正确率80.0%已知向量$$\overrightarrow{A B}=( 2, \; \; 4, \; \; x ),$$平面$${{α}}$$的一个法向量$$\boldsymbol{n}=( 1, \ y, \ 3 ),$$若$$A B / \! / \alpha,$$则()
C
A.$$x=6, ~ y=2$$
B.$$x=2, ~ y=6$$
C.$$3 x+4 y+2=0$$
D.$$4 x+3 y+2=0$$
3、['用空间向量研究空间中直线、平面的垂直', '平面的法向量及其应用']正确率60.0%已知$$\overrightarrow{u}=(-2, \; \; 2, \; \; 5 ), \; \; \overrightarrow{v}=( 6, \; \;-4, \; 4 ),$$$${{u}^{→}{,}{{v}^{→}}}$$分别是平面$${{α}{,}{β}}$$的一个法向量,则平面$${{α}{,}{β}}$$的位置关系为()
B
A.平行
B.垂直
C.相交且夹角为锐角
D.无法确定
4、['用空间向量研究空间中直线、平面的垂直', '平面的法向量及其应用']正确率60.0%下列说法中不正确的是()
D
A.平面$${{α}}$$的法向量垂直于与平面$${{α}}$$共面的所有向量
B.一个平面的所有法向量互相平行
C.如果两个平面的法向量互相垂直,那么这两个平面也互相垂直
D.如果$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$与平面$${{α}}$$共面且$$\overrightarrow{n} \perp\overrightarrow{a}, \overrightarrow{n} \perp\overrightarrow{b},$$那么$${{n}^{→}}$$就是平面$${{α}}$$的一个法向量
5、['空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直', '平面的法向量及其应用']正确率60.0%已知点$${{P}}$$是平行四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$所在的平面外一点,如果$$\overrightarrow{A B}=( 2,-1,-4 ), \, \, \, \overrightarrow{A D}=( 4, 2, 0 ), \, \, \, \overrightarrow{A P}=(-1, 2,-1 ).$$对于结论:$$\odot\left| \overrightarrow{A D} \right|=6 ; \, \, \oplus\, A P \bot A D ; \, \, \odot\, \overrightarrow{A P}$$,是平面$${{A}{B}{C}{D}}$$的法向量;$$\oplus\overrightarrow{A P} / / \overrightarrow{B D}$$.其中正确的是()
B
A.$${②{④}}$$
B.$${②{③}}$$
C.$${①{③}}$$
D.$${①{②}}$$
6、['空间中直线的方向向量与直线的向量表示', '直线与平面垂直的性质定理', '平面的法向量及其应用', '利用基本不等式求最值']正确率40.0%已知直线$${{l}}$$的方向向量为$$\overrightarrow{s}=( 1, 2, x ),$$平面$${{α}}$$的法向量$$\overrightarrow{n}=(-2, y, 2 ),$$若$${{l}{⊂}{α}}$$,则$${{x}{y}}$$的最大值为()
B
A.$${{1}}$$
B.$$\frac{1} {4}$$
C.$$\frac{1} {2}$$
D.$$\frac{1} {8}$$
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', '平面的法向量及其应用']正确率40.0%设直线$${{l}}$$的方向向量为$$\overrightarrow{a}=( 1, 2,-2 ),$$平面$${{α}}$$的法向量为$$\overrightarrow{b}=(-2, 3, m ),$$若$${{l}{/}{/}{α}}$$,则实数$${{m}}$$的值为($${)}$$.
