正确率80.0%若平面$${{α}}$$的一个法向量为$${{n}_{1}{=}{(}{3}{,}{2}{,}{1}{)}{,}}$$平面$${{β}}$$的一个法向量为$${{n}_{2}{=}{(}{2}{,}{0}{,}{−}{1}{)}{,}}$$则$${{α}}$$与$${{β}}$$所成角的余弦值是()
D
A.$$- \frac{\sqrt{7 0}} {1 0}$$
B.$$\frac{\sqrt{7 0}} {1 0}$$
C.$$- \frac{\sqrt{7 0}} {1 4}$$
D.$$\frac{\sqrt{7 0}} {1 4}$$
3、['异面直线所成的角', '点到平面的距离', '二面角', '空间向量的夹角', '空间向量的数量积']正确率60.0%在直三棱柱$${{A}{B}{C}{−}{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}}$$中$${,{A}{{A}_{1}}{=}{2}{,}}$$二面角$${{B}{−}{A}{{A}_{1}}{−}{{C}_{1}}}$$的大小为$${{6}{0}^{∘}{,}}$$点$${{B}}$$到平面$${{A}{C}{{C}_{1}}{{A}_{1}}}$$的距离为$${\sqrt {3}{,}}$$点$${{C}}$$到平面$${{A}{B}{{B}_{1}}{{A}_{1}}}$$的距离为$${{2}{\sqrt {3}}{,}}$$则直线$${{B}{{C}_{1}}}$$与直线$${{A}{{B}_{1}}}$$所成角的正切值为()
A
A.$${\sqrt {7}}$$
B.$${\sqrt {6}}$$
C.$${\sqrt {5}}$$
D.$${{2}}$$
4、['空间向量运算的坐标表示', '空间向量的夹角']正确率60.0%已知$${{A}{(}{2}{,}{−}{5}{,}{1}{)}{,}{B}{(}{2}{,}{−}{2}{,}{4}{)}}$$,$${{C}{(}{1}{,}{−}{4}{,}{1}{)}{,}}$$则$$\overrightarrow{A B}$$与$$\overrightarrow{A C}$$的夹角为()
C
A.$${{3}{0}^{∘}}$$
B.$${{4}{5}^{∘}}$$
C.$${{6}{0}^{∘}}$$
D.$${{9}{0}^{∘}}$$
5、['空间向量的夹角', '空间向量的数量积', '空间向量的线性运算', '空间向量数量积的性质']正确率60.0%已知正四面体$${{A}{−}{B}{C}{D}}$$的棱长为$${{a}{,}{E}{,}{F}}$$分别是$${{B}{C}{,}{A}{D}}$$的中点,则$$\overrightarrow{A E} \cdot\overrightarrow{A F}$$的值为()
B
A.$${{a}^{2}}$$
B.$$\frac{1} {4} a^{2}$$
C.$$\frac{1} {2} a^{2}$$
D.$$\frac{\sqrt3} 4 a^{2}$$
6、['空间向量的夹角']正确率60.0%已知$${{a}^{→}{=}{(}{1}{,}{1}{,}{1}{)}{,}{{b}^{→}}{=}{(}{0}{,}{y}{,}{1}{)}{(}{0}{⩽}{y}{⩽}{1}{)}{,}}$$则$${{c}{o}{s}{<}{{a}^{→}}{,}{{b}^{→}}{>}}$$最大值为()
D
A.$$\frac{\sqrt{3}} {3}$$
B.$$\frac{\sqrt2} 3$$
C.$$\frac{\sqrt3} {2}$$
D.$$\frac{\sqrt{6}} {3}$$
7、['空间中直线与平面的位置关系', '空间中平面与平面的位置关系', '空间向量的夹角', '命题的真假性判断']正确率40.0%下列说法中正确的个数是()
$${({1}{)}}$$平面$${{α}}$$与平面$${{β}{,}{γ}}$$都相交,则这三个平面有$${{2}}$$条或$${{3}}$$条交线
$${({2}{)}}$$如果平面$${{α}}$$外有两点$${{A}{,}{B}}$$到平面$${{α}}$$的距离相等,则直线$${{A}{B}{/}{/}{α}}$$
$${({3}{)}}$$直线$${{a}}$$不平行于平面$${{α}{,}}$$则$${{a}}$$不平行于$${{α}}$$内任何一条直线
A
A.$${{0}}$$个
B.$${{1}}$$个
C.$${{2}}$$个
D.$${{3}}$$个
8、['空间向量的夹角', '空间向量的数量积']正确率60.0%已知向量$${{a}^{→}{=}{(}{2}{,}{−}{1}{,}{3}{)}{,}{{b}^{→}}{=}{(}{−}{4}{,}{2}{,}{t}{)}}$$的夹角为钝角,则实数$${{t}}$$的取值范围为
D
A.$${{(}{−}{∞}{,}{−}{6}{)}}$$
B.$$(-\infty, \frac{1 0} {3} )$$
C.$$( {\frac{1 0} {3}},+\infty)$$
D.$$(-\infty,-6 ) \cup(-6, \frac{1 0} {3} )$$
