格物学 第一章 空间向量与立体几何空间向量及其运算

空间向量的相关概念-空间向量及其运算知识点考前基础选择题自测题解析-山西省等高一数学选择必修,平均正确率66.0%

2025-05-18
空间向量的相关概念-空间向量及其运算知识点考前基础选择题自测题解析-山西省等高一数学选择必修,平均正确率66.0%
1、['命题及其关系', '平面向量的概念', '空间向量的相关概念', '相反向量']

正确率80.0%下列命题正确的是$${{(}{)}}$$

A.单位向量都相等

B.若$${{a}^{→}{/}{/}{{b}^{→}}}$$,$${{b}^{→}{/}{/}{{c}^{→}}}$$,则$${{a}^{→}{/}{/}{{c}^{→}}}$$

C.若$${{a}^{→}}$$与$${{b}^{→}}$$是相反向量,则$${{|}{{a}^{→}}{|}{=}{|}{{b}^{→}}{|}}$$

D.$${{a}^{→}}$$与$${{−}{λ}{{a}^{→}}{(}{λ}{∈}{R}{)}}$$的方向相反

2、['平面向量的概念', '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', '相反向量']

正确率60.0%下列说法中,错误的个数为(
①在正方体$${{A}{B}{C}{D}{−}{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}{{D}_{1}}}$$中$${,}$$$$\overrightarrow{A C}=\overrightarrow{A_{1} C_{1}}$$;
②若两个非零向量$$\overrightarrow{A B}$$与$$\overrightarrow{C D}$$满足$$\overrightarrow{A B}=-\overrightarrow{C D},$$则$$\overrightarrow{A B}, \ \overrightarrow{C D}$$为相反向量;
③$$\overrightarrow{A B}=\overrightarrow{C D}$$的充要条件是$${{A}}$$与$${{C}}$$重合$${,{B}}$$与$${{D}}$$重合;
④两直线的方向向量平行,则两直线平行.

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{0}}$$

3、['空间几何体', '空间向量的相关概念']

正确率40.0%在正三棱柱$${{A}{B}{C}{−}{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}}$$中$${,{A}{B}{=}{A}{{A}_{1}}{=}{1}{,}}$$点$${{P}}$$满足$$\overrightarrow{B P}=\lambda\overrightarrow{B C}+\mu\overrightarrow{B B_{1}},$$其中$${{λ}{∈}{[}{0}{,}{1}{]}{,}{μ}{∈}{[}{0}{,}{1}{]}{,}}$$则下列说法正确的是(
①当$${{λ}{=}{1}}$$时$${,{△}{A}{{B}_{1}}{P}}$$的周长为定值;
②当$${{μ}{=}{1}}$$时,三棱锥$${{P}{−}{{A}_{1}}{B}{C}}$$的体积为定值;
③当$$\lambda=\frac{1} {2}$$时,有且仅有一个点$${{P}{,}}$$使得$${{A}_{1}{P}{⊥}{B}{P}}$$;
④若$${{|}{A}{P}{|}{≤}{1}{,}}$$则点$${{P}}$$的轨迹所围成的面积为$$\begin{array} {c c} {\pi} \\ {\frac{\pi} {8}} \\ \end{array}$$.

C

A.①②

B.②③

C.②④

D.①③

4、['空间向量的相关概念', '空间向量的线性运算']

正确率60.0%设$${{a}}$$表示向东$${{3}{m}{,}{b}}$$表示向北$${{4}{m}{,}{c}}$$表示向上$${{5}{m}}$$,则$${{(}{)}}$$

A

A.$${{a}{−}{b}{+}{c}}$$表示向东$${{3}{m}}$$,向南$${{4}{m}}$$,向上$${{5}{m}}$$

B.$${{a}{+}{b}{−}{c}}$$表示向东$${{3}{m}}$$,向北$${{4}{m}}$$,向上$${{5}{m}}$$

C.$${{2}{a}{−}{b}{+}{c}}$$表示向东$${{3}{m}}$$,向南$${{4}{m}}$$,向上$${{5}{m}}$$

D.$${{2}{(}{a}{+}{b}{+}{c}{)}}$$表示向东$${{6}{m}}$$,向北$${{8}{m}}$$,向上$${{5}{m}}$$

5、['空间向量的相关概念', '空间向量共线定理']

正确率60.0%下列各组向量中不平行的是(

D

A.$${{a}^{→}{=}{(}{1}{,}{2}{,}{−}{2}{)}{,}{{b}^{→}}{=}{(}{−}{2}{,}{−}{4}{,}{4}{)}}$$

B.$${{c}^{→}{=}{(}{1}{,}{0}{,}{0}{)}{,}{{d}^{→}}{=}{(}{−}{3}{,}{0}{,}{0}{)}}$$

C.$$\overrightarrow{e}^{\rightarrow}=( 2, 3, 0 ), \; \overrightarrow{f}=( \frac{2} {3}, 1, 0 )$$

D.$${{g}^{→}{=}{(}{−}{2}{,}{3}{,}{5}{)}{,}{{h}^{→}}{=}{(}{{1}{6}}{,}{{2}{4}}{,}{{4}{0}}{)}}$$

6、['空间直角坐标系中中点坐标公式', '空间向量的相关概念']

正确率60.0%已知点$${{Q}}$$是点$${{P}{(}{5}{,}{4}{,}{3}{)}}$$在平面$${{x}{O}{y}}$$上的射影,则线段$${{P}{Q}}$$的长等于(

