,0(=OC ,则线段AB 的中点P 到点C 的距离为 A. 213 B.253 C.453 D.4 53 6.下列几何体各自的三视图中,有且仅有两个视图相同的是 A .①② B .①③ C .①④ D .②④ 7.右图是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得该几何体的表面积是 ①正方体 ②圆锥 ③三棱台 ④正四棱锥

A .9π B .10π C .11π D .12π 8.如图,ABCD -A 1B 1C 1D 1为正方体,下面结论错误..的是 A .BD ∥平面CB 1D 1 B .AC 1⊥BD C .AC 1⊥平面CB 1 D 1 D .异面直线AD 与CB 1所成的角为60° 9.如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =BC =2,AA 1=1,则BC 1与平面BB 1D 1D 所成角的正弦值为 A . 6 B .552 C .15 D .10 10.⊿ABC 的三个顶点分别是)2,1,1(-A ,)2,6,5(-B ,)1,3,1(-C ,则AC 边上的高BD 长为 A.5 B.41 C.4 D.52 二、填空题(每小题5分,共20分) 11.设)3,4,(x =a ,),2,3(y -=b ,且b a //,则=xy . 12.已知向量)1,1,0(-=a ,)0,1,4(=b ,29=+b a λ且0λ>,则λ=________. 13.在直角坐标系xOy 中,设A (-2,3),B (3,-2),沿x 轴把直角坐标平面折成大小为θ的二面角后,这时112=AB ,则θ的大小为 . 14.如图,P —ABCD 是正四棱锥, 1111ABCD A B C D -是正方体,其中 2,6AB PA ==,则1B 到平面P AD 的距离为 . 三、解答题(共80分) 俯视图 正(主)视图 侧(左)视图 2 3 2 2

高中空间向量试题

高二数学单元试题 1.已知向量a =(1,1,0),b =(-1,0,2),且k a +b 与2 a -b 互相垂直,则k 的值是( ) A . 1 B . 51 C . 53 D . 5 7 2.已知与则35,2,23+-=-+=( )A .-15 B .-5 C .-3 D .-1 3.已知A 、B 、C 三点不共线,对平面ABC 外的任一点O ,下列条件中能确定点M 与点A 、B 、C 一定共面的是 ( ) A .OM ++= B .OM --=2 C .3121++ =D .3 1 3131++= 4.已知向量a =(0,2,1),b =(-1,1,-2),则a 与b 的夹角为 ( ) A . 0° B . 45° C . 90° D .180° 5.已知△ABC 的三个顶点为A (3,3,2),B (4,-3,7),C (0,5,1),则BC 边上的中线长为 A .2 B .3 C .4 D .5 6.在下列命题中:①若a 、b 共线,则a 、b 所在的直线平行;②若a 、b 所在的直线是异面直线,则a 、b 一定不共面;③若a 、b 、c 三向量两两共面,则a 、b 、c 三向量一定也共面;④已知三向量a 、b 、c ,则空间任意一个向量p 总可以唯一表示为p =xa +yb +zc .其中正确命题的个数为( )A . 0 B .1 C . 2 D .3 7.已知空间四边形ABCD ,M 、G 分别是BC 、CD 的中点,连结AM 、AG 、MG ,则?→ ?AB +1 ()2 BD BC +等于( ) A .?→ ?AG B . ?→ ?CG C . ?→ ?BC D .21?→? BC 8.直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,若CA =a ,CB =b ,1CC =c , 则1A B = ( ) A . +-a b c B .-+a b c C . -++a b c D . -+-a b c 9.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,向量1D A 、1D C 、11C A 是 ( ) A .有相同起点的向量 B .等长向量 C .共面向量 D .不共面向量 10.已知点A (4,1,3),B (2,-5,1),C 为线段AB 上一点,且3||||AC AB =,则点的坐标是 ( ) A .715(,,)222- B . 3(,3,2)8- C . 107(,1,)33- D .573(,,)222 - 11.设A 、B 、C 、D 是空间不共面的四点,且满足0,0,0=?=?=?,则△BCD 是 ( ) A .钝角三角形 B .直角三角形 C .锐角三角形 D .不确定 12.(理科)已知正方形ABCD 的边长为4, E 、 F 分别是AB 、AD 的中点,GC ⊥平面ABCD ,且GC =2,则点B 到平面 EFG 的距离为( ) A . 1010 B . 11112 C . 5 3 D . 1 二.填空题(本大题4小题,每小题4分,共16分) 13.已知向量a =(λ+1,0,2λ),b =(6,2μ-1,2),若a ∥b,则λ与μ的值分别是 . 14.已知a,b,c 是空间两两垂直且长度相等的基底,m=a+b,n=b -c ,则m ,n 的夹角为 . 15.已知向量a 和c 不共线,向量b ≠0,且()()??=??a b c b c a ,d =a +c ,则,??d b = .

高中数学人教A版选修(2—1)第三章3.1空间向量及其运算测试题(含解析答案)

祈福教育 高二选修(2—1)第三章3.1空间向量及其运算测试题 一、选择题 1.已知向量a =(3,-2,1),b =(-2,4,0),则4a +2b 等于 ( ) A .(16,0,4) B .(8,-16,4) C .(8,16,4) D .(8,0,4) 2.在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,若CA →=a ,CB →=b ,CC 1→=c ,则A 1B → = ( ) A .a +b -c B .a -b +c C .-a +b +c D .-a +b -c 3.在棱长都是1的三棱锥A -BCD 中,下列各数量积的值为1 2的是 ( ) A. BC AB ? B. BD AB ? C.DA AB ? D.AC AB ? 4.在下列条件中,使M 与A 、B 、C 一定共面的是 ( ) A.OM →=2OA →-OB →-OC → B.OM →=15OA →+13OB →+12OC → C.MA →+MB →+MC → =0 D.OM →+OA →+OB →+OC → =0 5.若向量{c b a ,,}是空间的一个基底,向量b a n b a m -=+=,,那么可以与m 、n 构成空间另一个基底的向量是 ( ) A .a B .b C .c D .2a 6.在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,给出以下向量表达式:①(A 1D 1→-A 1A →)-AB →;②(BC → + BB 1→)-D 1C 1→; ③(AD →-AB →)-2DD 1→;④(B 1D 1→+A 1A →)+DD 1→. 其中能够化简为向量BD 1→ 的是 ( ) A .①② B .②③ C .③④ D .①④ 7.已知向量a =(1,-1,1),b =(-1,2,1),且k a -b 与a -3b 互相垂直,则k 的值是 A .1 B .15 C .35 D .-20 9 8.若a =(2,-3,1),b =(2,0,3),c =(0,2,2),a ·(b +c )的值为 ( ) A .4 B .15 C .7 D .3 9.已知四边形ABCD 满足:AB →·BC →>0,BC →·CD →>0,CD →·DA →>0,DA →·AB → >0,则该四边形 为 ( )

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