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回顾基础单选题自测题答案-上海市等高一数学选择必修,平均正确率64.0%

2025-07-17
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回顾基础单选题自测题答案-上海市等高一数学选择必修,平均正确率64.0%
1、['向量垂直', '两条直线垂直', '空间中直线的方向向量与直线的向量表示']

正确率60.0%两条直线$$A_{1} x+B_{1} y+C_{1}=0, \, \, \, A_{2} x+B_{2} y+C_{2}=0$$垂直的充要条件是(

A

A.$$A_{1} A_{2}+B_{1} B_{2}=0$$

B.$$A_{1} \, A_{2}-B_{1} \, B_{2}=0$$

C.$$\frac{A_{1} \, A_{2}} {B_{1} \, B_{2}}=-1$$

D.$$\frac{B_{1} B_{2}} {A_{1} A_{2}}=1$$

2、['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', '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%直线$${{l}}$$的一个方向向量为$$( 2, 1, 1 )$$,平面$${{α}}$$的一个法向量为$$( 4, 2, 2 )$$,则(

B

A.$${{l}{/}{/}{α}}$$

B.$${{l}{⊥}{α}}$$

C.$${{l}{/}{/}{α}}$$或$${{l}{⊂}{α}}$$

D.$${{l}}$$与$${{α}}$$的位置关系不能判断

3、['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%若两个不同平面$${{α}}$$、$${{β}}$$的法向量分别为$$\overrightarrow{u}=( 1, 2,-1 )$$,$$\overrightarrow{v}=(-2, 2, 2 )$$,则$${{(}{)}}$$

B

A.$${{α}}$$、$${{β}}$$相交但不垂直

B.$${{α}{⊥}{β}}$$

C.$${{α}{/}{/}{β}}$$

D.以上均不正确

4、['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

5、['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60.0%已知$$\overrightarrow{m}=~ ( 1, ~ 0, ~ 2 )$$是直线$${{l}}$$的一个方向向量,$${{n}^{→}}$$是平面$${{α}}$$的一个法向量,且$${{l}{/}{/}{α}}$$,则$${{n}^{→}}$$不可能是(

D

A.$$( {\bf0}, ~ {\bf1}, ~ {\bf0} )$$

B.$$( \mathbf{\theta}, \ \ \mathbf{0}, \ \ =\mathbf{1} )$$

C.$$( \ -2, \ 1, \ 1 )$$

D.$$( \ -1, \ 1, \ -2 )$$

6、['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.$${{4}}$$

7、['空间中直线的方向向量与直线的向量表示']

正确率80.0%已知两条直线$$l_{1} : \left( m+3 \right) x+4 y+3 m-5=0$$,$$l_{2} : 2 x+\left( m+5 \right) y-8=0$$,$$l_{1} / / l_{2}$$,则直线$${{l}_{1}}$$的一个方向向量是$${{(}{)}}$$

B

A.$$\left( 1,-\frac{1} {2} \right)$$

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

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

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

8、['空间中直线的方向向量与直线的向量表示']

正确率80.0%已知直线$${{l}}$$的一个方向向量$$\overrightarrow{v}=( 2,-1, 3 )$$,且直线$${{l}}$$过$$A ( 0, y, 3 )$$和$$B (-1, 2, z )$$两点,则$$y-z=( \eta)$$

A

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

D.$${{3}}$$

9、['共面向量定理', '空间中直线的方向向量与直线的向量表示']

正确率80.0%已知向量$$\overrightarrow{a}=( 2, 4, 5 )$$,$$\vec{b}=( 3, x, y )$$,分别是直线$${{l}_{1}}$$、$${{l}_{2}}$$的方向向量,若$$l_{1} / / l_{2}$$,则$${{(}{)}}$$

D

A.$${{x}{=}{6}}$$,$${{y}{=}{{1}{5}}}$$

B.$${{x}{=}{3}}$$,$${{y}{=}{{1}{5}}}$$

C.$$x \mathbf{=} \frac{8} {3}$$,$$y=\frac{1 0} {3}$$

D.$${{x}{=}{6}}$$,$$y=\frac{1 5} {2}$$

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', '用空间向量研究空间中直线、平面的平行']

正确率80.0%已知平面$${{α}}$$的法向量为$$( 4, 3,-7 )$$,若直线$${{l}{⊥}}$$平面$${{α}}$$,则直线$${{l}}$$的方向向量可以为$${{(}{)}}$$

