格物学 第一章 空间向量与立体几何1.4 空间向量的应用

空间中直线的方向向量与直线的向量表示-1.4 空间向量的应用知识点专题基础自测题答案-四川省等高一数学选择必修,平均正确率64.0%

2025-08-30
空间中直线的方向向量与直线的向量表示-1.4 空间向量的应用知识点专题基础自测题答案-四川省等高一数学选择必修,平均正确率64.0%
1、['子集', '充分、必要条件的判定', '空间中直线的方向向量与直线的向量表示', '向量的夹角']

正确率60.0%设$${{a}^{→}{、}{{b}^{→}}}$$分别是两条异面直线$${{l}_{1}{、}{{l}_{2}}}$$的方向向量,向量$${{a}^{→}{、}{{b}^{→}}}$$的夹角的取值范围为$$A. ~ l_{1}, ~ l_{2}$$所成的角的取值范围为$${{B}}$$,则$$^\varsigma\varsigma\in A^{\ ---}$$是的(

C

A.充要条件

B.充分不必要条件

C.必要不充分条件

D.既不充分也不必要条件

2、['数量积的运算律', '空间向量的夹角', '空间中直线的方向向量与直线的向量表示', '平面的法向量及其应用']

正确率40.0%已知向量$${{m}^{→}{,}{{n}^{→}}}$$分别是直线$${{l}}$$和平面$${{α}}$$的方向向量和法向量,若$$\operatorname{c o s} < \stackrel{\rightarrow} {m}, \; \; \stackrel{\rightarrow} {n} >=-\frac{1} {2},$$< overrightarrow{m}, overrightarrow{n} >$$=-\frac{1} {2}$$,则$${{l}}$$与$${{α}}$$所成的角为$${{(}{)}}$$

A

A.$${{3}{0}^{∘}}$$

B.$${{6}{0}^{∘}}$$

C.$${{1}{2}{0}^{∘}}$$

D.$${{1}{5}{0}^{∘}}$$

3、['空间中直线的方向向量与直线的向量表示']

正确率80.0%已知点$$P ( 0, \, \, \, 1, \, \, \, 0 ), \, \, \, \, Q (-2, \, \, \, 0, \, \, \, 1 ),$$则直线$${{P}{Q}}$$的一个方向向量的坐标可以为(

C

A.$$(-2, ~-1, ~-1 )$$

B.$$( 1, ~-2, ~ 1 )$$

C.$$( 4, ~ 2, ~-2 )$$

D.$$( 4, ~-2, ~ 2 )$$

4、['空间向量的夹角', '空间中直线的方向向量与直线的向量表示']

正确率60.0%已知两个异面直线的方向向量分别为$${{a}{,}{b}{,}}$$且$$| \boldsymbol{a} |=| \boldsymbol{b} |=1,$$$$\boldsymbol{a} \cdot\boldsymbol{b}=-\frac{1} {2},$$则两直线的夹角为(

B

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{\pi} {3}$$

C.$$\frac{2 \pi} {3}$$

D.$$\frac{5 \pi} {6}$$

5、['空间直角坐标系', '空间向量运算的坐标表示', '空间直角坐标系中两点之间的距离公式', '空间中直线的方向向量与直线的向量表示']

正确率60.0%已知$$M ( 4, 3, 1 )$$,记$${{M}}$$到$${{x}}$$轴的距离为$${{a}}$$,到$${{y}}$$轴的距离为$${{b}}$$,到$${{z}}$$轴的距离为$${{c}}$$,则(

C

A.$$a > b > c$$

B.$$c > a > b$$

C.$$c > b > a$$

D.$$b > c > a$$

6、['共面向量定理', '空间中直线的方向向量与直线的向量表示', '空间向量共线定理']

正确率60.0%若直线$${{l}_{1}{,}{{l}_{2}}}$$的方向向量分别为$$\overrightarrow{a}=( 1, 3, 2 ), \; \; \overrightarrow{b}=( 2, 2,-4 ),$$则(

