格物学 第一章 空间向量与立体几何1.4 空间向量的应用

平面的法向量及其应用-1.4 空间向量的应用知识点教师选题基础自测题答案-广东省等高一数学选择必修,平均正确率60.0%

2025-07-18
平面的法向量及其应用-1.4 空间向量的应用知识点教师选题基础自测题答案-广东省等高一数学选择必修,平均正确率60.0%
1、['向量坐标与向量的数量积', '平面向量共线的坐标表示', '向量的夹角', '平面的法向量及其应用']

正确率60.0%已知空间中三点$$A ( 0, 1, 0 ), \, \, \, B ( 2, 2, 0 ), \, \, \, C (-1, 3, 1 )$$,则(

D

A.$$\overrightarrow{A B}$$与$$\overrightarrow{A C}$$是共线向量

B.$$\overrightarrow{A B}$$的单位向量是$$( 1, 1, 0 )$$

C.$$\overrightarrow{A B}$$与$$\overrightarrow{B C}$$夹角的余弦值是$$\frac{\sqrt{5 5}} {1 1}$$

D.平面$${{A}{B}{C}}$$的一个法向量是$$( 1,-2, 5 )$$

2、['空间向量在立体几何中的应用', '平面的法向量及其应用']

正确率80.0%在空间直角坐标系$$O-x y z$$中,$$A (-1, 0, 0 )$$,$$B ( 1, 2,-2 )$$,$$C ( 2, 3,-2 )$$,则平面$${{A}{B}{C}}$$的一个法向量为$${{(}{)}}$$

A.$$( 1,-1, 0 )$$

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

C.$$( 1, 0,-1 )$$

D.$$( 0, 1, 1 )$$

3、['空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直', '空间中平面与平面的位置关系', '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', '空间向量共线定理']

正确率80.0%两个不重合平面的法向量分别为$$\boldsymbol{v}_{1}=( 1, ~ 0, ~-1 ), ~ \boldsymbol{v}_{2}=(-2, ~ 0, ~ 2 ),$$则这两个平面的位置关系是(

A

A.平行

B.相交不垂直

C.垂直

D.以上都不对

4、['空间直角坐标系', '用空间向量研究直线与平面所成的角', '平面的法向量及其应用']

正确率40.0%svg异常

C

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

5、['空间直角坐标系', '空间向量运算的坐标表示', '用空间向量研究点到平面的距离', '平面的法向量及其应用']

正确率40.0%svg异常

D

A.$${{2}{\sqrt {3}}}$$

B.$${\sqrt {2}}$$

C.$$\frac{2 \sqrt{2} \lambda} {3}$$

D.$$\frac{2 \sqrt{5}} {5}$$

6、['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%已知向量$$\boldsymbol{a}=( \mathbf{2}, 3, \mathbf{\}-1 )$$和向量$$b=( 4, ~ \lambda, ~-2 )$$都是平面$${{α}}$$的法向量,则$${{λ}}$$的值是(

B

A.$$- \frac{1 0} {3}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{−}{6}}$$

D.$$\frac{1 0} {3}$$

7、['空间中平面与平面的位置关系', '空间向量基本定理的应用', '平面的法向量及其应用', '用空间向量研究两个平面所成的角']

正确率60.0%在空间直角坐标系$$o-x y z, \, \, \, A \left( 0, 1, 0 \right), B \left( 1, 1, 1 \right), C \left( 0, 2, 1 \right)$$确定的平面记为$${{α}{,}}$$不经过点$${{A}}$$的平面$${{β}}$$的一个法向量为$$\overrightarrow{n}=( 2, 2,-2 ) \,,$$则$${{(}{)}}$$

A

A.$${{α}{/}{/}{β}}$$

B.$${{α}{⊥}{β}}$$

C.$${{α}{,}{β}}$$相交但不垂直

D.$${{α}{,}{β}}$$所成的锐二面角为$$\frac{\pi} {3}$$

8、['空间中平面与平面的位置关系', '平面的法向量及其应用']

正确率60.0%已知平面$${{α}}$$内的三点$$A ( 0, 0, 1 ), \, \, \, B ( 0, 1, 0 ), \, \, \, C ( 1, 0, 0 )$$,平面$${{β}}$$的一个法向量为$$n=(-1,-1,-1 )$$,且$${{β}}$$与$${{α}}$$不重合,则$${{(}{)}}$$

