格物学 第一章 空间向量与立体几何1.4 空间向量的应用

用空间向量研究空间中直线、平面的垂直-1.4 空间向量的应用知识点回顾基础单选题自测题解析-江苏省等高一数学选择必修,平均正确率60.0%

2025-09-04
用空间向量研究空间中直线、平面的垂直-1.4 空间向量的应用知识点回顾基础单选题自测题解析-江苏省等高一数学选择必修,平均正确率60.0%
1、['用空间向量研究空间中直线、平面的垂直']

正确率80.0%若$${{α}{,}{β}}$$表示不同的平面,平面$${{α}}$$的一个法向量为$$\boldsymbol{v}_{1}=( 1, \ 2, \ 1 ),$$平面$${{β}}$$的一个法向量为$$\boldsymbol{v}_{2}=(-2, ~-4, ~-2 ),$$则平面$${{α}}$$与平面$${{β}}$$(

A

A.平行

B.垂直

C.相交

D.不确定

2、['用空间向量研究空间中直线、平面的垂直', '用空间向量研究空间中直线、平面的平行']

正确率60.0%已知$${{n}}$$为平面$${{α}}$$的一个法向量$${,{a}}$$为直线$${{l}}$$的一个方向向量,则“$${{a}{⊥}{n}}$$”是“$${{l}{/}{/}{α}}$$”的(

B

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

3、['用空间向量研究空间中直线、平面的垂直']

正确率80.0%若直线$${{l}}$$的方向向量为$${{m}{,}}$$平面$${{α}}$$的法向量为$${{n}{,}}$$则能使$${{l}{⊥}{α}}$$的是(

C

A.$$\boldsymbol{m}=( 0, ~ 2, ~ 1 ), ~ \boldsymbol{n}=(-1, ~ 0, ~ 1 )$$

B.$$\boldsymbol{m}=( 1, \enskip3, \enskip5 ), \enskip\boldsymbol{n}=( 1, \enskip0, \enskip1 )$$

C.$$\boldsymbol{m}=( 1, ~ ~ 2, ~ ~ 0 ), ~ ~ \boldsymbol{n}=(-2, ~ ~-4, ~ 0 )$$

D.$$\boldsymbol{m}=( 1, ~-1, ~ 3 ), ~ \boldsymbol{n}=( 0, ~ 3, ~ 1 )$$

4、['平面与平面垂直的性质定理', '用空间向量研究空间中直线、平面的垂直', '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%在正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,$${{E}}$$,$${{F}}$$分别为$$A B, B C$$的中点,则(

A

A.平面$$B_{1} E F \perp$$平面$${{B}{D}{{D}_{1}}}$$

B.平面$$B_{1} E F \perp$$平面$${{A}_{1}{B}{D}}$$

C.平面$$B_{1} E F / /$$平面$${{A}_{1}{A}{C}}$$

D.平面$$B_{1} E F / /$$平面$${{A}_{1}{{C}_{1}}{D}}$$

5、['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', '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%若平面$${{α}{,}{β}}$$的法向量分别为$$\vec{a}=\left( \frac{1} {2},-1, 3 \right), \vec{b}=(-1, 2,-6 )$$,则(

D

A.$${{α}{/}{/}{β}}$$

B.$${{α}}$$与$${{β}}$$相交但不垂直

C.$${{α}{⊥}{β}}$$

D.$${{α}{/}{/}{β}}$$或$${{α}}$$与$${{β}}$$重合

6、['空间直角坐标系', '空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直', '空间向量运算的坐标表示', '用空间向量研究空间中直线、平面的垂直', '用空间向量研究空间中直线、平面的平行']

正确率60.0%在正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中$${,{E}{,}{F}}$$分别在$$A_{1} D, \ A C$$上,且$$A_{1} E=\frac{2} {3} A_{1} D, \, \, \, A F=\frac{1} {3} A C,$$则(

B

A.$${{E}{F}}$$至多与$$A_{1} D, \, A C$$中的一条垂直

B.$$E F \perp A_{1} D$$且$$E F \perp A C$$

C.$${{E}{F}}$$与$${{B}{{D}_{1}}}$$相交

D.$${{E}{F}}$$与$${{B}{{D}_{1}}}$$异面

7、['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%已知平面$${{α}}$$内有一个点$$A ( 2,-1, 2 ), \, \, \alpha$$的一个法向量为$$\boldsymbol{n}=( 3, 1, 2 ),$$则下列点$${{P}}$$中,在平面$${{α}}$$内的是(

B

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

B.$$P \left( 1, 3, \frac{3} {2} \right)$$

C.$$P \left( 1,-3, \frac{3} {2} \right)$$

D.$$P \left(-1, 3,-\frac{3} {2} \right)$$

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']

正确率60.0%设$${{l}_{1}}$$的方向向量为$$\overrightarrow{a}=~ ( 1, ~ 2, ~-2 ) ~, ~ l_{2}$$的方向向量为$$\vec{b} ~=~ ( \textit{}-2, \textit{} 3, \textit{} m )$$若$${{l}_{1}{⊥}{{l}_{2}}}$$,则实数$${{m}}$$的值为(

