格物学 第一章 空间向量与立体几何1.1 空间向量及其运算

空间向量的夹角-1.1 空间向量及其运算知识点课后基础自测题答案-北京市等高一数学选择必修,平均正确率66.0%

2025-05-31
空间向量的夹角-1.1 空间向量及其运算知识点课后基础自测题答案-北京市等高一数学选择必修,平均正确率66.0%
1、['空间向量的夹角']

正确率60.0%若$$A ( 6, ~-1, ~ 4 ), ~ B ( 1, ~-2, ~ 1 ), ~ C ( 4, ~ 2, ~ 3 ),$$则$${{△}{A}{B}{C}}$$的形状是(

A

A.不等边的锐角三角形

B.直角三角形

C.钝角三角形

D.等边三角形

2、['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$$\boldsymbol{m}=( 2, ~ ~ 1, ~ ~-3 ), ~ ~ \boldsymbol{n}=( 1, ~ ~-3, ~ 2 ),$$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.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

3、['空间向量的夹角']

正确率60.0%已知空间向量$$\textit{a, b, c}$$满足$$\boldsymbol{a}+\boldsymbol{b}+\boldsymbol{c}=0, ~ | \boldsymbol{a} |=2, ~ | \boldsymbol{b} |=3, ~ | \boldsymbol{c} |=4,$$则$${{a}}$$与$${{b}}$$的夹角为(

D

A.$${{3}{0}^{∘}}$$

B.$${{4}{5}^{∘}}$$

C.$${{6}{0}^{∘}}$$

D.以上都不对

5、['空间向量运算的坐标表示', '空间向量的夹角', '空间向量的数量积']

正确率60.0%已知$$A ( 1, 0, 0 ), B ( 0,-1, 1 ), O$$为坐标原点,若$$\overrightarrow{O A}+\lambda\overrightarrow{O B}$$与$$\overrightarrow{O B}$$的夹角为$$\mathbf{1 2 0}^{\circ},$$则$${{λ}}$$的值为(

C

A.$$\pm\frac{\sqrt{6}} {6}$$

B.$$\frac{\sqrt{6}} {6}$$

C.$$- \frac{\sqrt{6}} {6}$$

D.$${{±}{\sqrt {6}}}$$

6、['空间向量的夹角', '用空间向量研究直线与平面所成的角']

正确率60.0%如果平面的一条斜线和它在这个平面上的射影的方向向量分别是$$\overrightarrow{a}=$$那么这条斜线与平面所成的角是(

B

A.$${{9}{0}^{∘}}$$

B.$${{6}{0}^{∘}}$$

C.$${{4}{5}^{∘}}$$

D.$${{3}{0}^{∘}}$$

7、['空间向量的夹角']

正确率60.0%若向量$$\overrightarrow{a}=( 1, \lambda, 2 ), \, \overrightarrow{b}=( 2,-1, 2 ),$$且$${{a}^{→}}$$与$${{b}^{→}}$$的夹角余弦为$$\frac{8} {9},$$则$${{λ}}$$等于(

A

A.$${{−}{2}}$$或$$\frac{2} {5 5}$$

B.$${{−}{2}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{2}}$$或$$- \frac{2} {5 5}$$

8、['空间向量的夹角', '空间向量的数量积']

正确率60.0%若向量$$\overrightarrow{a}=( x, 4, 5 ), \overrightarrow{b}=( 1,-2, 2 ),$$且$${{a}^{→}}$$与$${{b}^{→}}$$的夹角的余弦值为$$\frac{\sqrt{2}} {6},$$那么$${{x}{=}}$$(

A

A.$${{3}}$$

B.$${{-}{3}}$$

C.$${{-}{{1}{1}}}$$

D.$${{3}}$$或$${{-}{{1}{1}}}$$

9、['空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直', '空间向量的夹角']

正确率60.0%已知向量$$\overrightarrow{a}=( 0, 2, 1 ), \, \overrightarrow{b}=(-1, 1,-2 ),$$则 $${{a}^{→}}$$ $${{b}^{→}}$$的夹角为(

C

A.$${{0}^{∘}}$$

B.$${{4}{5}}$$

C.$${{9}{0}^{∘}}$$

D.$${{1}{8}{0}^{∘}}$$

10、['空间向量的夹角', '空间向量的数量积']

正确率60.0%已知$$\vec{a}=( 3,-2,-3 ), \, \, \, \vec{b}=(-1, x-1, 1 )$$,且$${{a}{⃗}}$$与$${{b}^{⃗}}$$的夹角为钝角,则$${{x}}$$的取值范围是(

B

A.$$(-2,+\infty)$$

B.$$(-2, \frac{5} {3} ) \cup( \frac{5} {3},+\infty)$$

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

D.$$( \frac{5} {3},+\infty)$$

1. 首先计算向量 $$AB = B - A = (-5, -1, -3)$$,$$AC = C - A = (-2, 3, -1)$$,$$BC = C - B = (3, 4, 2)$$。

计算各边的长度:$$|AB| = \sqrt{(-5)^2 + (-1)^2 + (-3)^2} = \sqrt{35}$$,$$|AC| = \sqrt{(-2)^2 + 3^2 + (-1)^2} = \sqrt{14}$$,$$|BC| = \sqrt{3^2 + 4^2 + 2^2} = \sqrt{29}$$。

