正确率60.0%已知直线$${{l}_{1}}$$的一个方向向量为$${{a}{=}{(}{2}{,}{4}{,}{x}{)}{,}}$$直线$${{l}_{2}}$$的一个方向向量为$${{b}{=}{(}{2}{,}{y}{,}{2}{)}{,}}$$若$${{|}{a}{|}{=}{6}{,}}$$且$${{a}{⊥}{b}{,}}$$则$${{x}{+}{y}}$$的值是()
A
A.$${{−}{3}}$$或$${{1}}$$
B.$${{3}}$$或$${{−}{1}}$$
C.$${{−}{3}}$$
D.$${{1}}$$
2、['空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直', '空间中直线的方向向量与直线的向量表示']正确率60.0%已知直线$${{l}}$$和平面$${{A}{B}{C}{,}}$$若直线$${{l}}$$的一个方向向量为$${{n}{=}{(}{1}{,}{−}{2}{,}{−}{5}{)}{,}}$$向量$$\overrightarrow{A B}=( 1, ~ 0, ~-1 ), ~ \overrightarrow{A C}=( 2, ~ 1, ~ 0 ).$$则下列结论一定正确的为()
D
A.$${{l}{⊥}}$$平面$${{A}{B}{C}}$$
B.$${{l}}$$与平面$${{A}{B}{C}}$$相交,但不垂直
C.$${{l}{/}{/}}$$直线$${{B}{C}}$$
D.$${{l}{/}{/}}$$平面$${{A}{B}{C}}$$或$${{l}{⊂}}$$平面$${{A}{B}{C}}$$
3、['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80.0%已知异面直线$${{a}{,}{b}}$$的一个方向向量分别是$${{m}{=}{(}{2}{,}{1}{,}{−}{3}{)}{,}{n}{=}{(}{1}{,}{−}{3}{,}{2}{)}{,}}$$则$${{a}{,}{b}}$$所成角的大小是()
C
A.$$\frac{2 \pi} {3}$$
B.$$\frac{3 \pi} {4}$$
C.$$\frac{\pi} {3}$$
D.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$
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$${{|}{a}{|}{=}{|}{b}{|}{=}{1}{,}}$$$$\boldsymbol{a} \cdot\boldsymbol{b}=-\frac{1} {2},$$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、['异面直线所成的角', '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%已知异面直线$${{a}{,}{b}}$$的方向向量分别是$${{m}^{→}{=}{(}{2}{,}{1}{,}{−}{3}{)}{,}{{n}^{→}}{=}{(}{1}{,}{−}{3}{,}{2}{)}}$$,则$${{a}{,}{b}}$$夹角的大小是()
C
A.$$\frac{5 \pi} {6}$$
B.$$\frac{3 \pi} {4}$$
C.$$\frac{\pi} {3}$$
D.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$
6、['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']正确率60.0%设直线$${{l}}$$的方向向量为$${{a}{,}}$$平面$${{α}}$$的法向量为$${{n}{,}{l}}$$$${{⊂}{̸}}$$$${{α}{,}}$$则使$${{l}{/}{/}{α}}$$成立的是()
B
A.$${{a}{=}{(}{1}{,}{−}{1}{,}{2}{)}{,}{n}{=}{(}{−}{1}{,}{1}{,}{−}{2}{)}}$$
B.$${{a}{=}{(}{2}{,}{−}{1}{,}{3}{)}{,}{n}{=}{(}{−}{1}{,}{1}{,}{1}{)}}$$
C.$${{a}{=}{(}{1}{,}{1}{,}{0}{)}{,}{n}{=}{(}{2}{,}{−}{1}{,}{0}{)}}$$
D.$${{a}{=}{(}{1}{,}{−}{2}{,}{1}{)}{,}{n}{=}{(}{1}{,}{1}{,}{2}{)}}$$
7、['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']正确率60.0%设$${{l}_{1}}$$的方向向量为$${{a}^{→}{=}{(}{1}{,}{2}{,}{−}{2}{)}{,}{{l}_{2}}}$$的方向向量为$${{b}^{→}{=}{(}{−}{2}{,}{3}{,}{m}{)}{,}}$$若$${{l}_{1}{⊥}{{l}_{2}}}$$,则实数$${{m}}$$的值为()
B
A.$${{3}}$$
B.$${{2}}$$
C.$${{1}}$$
D.$$\frac{1} {2}$$
8、['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', '平面的法向量及其应用', '直线与平面所成的角']正确率60.0%设平面$${{α}}$$的法向量为$${{n}^{→}}$$,直线$${{l}}$$的方向向量为$${{m}^{→}}$$,那么$${{“}{<}{{m}^{→}}{,}{{n}^{→}}{{>}{=}}{{6}{0}^{∘}}{”}}$$是$${{“}}$$直线$${{l}}$$与平面$${{α}}$$夹角为$${{3}{0}^{∘}{”}}$$的()
A