B

A.$$l_{1} / / l_{2}$$

B.$${{l}_{1}{⊥}{{l}_{2}}}$$

C.$${{l}_{1}{,}{{l}_{2}}}$$相交但不垂直

D.$${{l}_{1}{,}{{l}_{2}}}$$异面但不垂直

7、['空间中直线的方向向量与直线的向量表示', '用空间向量研究空间中直线、平面的平行', '空间向量共线定理']

正确率60.0%若两条不重合直线$${{l}_{1}}$$和$${{l}_{2}}$$的方向向量分别为$$\overrightarrow{v_{1}}=( 1, 0,-1 )$$,$$\overrightarrow{v_{2}}=(-2, 0, 2 )$$,则$${{l}_{1}}$$和$${{l}_{2}}$$的位置关系是(

A

A.平行

B.相交

C.垂直

D.不确定

8、['空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直', '用空间向量研究空间中直线、平面的垂直', '空间中直线的方向向量与直线的向量表示', '平面的法向量及其应用']

正确率60.0%设直线$${{l}}$$的方向向量为$$\overrightarrow{u}=(-2, 2, t )$$,平面$${{α}}$$的法向量为$$\overrightarrow{v}=( 6,-6, 1 2 )$$,若直线$${{l}{⊥}}$$平面$${{α}}$$,则实数$${{t}}$$等于(

B

A.$${{4}}$$

B.$${{−}{4}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{−}{2}}$$

9、['空间向量基本定理的应用', '空间中直线的方向向量与直线的向量表示']

正确率80.0%在平行六面体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,$$\overrightarrow{A B}=\overrightarrow{a}$$,$$\overrightarrow{A D}=\overrightarrow{b}$$,$$\overrightarrow{A A_{1}}=\overrightarrow{c}$$,$${{O}}$$是$${{B}{{D}_{1}}}$$和$${{B}_{1}{D}}$$的交点,以$$\{\overrightarrow{a}, \overrightarrow{b}, \overrightarrow{c} \}$$为空间的一个基底,则直线$${{O}{A}}$$的一个方向向量为$${{(}{)}}$$

B

A.$$\frac1 2 \overrightarrow{a}-\frac1 2 \overrightarrow{b}-\frac1 2 \overrightarrow{c}$$

B.$$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}$$

C.$$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}-\overrightarrow{c}$$

D.$$- \frac1 2 \overrightarrow{a}-\frac1 4 \overrightarrow{b}-\frac1 4 \overrightarrow{c}$$

10、['空间中直线的方向向量与直线的向量表示']

正确率80.0%若$$A (-1, 0, 1 )$$,$$B ( 1, 4, 7 )$$在直线$${{l}}$$上,则直线$${{l}}$$的一个方向向量为$${{(}{)}}$$

A

A.$$( 1, 2, 3 )$$

B.$$( 1, 3, 2 )$$

C.$$( 2, 1, 3 )$$

D.$$( 3, 2, 1 )$$

1. 设$$a^{\rightarrow}$$、$$b^{\rightarrow}$$分别是两条异面直线$$l_1$$、$$l_2$$的方向向量,向量$$a^{\rightarrow}$$、$$b^{\rightarrow}$$的夹角的取值范围为$$A$$,$$l_1$$、$$l_2$$所成的角的取值范围为$$B$$,则$$\varsigma \in A$$是$$\varsigma \in B$$的( )。

解析:两条异面直线所成的角定义为它们方向向量夹角的最小值,取值范围为$$(0, \frac{\pi}{2}]$$,而方向向量夹角的取值范围为$$[0, \pi]$$。因此$$\varsigma \in A$$是$$\varsigma \in B$$的必要不充分条件。

答案:C

2. 已知向量$$m^{\rightarrow}$$、$$n^{\rightarrow}$$分别是直线$$l$$和平面$$\alpha$$的方向向量和法向量,若$$\cos < m^{\rightarrow}, n^{\rightarrow} > = -\frac{1}{2}$$,则$$l$$与$$\alpha$$所成的角为( )。