A

A.$${{α}{/}{/}{β}}$$

B.$${{α}{⊥}{β}}$$

C.$${{α}}$$与$${{β}}$$相交不垂直

D.以上都不对

9、['用空间向量研究点到平面的距离', '平面的法向量及其应用']

正确率40.0%svg异常

D

A.$${{2}{\sqrt {3}}}$$

B.$${\sqrt {2}}$$

C.$$\frac{2 \sqrt{2} \lambda} {3}$$

D.$$\frac{2 \sqrt{5}} {5}$$

10、['平面的法向量及其应用']

正确率80.0%在平面$${{A}{B}{C}}$$中,$$A ( 0, 1, 1 )$$,$$B ( 1, 2, 1 )$$,$$C (-1, 0,-1 )$$,若$$\overrightarrow{a}=(-1, y, z )$$,且$${{a}^{→}}$$为平面$${{A}{B}{C}}$$的一个法向量,则$$y+z=( \eta)$$

B

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{−}{1}}$$

第1题解析:

首先计算向量 $$\overrightarrow{AB} = (2-0, 2-1, 0-0) = (2, 1, 0)$$,$$\overrightarrow{AC} = (-1-0, 3-1, 1-0) = (-1, 2, 1)$$。

A选项: 检查是否共线。若存在标量 $$k$$ 使得 $$\overrightarrow{AB} = k \overrightarrow{AC}$$,则需满足 $$2 = -k$$,$$1 = 2k$$,$$0 = k$$,显然无解,故不共线。A错误。

B选项: 单位向量为 $$\frac{\overrightarrow{AB}}{|\overrightarrow{AB}|} = \frac{(2,1,0)}{\sqrt{5}} \neq (1,1,0)$$。B错误。

C选项: 计算 $$\overrightarrow{BC} = (-3, 1, 1)$$,夹角余弦为 $$\cos \theta = \frac{\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{BC}}{|\overrightarrow{AB}| \cdot |\overrightarrow{BC}|} = \frac{-6+1+0}{\sqrt{5} \cdot \sqrt{11}} = \frac{-5}{\sqrt{55}}$$,与题目不符。C错误。

D选项: 法向量需与 $$\overrightarrow{AB}$$ 和 $$\overrightarrow{AC}$$ 都垂直。验证 $$(1,-2,5) \cdot (2,1,0) = 0$$ 且 $$(1,-2,5) \cdot (-1,2,1) = 0$$,成立。D正确。

答案:D

第2题解析:

计算向量 $$\overrightarrow{AB} = (2, 2, -2)$$,$$\overrightarrow{AC} = (3, 3, -2)$$。法向量为 $$\overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC} = (2 \cdot (-2) - (-2) \cdot 3, - (2 \cdot (-2) - (-2) \cdot 3), 2 \cdot 3 - 2 \cdot 3) = (2, -2, 0)$$,即 $$(1, -1, 0)$$。

答案:A

第3题解析:

法向量 $$\boldsymbol{v}_2 = -2 \boldsymbol{v}_1$$,说明两平面平行。

答案:A

第6题解析:

两法向量共线,故存在 $$k$$ 使得 $$(4, \lambda, -2) = k (2, 3, -1)$$。解得 $$k=2$$,则 $$\lambda = 6$$。

答案:B

第7题解析:

计算平面 $$\alpha$$ 的法向量:$$\overrightarrow{AB} = (1,0,1)$$,$$\overrightarrow{AC} = (0,1,1)$$,叉积得法向量 $$(-1, -1, 1)$$。与 $$\overrightarrow{n} = (2,2,-2)$$ 成比例($$\overrightarrow{n} = -2 \cdot (-1,-1,1)$$),故两平面平行。

答案:A

第8题解析:

平面 $$\alpha$$ 的法向量为 $$\overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC} = (1,1,1)$$。与 $$\overrightarrow{n} = (-1,-1,-1)$$ 成比例($$\overrightarrow{n} = -1 \cdot (1,1,1)$$),故两平面平行。

答案:A

第10题解析:

计算向量 $$\overrightarrow{AB} = (1,1,0)$$,$$\overrightarrow{AC} = (-1,-1,-2)$$。法向量 $$\overrightarrow{a} = (-1,y,z)$$ 需满足 $$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{AB} = -1 + y = 0$$ 和 $$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{AC} = 1 - y - 2z = 0$$。解得 $$y=1$$,$$z=0$$,故 $$y+z=1$$。

答案:B

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