9、['空间向量的夹角', '空间向量的数量积']正确率60.0%若向量$${{a}^{→}{=}{(}{x}{,}{4}{,}{5}{)}{,}{{b}^{→}}{=}{(}{1}{,}{-}{2}{,}{2}{)}{,}}$$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$${{-}{{1}{1}}}$$
10、['空间向量的夹角', '用空间向量研究两个平面所成的角']正确率60.0%长方体$${{A}{B}{C}{D}{−}{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}{{D}_{1}}}$$中,$${{A}{B}{=}{2}{,}{A}{D}{=}{A}{{A}_{1}}{=}{1}}$$,则二面角$${{C}_{1}{−}{A}{B}{−}{C}}$$的大小为
A
A.$$\frac{\pi} {4}$$
B.$$\frac{\pi} {3}$$
C.$$\frac{2 \pi} {3}$$
D.$$\frac{3 \pi} {4}$$
1. 平面$$α$$与$$β$$的夹角余弦值由法向量的夹角决定。计算$$n_1$$和$$n_2$$的点积和模长:
$$n_1 \cdot n_2 = 3 \times 2 + 2 \times 0 + 1 \times (-1) = 5$$
$$|n_1| = \sqrt{3^2 + 2^2 + 1^2} = \sqrt{14}$$
$$|n_2| = \sqrt{2^2 + 0^2 + (-1)^2} = \sqrt{5}$$
余弦值为$$\frac{5}{\sqrt{14} \times \sqrt{5}} = \frac{\sqrt{70}}{14}$$,故选D。
3. 建立坐标系分析几何关系。设$$AA_1=2$$,利用二面角$$60^\circ$$和距离条件,可得$$AB=2$$,$$AC=2\sqrt{3}$$。计算向量$$\overrightarrow{BC_1}$$和$$\overrightarrow{AB_1}$$的夹角余弦,再求正切值,结果为$$\sqrt{6}$$,故选B。
4. 计算向量$$\overrightarrow{AB} = (0, 3, 3)$$和$$\overrightarrow{AC} = (-1, 1, 0)$$的点积和模长:
$$\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} = 0 \times (-1) + 3 \times 1 + 3 \times 0 = 3$$
$$|\overrightarrow{AB}| = \sqrt{0^2 + 3^2 + 3^2} = 3\sqrt{2}$$
$$|\overrightarrow{AC}| = \sqrt{(-1)^2 + 1^2 + 0^2} = \sqrt{2}$$
余弦值为$$\frac{3}{3\sqrt{2} \times \sqrt{2}} = \frac{1}{2}$$,夹角为$$60^\circ$$,故选C。
5. 正四面体边长为$$a$$,计算$$\overrightarrow{AE} \cdot \overrightarrow{AF}$$。利用中点坐标和向量点积公式,结果为$$\frac{1}{4}a^2$$,故选B。
6. 向量$$a = (1,1,1)$$,$$b = (0,y,1)$$。计算点积和模长:
$$a \cdot b = 0 + y + 1 = y + 1$$
$$|a| = \sqrt{3}$$,$$|b| = \sqrt{y^2 + 1}$$
余弦值为$$\frac{y+1}{\sqrt{3} \times \sqrt{y^2+1}}$$。求其最大值,当$$y=1$$时取得最大值$$\frac{\sqrt{6}}{3}$$,故选D。
7. 分析各命题:
(1) 错误,平面交线可能为1条(三平面共线)。
(2) 错误,两点可能在平面异侧。
(3) 错误,直线不平行平面,但仍可能平行于平面内某条直线。
故选A。
8. 向量$$a = (2,-1,3)$$,$$b = (-4,2,t)$$的夹角为钝角,需满足$$a \cdot b < 0$$且不共线:
$$a \cdot b = -8 -2 + 3t = 3t -10 < 0 \Rightarrow t < \frac{10}{3}$$
排除共线情况$$t=-6$$,故$$t \in (-\infty,-6) \cup (-6, \frac{10}{3})$$,选D。
9. 向量$$a = (x,4,5)$$,$$b = (1,-2,2)$$,夹角余弦为$$\frac{\sqrt{2}}{6}$$:
$$a \cdot b = x -8 +10 = x +2$$
$$|a| = \sqrt{x^2 + 16 + 25}$$,$$|b| = 3$$
由$$\frac{x+2}{3\sqrt{x^2+41}} = \frac{\sqrt{2}}{6}$$,解得$$x=3$$或$$x=-11$$,验证后均符合,选D。
10. 长方体$$ABCD-A_1B_1C_1D_1$$中,$$AB=2$$,$$AD=AA_1=1$$。二面角$$C_1-AB-C$$的平面角为$$\arctan\left(\frac{1}{1}\right) = \frac{\pi}{4}$$,故选A。