通过余弦定理判断角的大小:计算点积 $$AB \cdot AC = (-5)(-2) + (-1)(3) + (-3)(-1) = 10 - 3 + 3 = 10$$,$$cos \angle BAC = \frac{10}{\sqrt{35} \cdot \sqrt{14}} > 0$$,同理其他角也为锐角,且三边不等,因此选 A

2. 异面直线的夹角由方向向量的夹角决定。计算向量 $$\boldsymbol{m}$$ 和 $$\boldsymbol{n}$$ 的点积:$$\boldsymbol{m} \cdot \boldsymbol{n} = 2 \times 1 + 1 \times (-3) + (-3) \times 2 = 2 - 3 - 6 = -7$$。

向量的模:$$|\boldsymbol{m}| = \sqrt{2^2 + 1^2 + (-3)^2} = \sqrt{14}$$,$$|\boldsymbol{n}| = \sqrt{1^2 + (-3)^2 + 2^2} = \sqrt{14}$$。

夹角的余弦值:$$cos \theta = \frac{-7}{\sqrt{14} \cdot \sqrt{14}} = -\frac{1}{2}$$,因此夹角为 $$\frac{2\pi}{3}$$,选 A

3. 由 $$\boldsymbol{a} + \boldsymbol{b} + \boldsymbol{c} = 0$$,得 $$\boldsymbol{a} + \boldsymbol{b} = -\boldsymbol{c}$$。两边平方得:$$|\boldsymbol{a}|^2 + |\boldsymbol{b}|^2 + 2 \boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b} = |\boldsymbol{c}|^2$$。

代入已知模长:$$4 + 9 + 2 \boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b} = 16$$,解得 $$\boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b} = \frac{3}{2}$$。

夹角的余弦值:$$cos \theta = \frac{\frac{3}{2}}{2 \times 3} = \frac{1}{4}$$,因此夹角不为特殊角,选 D

5. 向量 $$\overrightarrow{OA} = (1, 0, 0)$$,$$\overrightarrow{OB} = (0, -1, 1)$$,则 $$\overrightarrow{OA} + \lambda \overrightarrow{OB} = (1, -\lambda, \lambda)$$。

根据夹角公式:$$cos 120^\circ = \frac{(1, -\lambda, \lambda) \cdot (0, -1, 1)}{|(1, -\lambda, \lambda)| \cdot |(0, -1, 1)|} = \frac{\lambda + \lambda}{\sqrt{1 + 2\lambda^2} \cdot \sqrt{2}} = \frac{2\lambda}{\sqrt{2 + 4\lambda^2}} = -\frac{1}{2}$$。

解得 $$\lambda = \pm \frac{\sqrt{6}}{6}$$,选 A

6. 题目描述不完整,但根据选项推断,斜线与射影的夹角为 $$60^\circ$$,因此斜线与平面的夹角为 $$90^\circ - 60^\circ = 30^\circ$$,选 D

7. 向量 $$\overrightarrow{a} = (1, \lambda, 2)$$,$$\overrightarrow{b} = (2, -1, 2)$$,点积 $$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 2 - \lambda + 4 = 6 - \lambda$$。

模长:$$|\overrightarrow{a}| = \sqrt{1 + \lambda^2 + 4} = \sqrt{5 + \lambda^2}$$,$$|\overrightarrow{b}| = \sqrt{4 + 1 + 4} = 3$$。

根据余弦值:$$\frac{6 - \lambda}{3 \sqrt{5 + \lambda^2}} = \frac{8}{9}$$,解得 $$\lambda = -2$$ 或 $$\lambda = \frac{2}{55}$$,选 A

8. 向量 $$\overrightarrow{a} = (x, 4, 5)$$,$$\overrightarrow{b} = (1, -2, 2)$$,点积 $$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = x - 8 + 10 = x + 2$$。

模长:$$|\overrightarrow{a}| = \sqrt{x^2 + 16 + 25} = \sqrt{x^2 + 41}$$,$$|\overrightarrow{b}| = \sqrt{1 + 4 + 4} = 3$$。

根据余弦值:$$\frac{x + 2}{3 \sqrt{x^2 + 41}} = \frac{\sqrt{2}}{6}$$,解得 $$x = 3$$ 或 $$x = -11$$,选 D

9. 向量 $$\overrightarrow{a} = (0, 2, 1)$$,$$\overrightarrow{b} = (-1, 1, -2)$$,点积 $$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 0 + 2 - 2 = 0$$,因此夹角为 $$90^\circ$$,选 C

10. 向量 $$\vec{a} = (3, -2, -3)$$,$$\vec{b} = (-1, x-1, 1)$$,点积 $$\vec{a} \cdot \vec{b} = -3 - 2(x-1) - 3 = -3 - 2x + 2 - 3 = -2x -4$$。

夹角为钝角的条件是 $$\vec{a} \cdot \vec{b} < 0$$ 且 $$\vec{a}$$ 与 $$\vec{b}$$ 不共线。解得 $$-2x -4 < 0$$ 即 $$x > -2$$,同时排除 $$\vec{a}$$ 与 $$\vec{b}$$ 共线的情况,即 $$x \neq \frac{5}{3}$$,因此选 B

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