B

A.$${{3}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{1}}$$

D.$$\frac{1} {2}$$

9、['空间中直线与直线的位置关系', '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、平面的垂直', '用空间向量研究空间中直线、平面的平行']

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

A

A.$${{l}_{1}{⊥}{{l}_{2}}}$$

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

C.$${{l}_{1}}$$与$${{l}_{2}}$$相交但不垂直

D.不能确定

1. 已知平面α的法向量$$\boldsymbol{v}_{1} = (1, 2, 1)$$,平面β的法向量$$\boldsymbol{v}_{2} = (-2, -4, -2)$$。观察可知$$\boldsymbol{v}_{2} = -2 \times \boldsymbol{v}_{1}$$,即两法向量共线,因此平面α与平面β平行。

答案:A. 平行

2. 已知n为平面α的法向量,a为直线l的方向向量。若a ⊥ n,则l可能与α平行或在α内;若l ∥ α,则a ⊥ n。因此“a ⊥ n”是“l ∥ α”的必要不充分条件。

答案:B. 必要不充分条件

3. 直线l ⊥ 平面α的条件是方向向量m与法向量n平行。计算各选项的点积:

A. $$\boldsymbol{m} \cdot \boldsymbol{n} = 0 \times (-1) + 2 \times 0 + 1 \times 1 = 1 \neq 0$$,不平行

B. $$\boldsymbol{m} \cdot \boldsymbol{n} = 1 \times 1 + 3 \times 0 + 5 \times 1 = 6 \neq 0$$,不平行

C. $$\boldsymbol{m} = (1, 2, 0)$$,$$\boldsymbol{n} = (-2, -4, 0) = -2 \times \boldsymbol{m}$$,平行

D. $$\boldsymbol{m} \cdot \boldsymbol{n} = 1 \times 0 + (-1) \times 3 + 3 \times 1 = 0$$,垂直但不平行

答案:C

4. 在正方体中建立坐标系,设A(0,0,0), B(1,0,0), C(1,1,0), D(0,1,0), A1(0,0,1), B1(1,0,1), C1(1,1,1), D1(0,1,1)。E为AB中点(0.5,0,0),F为BC中点(1,0.5,0)。计算平面B1EF和平面A1BD的法向量,可得两法向量平行,因此平面B1EF ∥ 平面A1BD。

答案:D. 平面$$B_{1} E F / /$$平面$$A_{1} C_{1} D$$

5. 平面α的法向量$$\vec{a} = \left( \frac{1}{2}, -1, 3 \right)$$,平面β的法向量$$\vec{b} = (-1, 2, -6)$$。观察得$$\vec{b} = -2 \times \vec{a}$$,两法向量共线,因此α ∥ β或重合。

答案:D. $$α / / β$$或α与β重合

6. 在正方体中,设A(0,0,0), B(1,0,0), C(1,1,0), D(0,1,0), A1(0,0,1), C1(1,1,1), D1(0,1,1)。由比例得E在A1D上:E(0, 2/3, 1/3);F在AC上:F(1/3, 1/3, 0)。计算向量EF、A1D、AC、BD1,可得EF ⊥ A1D且EF ⊥ AC,同时EF与BD1平行。

答案:B. $$E F \perp A_{1} D$$且$$E F \perp A C$$

7. 平面α过点A(2,-1,2),法向量$$\boldsymbol{n} = (3, 1, 2)$$。点P在平面内的条件是$$\overrightarrow{AP} \cdot \boldsymbol{n} = 0$$。计算各选项:

A. $$\overrightarrow{AP} = (-1, 0, -1)$$,点积$$-1 \times 3 + 0 \times 1 + (-1) \times 2 = -5 \neq 0$$

B. $$\overrightarrow{AP} = (-1, 4, -0.5)$$,点积$$-1 \times 3 + 4 \times 1 + (-0.5) \times 2 = -3 + 4 - 1 = 0$$

C. $$\overrightarrow{AP} = (-1, -2, -0.5)$$,点积$$-1 \times 3 + (-2) \times 1 + (-0.5) \times 2 = -3 - 2 - 1 = -6 \neq 0$$

D. $$\overrightarrow{AP} = (-3, 4, -3.5)$$,点积$$-3 \times 3 + 4 \times 1 + (-3.5) \times 2 = -9 + 4 - 7 = -12 \neq 0$$

答案:B. $$P \left( 1, 3, \frac{3}{2} \right)$$

8. 直线l1方向向量$$\overrightarrow{a} = (1, 2, -2)$$,l2方向向量$$\overrightarrow{b} = (-2, 3, m)$$。l1 ⊥ l2的条件是$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 0$$,即$$1 \times (-2) + 2 \times 3 + (-2) \times m = -2 + 6 - 2m = 0$$,解得$$m = 2$$。

答案:B. 2

9. 直线l1方向向量$$\overrightarrow{a} = (1, 2, -2)$$,l2方向向量$$\overrightarrow{b} = (-2, 3, 2)$$。计算点积:$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 1 \times (-2) + 2 \times 3 + (-2) \times 2 = -2 + 6 - 4 = 0$$,因此l1 ⊥ l2。

答案:A. $$l_{1} \perp l_{2}$$

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点