解析:直线与平面所成角$$\theta$$满足$$\sin \theta = |\cos < m^{\rightarrow}, n^{\rightarrow} >| = \frac{1}{2}$$,因此$$\theta = 30^{\circ}$$。

答案:A

3. 已知点$$P(0, 1, 0)$$、$$Q(-2, 0, 1)$$,则直线$$PQ$$的一个方向向量的坐标可以为( )。

解析:方向向量为$$\overrightarrow{PQ} = (-2-0, 0-1, 1-0) = (-2, -1, 1)$$,其倍数均可。选项C$$(4, 2, -2) = -2 \times (-2, -1, 1)$$,符合。

答案:C

4. 已知两个异面直线的方向向量分别为$$a$$、$$b$$,且$$|a| = |b| = 1$$,$$a \cdot b = -\frac{1}{2}$$,则两直线的夹角为( )。

解析:设夹角为$$\theta$$,则$$\cos \theta = |\frac{a \cdot b}{|a||b|}| = \frac{1}{2}$$,因此$$\theta = \frac{\pi}{3}$$。

答案:B

5. 已知$$M(4, 3, 1)$$,记$$M$$到$$x$$轴的距离为$$a$$,到$$y$$轴的距离为$$b$$,到$$z$$轴的距离为$$c$$,则( )。

解析:到$$x$$轴距离$$a = \sqrt{y^2 + z^2} = \sqrt{10}$$,到$$y$$轴距离$$b = \sqrt{x^2 + z^2} = \sqrt{17}$$,到$$z$$轴距离$$c = \sqrt{x^2 + y^2} = 5$$,因此$$c > b > a$$。

答案:C

6. 若直线$$l_1$$、$$l_2$$的方向向量分别为$$\overrightarrow{a} = (1, 3, 2)$$、$$\overrightarrow{b} = (2, 2, -4)$$,则( )。

解析:$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 1 \times 2 + 3 \times 2 + 2 \times (-4) = 0$$,因此$$l_1 \perp l_2$$。

答案:B

7. 若两条不重合直线$$l_1$$和$$l_2$$的方向向量分别为$$\overrightarrow{v_1} = (1, 0, -1)$$、$$\overrightarrow{v_2} = (-2, 0, 2)$$,则$$l_1$$和$$l_2$$的位置关系是( )。

解析:$$\overrightarrow{v_2} = -2 \overrightarrow{v_1}$$,方向向量共线,因此直线平行。

答案:A

8. 设直线$$l$$的方向向量为$$\overrightarrow{u} = (-2, 2, t)$$,平面$$\alpha$$的法向量为$$\overrightarrow{v} = (6, -6, 12)$$,若直线$$l \perp$$平面$$\alpha$$,则实数$$t$$等于( )。

解析:$$l \perp \alpha$$则$$\overrightarrow{u}$$与$$\overrightarrow{v}$$平行,即$$\frac{-2}{6} = \frac{2}{-6} = \frac{t}{12}$$,解得$$t = -4$$。

答案:B

9. 在平行六面体$$ABCD-A_1B_1C_1D_1$$中,$$\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{a}$$,$$\overrightarrow{AD} = \overrightarrow{b}$$,$$\overrightarrow{AA_1} = \overrightarrow{c}$$,$$O$$是$$BD_1$$和$$B_1D$$的交点,以$$\{\overrightarrow{a}, \overrightarrow{b}, \overrightarrow{c}\}$$为空间的一个基底,则直线$$OA$$的一个方向向量为( )。

解析:$$O$$为$$BD_1$$中点,$$\overrightarrow{AO} = \frac{1}{2}(\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD_1}) = \frac{1}{2}(\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c})$$,因此方向向量为$$\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c}$$。

答案:B

10. 若$$A(-1, 0, 1)$$、$$B(1, 4, 7)$$在直线$$l$$上,则直线$$l$$的一个方向向量为( )。

解析:$$\overrightarrow{AB} = (2, 4, 6) = 2(1, 2, 3)$$,因此方向向量为$$(1, 2, 3)$$。

答案:A

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