B
A.$${{3}}$$
B.$${{2}}$$
C.$${{1}}$$
D.$$\frac{1} {2}$$
8、['空间向量的相关概念', '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', '用空间向量研究空间中直线、平面的平行', '空间向量数量积的性质']正确率0.0%
给出下列命题,其中是真命题个数的是 $${{(}}$$ $${{)}}$$
$${{(}{1}{)}{.}}$$ 若直线 $${{l}}$$ 的方向向量 $$\overrightarrow{a}=( 1,-1, 2 )$$ ,直线 $${{m}}$$ 的方向向量 $$\vec{b}=( 2, 1,-\frac{1} {2} )$$ ,则 $${{l}}$$ 与 $${{m}}$$ 平行
$${{(}{2}{)}{.}}$$ 若直线 $${{l}}$$ 的方向向量 $$\overrightarrow{a}=( 0, 1,-1 )$$ ,平面 $${{α}}$$ 的法向量 $$\overrightarrow{n}=( 1,-1,-1 )$$ ,则 $${{l}{⊥}{α}}$$
$${{(}{3}{)}{.}}$$ 若平面 $${{α}}$$ , $${{β}}$$ 的法向量分别为 $$\overrightarrow{n}_{1}=( 0, 1, 3 )$$ , $$\overrightarrow{n}_{2}=( 1, 0, 2 )$$ ,则 $${{α}{⊥}{β}}$$
$${{(}{4}{)}{.}}$$若平面$${{α}}$$经过三点$$A \left( 1, 0,-1 \right)$$,$$B \left( 0, 1, 0 \right)$$,$$C \, (-1, 2, 0 )$$,向量$$\vec{n}=( 1, u, t )$$是平面$${{α}}$$的法向量,则$$u+t=1$$$${{(}{5}{)}}$$在空间直角坐标系$$O-x y z$$中,若点$$A ( 1, 2, 3 )$$,$$B ( 1,-1, 4 )$$,点$${{C}}$$是点$${{A}}$$关于平面$${{y}{O}{z}}$$的对称点,则点$${{B}}$$与$${{C}}$$的距离为$${\sqrt {{1}{4}}}$$
$${{(}{6}{)}}$$若$$\overrightarrow{a}=( 1, 1, 0 )$$,$$\vec{b}=(-1, 0, 2 )$$,则与$${{a}^{→}{+}{{b}^{→}}}$$共线的单位向量是$$\pm\left( 0, \frac{\sqrt{5}} {5}, \frac{2 \sqrt{5}} {5} \right)$$
B
A.$${{2}}$$
B.$${{3}}$$
C.$${{5}}$$
D.$${{4}}$$
9、['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80.0%若直线$${{l}}$$的方向向量为$$\overrightarrow{m}=( 3,-1, 2 )$$,平面$${{α}}$$的法向量为$$\overrightarrow{n}=( 2, 3,-1 )$$,则$${{(}{)}}$$
D
A.$${{l}{/}{/}{α}}$$
B.$${{l}{⊥}{α}}$$
C.$${{l}{⊂}{α}}$$
D.$${{l}}$$与$${{α}}$$斜交
2、已知向量$$\overrightarrow{AB}=(2,4,x)$$,平面$$\alpha$$的法向量$$\boldsymbol{n}=(1,y,3)$$,若$$AB \parallel \alpha$$,则$$\overrightarrow{AB} \cdot \boldsymbol{n} = 0$$。
计算点积:$$2 \times 1 + 4 \times y + x \times 3 = 0$$,即$$2 + 4y + 3x = 0$$,整理得$$3x + 4y + 2 = 0$$。
选项C符合该方程,故选C。
3、已知$$\overrightarrow{u}=(-2,2,5)$$,$$\overrightarrow{v}=(6,-4,4)$$,分别是平面$$\alpha$$、$$\beta$$的法向量。
计算点积:$$\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} = (-2) \times 6 + 2 \times (-4) + 5 \times 4 = -12 -8 + 20 = 0$$。
点积为零,说明两法向量垂直,因此平面$$\alpha$$与$$\beta$$垂直,故选B。
4、分析各选项:
A. 正确,法向量定义即为垂直于平面内所有向量。
B. 正确,同一平面的法向量互相平行。
C. 正确,法向量垂直则两平面垂直。
D. 不正确,$$\overrightarrow{a}$$和$$\overrightarrow{b}$$需不共线且与平面共面,$$\overrightarrow{n}$$才可能是法向量,但这里未说明$$\overrightarrow{a}$$和$$\overrightarrow{b}$$不共线,因此不一定成立。
故选D。
5、已知$$\overrightarrow{AB}=(2,-1,-4)$$,$$\overrightarrow{AD}=(4,2,0)$$,$$\overrightarrow{AP}=(-1,2,-1)$$。
①计算$$|\overrightarrow{AD}| = \sqrt{4^2 + 2^2 + 0^2} = \sqrt{16+4} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5} \neq 6$$,错误。
②计算$$\overrightarrow{AP} \cdot \overrightarrow{AD} = (-1) \times 4 + 2 \times 2 + (-1) \times 0 = -4 + 4 + 0 = 0$$,垂直,正确。