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
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', '用空间向量研究空间中直线、平面的平行']正确率80.0%若直线$${{l}}$$的方向向量为$${{a}^{→}{=}{(}{1}{,}{0}{,}{2}{)}}$$,平面$${{α}}$$的法向量为$${{n}^{→}{=}{(}{−}{2}{,}{1}{,}{1}{)}}$$,则$${{(}{)}}$$
C
A.$${{l}{/}{/}{α}}$$
B.$${{l}{⊥}{α}}$$
C.$${{l}{⊂}{α}}$$或$${{l}{/}{/}{α}}$$
D.$${{l}}$$与$${{α}}$$斜交
10、['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$${{m}^{→}{=}{(}{3}{,}{−}{1}{,}{2}{)}}$$,平面$${{α}}$$的法向量为$${{n}^{→}{=}{(}{2}{,}{3}{,}{−}{1}{)}}$$,则$${{(}{)}}$$
D
A.$${{l}{/}{/}{α}}$$
B.$${{l}{⊥}{α}}$$
C.$${{l}{⊂}{α}}$$
D.$${{l}}$$与$${{α}}$$斜交
1. 已知方向向量 $$a=(2,4,x)$$ 和 $$b=(2,y,2)$$,且 $$|a|=6$$ 且 $$a \perp b$$。首先根据模长条件:$$2^2 + 4^2 + x^2 = 6^2$$,解得 $$x^2 = 16$$,即 $$x = \pm 4$$。再由垂直条件 $$a \cdot b = 0$$,即 $$2 \times 2 + 4 \times y + x \times 2 = 0$$,代入 $$x$$ 得:
当 $$x=4$$ 时,$$4 + 4y + 8 = 0$$,解得 $$y=-3$$;
当 $$x=-4$$ 时,$$4 + 4y - 8 = 0$$,解得 $$y=1$$。
因此 $$x+y=1$$ 或 $$-3$$,选项 A 正确。
答案:$$A$$
2. 直线 $$l$$ 的方向向量 $$n=(1,-2,-5)$$,平面 $$ABC$$ 的法向量可通过叉积求得:$$\overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC} = (1, -2, 1)$$。由于 $$n$$ 与法向量不平行($$n \neq k \cdot (1,-2,1)$$),直线 $$l$$ 不与平面垂直。又因为 $$n \cdot (1,-2,1) = 1 \times 1 + (-2) \times (-2) + (-5) \times 1 = 0$$,说明 $$l$$ 与平面平行或在平面内,选项 D 正确。
答案:$$D$$
3. 异面直线的夹角由方向向量 $$m=(2,1,-3)$$ 和 $$n=(1,-3,2)$$ 的夹角决定。计算点积:$$m \cdot n = 2 \times 1 + 1 \times (-3) + (-3) \times 2 = -7$$。模长 $$|m| = \sqrt{14}$$,$$|n| = \sqrt{14}$$。设夹角为 $$\theta$$,则 $$\cos \theta = \frac{-7}{14} = -\frac{1}{2}$$,因此 $$\theta = \frac{2\pi}{3}$$,选项 A 正确。
答案:$$A$$
4. 已知 $$|a|=|b|=1$$ 且 $$a \cdot b = -\frac{1}{2}$$,设夹角为 $$\theta$$,则 $$\cos \theta = \frac{a \cdot b}{|a||b|} = -\frac{1}{2}$$,故 $$\theta = \frac{2\pi}{3}$$,选项 C 正确。
答案:$$C$$
5. 同第 3 题,方向向量 $$m=(2,1,-3)$$ 和 $$n=(1,-3,2)$$ 的夹角为 $$\frac{2\pi}{3}$$,但题目描述为“夹角”,通常取锐角,因此答案为 $$\frac{\pi}{3}$$(补角),选项 C 正确。
答案:$$C$$
6. 直线 $$l$$ 平行于平面 $$\alpha$$ 的条件是方向向量 $$a$$ 与法向量 $$n$$ 垂直,即 $$a \cdot n = 0$$。验证选项:
A:$$a \cdot n = -1 -1 -4 = -6 \neq 0$$;
B:$$a \cdot n = -2 -1 +3 = 0$$,符合条件;
C:$$a \cdot n = 2 -1 +0 = 1 \neq 0$$;
D:$$a \cdot n = 1 -2 +2 = 1 \neq 0$$。
选项 B 正确。
答案:$$B$$
7. 直线 $$l_1$$ 和 $$l_2$$ 垂直的条件是方向向量 $$a=(1,2,-2)$$ 与 $$b=(-2,3,m)$$ 的点积为零:$$1 \times (-2) + 2 \times 3 + (-2) \times m = 0$$,解得 $$m=2$$,选项 B 正确。
答案:$$B$$
8. 设直线与平面的夹角为 $$\phi$$,方向向量与法向量的夹角为 $$\theta$$,则 $$\phi = 90^\circ - \theta$$。若 $$\theta=60^\circ$$,则 $$\phi=30^\circ$$;反之亦然。因此条件是充要的,选项 C 正确。
答案:$$C$$
9. 方向向量 $$a=(1,0,2)$$ 与法向量 $$n=(-2,1,1)$$ 的点积为 $$-2 + 0 + 2 = 0$$,说明直线与平面平行或直线在平面内,选项 C 正确。
答案:$$C$$
10. 方向向量 $$m=(3,-1,2)$$ 与法向量 $$n=(2,3,-1)$$ 的点积为 $$6 -3 -2 = 1 \neq 0$$,说明直线与平面斜交,选项 D 正确。
答案:$$D$$