B

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

7、['空间向量基本定理的应用', '空间向量的相关概念', '空间向量的数量积']

正确率60.0%给出下列命题:
$${①}$$已知$${{a}^{→}{⊥}{{b}^{→}}{,}}$$则$${{a}^{→}{⋅}{(}{{b}^{→}}{+}{{c}^{→}}{)}{+}{{{c}{⋅}}^{→}}{(}{{b}^{→}}{−}{{a}^{→}}{)}{=}{{b}^{→}}{⋅}{{c}^{→}}{;}}$$
$${②{A}{、}{B}{、}{M}{、}{N}}$$为空间四点,若$$\overrightarrow{B A}, \, \, \overrightarrow{B M}, \, \, \overrightarrow{B N}$$不构成空间的一个基底,则$${{A}{、}{B}{、}{M}{、}{N}}$$共面;
$${③}$$已知$${{a}^{→}{⊥}{{b}^{→}}{,}}$$则$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$与任何向量不构成空间的一个基底;
$${④}$$已知$${{\{}{{a}^{→}}{,}{{b}^{→}}{,}{{c}^{→}}{\}}}$$是空间的一个基底,则基向量$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$可以与向量$${{m}^{→}{=}{{a}^{→}}{+}{{c}^{→}}}$$构成空间另一个基底.
正确命题个数是(

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

9、['空间向量运算的坐标表示', '共面向量定理', '空间向量的数量积', '空间向量的相关概念', '平面的法向量及其应用']

正确率40.0%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.与向量$$\overrightarrow{A B}$$方向相同的单位向量是$$\left( \frac{2 \sqrt{5}} {5},-\frac{\sqrt{5}} {5}, 0 \right)$$

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$${{(}{1}{,}{−}{2}{,}{5}{)}}$$

1. 解析:

选项A:单位向量的长度相等,但方向可以不同,因此不一定相等。

选项B:若$${\overrightarrow{b}=\overrightarrow{0}}$$,则$${\overrightarrow{a}}$$与$${\overrightarrow{c}}$$可能不平行。

选项C:相反向量的长度相等,正确。

选项D:当$${\lambda<0}$$时,$${-\lambda\overrightarrow{a}}$$与$${\overrightarrow{a}}$$方向相同。

综上,正确答案是C

2. 解析:

①正确,正方体中$${\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{A_1C_1}}$$。

②正确,$${\overrightarrow{AB}=-\overrightarrow{CD}}$$说明它们是相反向量。

③错误,$${\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{CD}}$$只要求长度和方向相同,不要求端点重合。

④错误,两直线的方向向量平行,可能是平行或重合。

错误个数为2,选B

3. 解析:

①当$${\lambda=1}$$时,点$${P}$$在$${BC}$$上移动,$${\triangle AB_1P}}$$的周长随$${P}$$变化,不是定值。

②当$${\mu=1}$$时,点$${P}$$在$${BB_1}$$上移动,三棱锥$${P-A_1BC}}$$的体积为定值。

③当$${\lambda=\frac{1}{2}}$$时,存在两个点$${P}$$使得$${A_1P \perp BP}$$。

④若$${|AP| \leq 1}$$,点$${P}$$的轨迹面积为$${\frac{\pi}{8}}$$。

综上,②④正确,选C

4. 解析:

选项A:$${a-b+c}$$表示向东3m,向南4m,向上5m,正确。

选项B:$${a+b-c}$$表示向东3m,向北4m,向下5m,错误。

选项C:$${2a-b+c}$$表示向东6m,向南4m,向上5m,错误。

选项D:$${2(a+b+c)}$$表示向东6m,向北8m,向上10m,错误。

正确答案是A

5. 解析:

选项A:$${\overrightarrow{b}=-2\overrightarrow{a}}$$,平行。

选项B:$${\overrightarrow{d}=-3\overrightarrow{c}}$$,平行。

选项C:$${\overrightarrow{e}=3\overrightarrow{f}}$$,平行。

选项D:$${\overrightarrow{h}=-8\overrightarrow{g}}$$,不平行。

正确答案是D

6. 解析:

点$${P(5,4,3)}$$在$${xOy}$$平面上的射影为$${Q(5,4,0)}$$,$${PQ}$$的长度为$${3}$$。

正确答案是B

7. 解析:

①展开后利用$${\overrightarrow{a} \perp \overrightarrow{b}}$$,得到$${\overrightarrow{b} \cdot \overrightarrow{c}}$$,正确。

②$${\overrightarrow{BA}, \overrightarrow{BM}, \overrightarrow{BN}}$$不构成基底,说明共面,正确。

③若$${\overrightarrow{a}}$$和$${\overrightarrow{b}}$$不共线,可以与另一向量构成基底,错误。

④$${\overrightarrow{a}, \overrightarrow{b}, \overrightarrow{m}}$$可以构成基底,正确。

正确命题个数是3,选C

9. 解析:

选项A:$${\overrightarrow{AB}=(2,1,0)}$$,$${\overrightarrow{AC}=(-1,2,1)}$$,不共线。

选项B:单位向量为$${\left( \frac{2\sqrt{5}}{5}, \frac{\sqrt{5}}{5}, 0 \right)}$$,方向错误。

选项C:$${\overrightarrow{BC}=(-3,1,1)}$$,余弦值为$${\frac{\sqrt{55}}{11}}$$,正确。

选项D:$${(1,-2,5)}$$与$${\overrightarrow{AB}}$$和$${\overrightarrow{AC}}$$的点积为0,是法向量,正确。

正确答案是CD

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