③判断$$\overrightarrow{AP}$$是否为法向量:需与$$\overrightarrow{AB}$$和$$\overrightarrow{AD}$$均垂直。$$\overrightarrow{AP} \cdot \overrightarrow{AB} = (-1) \times 2 + 2 \times (-1) + (-1) \times (-4) = -2 -2 + 4 = 0$$,已与$$\overrightarrow{AD}$$垂直,故是法向量,正确。
④$$\overrightarrow{BD} = \overrightarrow{AD} - \overrightarrow{AB} = (4-2, 2-(-1), 0-(-4)) = (2,3,4)$$,$$\overrightarrow{AP}=(-1,2,-1)$$,显然不平行,错误。
故②③正确,选B。
6、直线$$l$$的方向向量$$\overrightarrow{s}=(1,2,x)$$,平面$$\alpha$$的法向量$$\overrightarrow{n}=(-2,y,2)$$,若$$l \subset \alpha$$,则$$\overrightarrow{s} \cdot \overrightarrow{n} = 0$$。
计算点积:$$1 \times (-2) + 2 \times y + x \times 2 = -2 + 2y + 2x = 0$$,即$$x + y = 1$$。
求$$xy$$最大值:由$$x+y=1$$,$$xy = x(1-x) = -x^2 + x$$,当$$x = \frac{1}{2}$$时取最大值$$\frac{1}{4}$$。
故选B。
7、直线方向向量$$\overrightarrow{a}=(1,2,-2)$$,平面法向量$$\overrightarrow{b}=(-2,3,m)$$,若$$l \parallel \alpha$$,则$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 0$$。
计算点积:$$1 \times (-2) + 2 \times 3 + (-2) \times m = -2 + 6 - 2m = 4 - 2m = 0$$,解得$$m=2$$。
故选B。
8、逐一判断命题:
(1) $$\overrightarrow{a}=(1,-1,2)$$,$$\overrightarrow{b}=(2,1,-\frac{1}{2})$$,$$\overrightarrow{a}$$与$$\overrightarrow{b}$$不成比例,故不平行,错误。
(2) $$\overrightarrow{a}=(0,1,-1)$$,$$\overrightarrow{n}=(1,-1,-1)$$,点积$$0 \times 1 + 1 \times (-1) + (-1) \times (-1) = 0 -1 + 1 = 0$$,故$$l \perp \alpha$$,正确。
(3) $$\overrightarrow{n_1}=(0,1,3)$$,$$\overrightarrow{n_2}=(1,0,2)$$,点积$$0 \times 1 + 1 \times 0 + 3 \times 2 = 0 + 0 + 6 = 6 \neq 0$$,故不垂直,错误。
(4) 三点A(1,0,-1)、B(0,1,0)、C(-1,2,0),向量$$\overrightarrow{AB}=(-1,1,1)$$,$$\overrightarrow{AC}=(-2,2,1)$$。法向量$$\overrightarrow{n}$$应满足$$\overrightarrow{n} \cdot \overrightarrow{AB}=0$$和$$\overrightarrow{n} \cdot \overrightarrow{AC}=0$$。设$$\overrightarrow{n}=(1,u,t)$$,则有: $$1 \times (-1) + u \times 1 + t \times 1 = -1 + u + t = 0$$, $$1 \times (-2) + u \times 2 + t \times 1 = -2 + 2u + t = 0$$。 解方程组:由第一式$$u+t=1$$,第二式$$2u+t=2$$,相减得$$u=1$$,代入得$$t=0$$,故$$u+t=1$$,正确。
(5) 点A(1,2,3)关于yOz平面对称点C为(-1,2,3),B(1,-1,4),计算BC距离:$$\sqrt{(-1-1)^2 + (2-(-1))^2 + (3-4)^2} = \sqrt{4 + 9 + 1} = \sqrt{14}$$,正确。
(6) $$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b} = (1-1, 1+0, 0+2) = (0,1,2)$$,模长$$\sqrt{0^2+1^2+2^2}=\sqrt{5}$$,单位向量为$$\pm \frac{1}{\sqrt{5}}(0,1,2) = \pm (0, \frac{\sqrt{5}}{5}, \frac{2\sqrt{5}}{5})$$,正确。
正确命题为(2)、(4)、(5)、(6),共4个,故选D。
9、直线方向向量$$\overrightarrow{m}=(3,-1,2)$$,平面法向量$$\overrightarrow{n}=(2,3,-1)$$。
计算点积:$$3 \times 2 + (-1) \times 3 + 2 \times (-1) = 6 -3 -2 = 1 \neq 0$$,故不垂直;$$\overrightarrow{m}$$与$$\overrightarrow{n}$$不成比例,故不平行;因此直线与平面斜交,故选D。