B

A.$$( 8, 6, 1 4 )$$

B.$$(-8,-6, 1 4 )$$

C.$$( 4, 3, \frac{2 5} {7} )$$

D.$$( 3, 4, \frac{2 5} {7} )$$

1. 两条直线垂直的充要条件是它们的方向向量的点积为零。直线$$A_{1}x+B_{1}y+C_{1}=0$$的方向向量为$$(B_{1}, -A_{1})$$,直线$$A_{2}x+B_{2}y+C_{2}=0$$的方向向量为$$(B_{2}, -A_{2})$$。点积为$$B_{1}B_{2} + A_{1}A_{2}=0$$,即$$A_{1}A_{2}+B_{1}B_{2}=0$$。因此,正确答案是A。

2. 直线$$l$$的方向向量为$$(2,1,1)$$,平面$$α$$的法向量为$$(4,2,2)$$。由于$$(4,2,2)=2(2,1,1)$$,法向量与方向向量平行,说明直线$$l$$与平面$$α$$垂直或直线在平面内。但题目未给出直线是否在平面内,因此选项C(平行或包含于平面)更全面,正确答案是C。

3. 平面$$α$$的法向量为$$(1,2,-1)$$,平面$$β$$的法向量为$$(-2,2,2)$$。计算点积:$$1*(-2)+2*2+(-1)*2=-2+4-2=0$$,说明两平面垂直。正确答案是B。

4. 直线$$l_{1}$$和$$l_{2}$$的方向向量分别为$$(1,3,2)$$和$$(2,2,-4)$$。点积为$$1*2+3*2+2*(-4)=2+6-8=0$$,说明两直线垂直。正确答案是B。

5. 直线$$l$$的方向向量为$$(1,0,2)$$,平面$$α$$的法向量为$$n$$。由于$$l \parallel α$$,方向向量与法向量垂直,即$$1*n_{1}+0*n_{2}+2*n_{3}=0$$。检查选项:A$$(0,1,0)$$的点积为$$0$$,不满足垂直;B选项格式错误;C$$(-2,1,1)$$的点积为$$-2+0+2=0$$;D$$(-1,1,-2)$$的点积为$$-1+0-4=-5$$。因此,A不可能是法向量,正确答案是A。

6. 逐条分析命题: (1) $$(2,1,-1/2)=2(1,-1,2)$$不成立,方向向量不成比例,不平行; (2) 方向向量$$(0,1,-1)$$与法向量$$(1,-1,-1)$$的点积为$$0-1+1=0$$,说明直线与平面平行或直线在平面内,不一定是垂直; (3) 法向量$$(0,1,3)$$和$$(1,0,2)$$的点积为$$0+0+6=6 \neq 0$$,不垂直; (4) 向量$$\overrightarrow{AB}=(-1,1,1)$$,$$\overrightarrow{AC}=(-2,2,1)$$,法向量$$(1,u,t)$$需满足$$-1+u+t=0$$和$$-2+2u+t=0$$,解得$$u=1$$,$$t=0$$,$$u+t=1$$成立; (5) 点$$C$$关于$$yOz$$对称点为$$(-1,2,3)$$,距离$$B(1,-1,4)$$为$$\sqrt{(-2)^2+3^2+(-1)^2}=\sqrt{14}$$成立; (6) $$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}=(0,1,2)$$,单位向量为$$\pm(0,\frac{1}{\sqrt{5}},\frac{2}{\sqrt{5}})$$,即$$\pm(0,\frac{\sqrt{5}}{5},\frac{2\sqrt{5}}{5})$$成立。 真命题为(4)(5)(6),共3个,正确答案是B。

7. 直线$$l_{1}$$和$$l_{2}$$平行,斜率相等或系数成比例。由$$\frac{m+3}{2}=\frac{4}{m+5} \neq \frac{3m-5}{-8}$$,解得$$m=-7$$或$$m=-1$$。验证$$m=-1$$时成立,此时$$l_{1}:2x+4y-8=0$$,方向向量为$$(4,-2)$$或$$(1,-\frac{1}{2})$$。正确答案是A。

8. 方向向量$$\overrightarrow{v}=(2,-1,3)$$与向量$$\overrightarrow{AB}=(-1,2-y,z-3)$$成比例,因此$$\frac{-1}{2}=\frac{2-y}{-1}=\frac{z-3}{3}$$,解得$$y=\frac{3}{2}$$,$$z=\frac{3}{2}$$,$$y-z=0$$。正确答案是A。

9. 方向向量成比例,即$$\frac{3}{2}=\frac{x}{4}=\frac{y}{5}$$,解得$$x=6$$,$$y=\frac{15}{2}$$。正确答案是D。

10. 直线$$l$$的方向向量与平面$$α$$的法向量平行。法向量为$$(4,3,-7)$$,选项中只有B$$(-8,-6,14)=-2(4,3,-7)$$成比例。正确答案是B。
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