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

空间向量的相关概念-1.1 空间向量及其运算知识点专题基础选择题自测题解析-河北省等高一数学选择必修,平均正确率70.0%

2025-05-28
空间向量的相关概念-1.1 空间向量及其运算知识点专题基础选择题自测题解析-河北省等高一数学选择必修,平均正确率70.0%
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$$\overrightarrow{a} / / \overrightarrow{b}$$,$$\overrightarrow{b} / / \overrightarrow{c}$$,则$$\overrightarrow{a} / / \overrightarrow{c}$$

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

D.$${{a}^{→}}$$与$$- \lambda\overrightarrow{a} ( \lambda\in R )$$的方向相反

2、['空间向量的相关概念']

正确率60.0%已知$$\boldsymbol{a}=( \mathbf{2}, \mathbf{}-\mathbf{3}, \mathbf{1} ), \ \boldsymbol{b}=( \mathbf{2}, \ 0, \mathbf{3} ),$$$$\boldsymbol{c}=( 0, \ 0, \ 2 ),$$则$$\boldsymbol{a} \cdot( \boldsymbol{b}+\boldsymbol{c} )=$$(

D

A.$${{5}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{7}}$$

D.$${{9}}$$

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$$\lambda\in[ 0, \, \, 1 ], \, \, \, \mu\in[ 0, \, \, 1 ],$$则下列说法正确的是(
①当$${{λ}{=}{1}}$$时$$. \bigtriangleup A B_{1} P$$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$$A_{1} P \perp B P$$;
④若$$| A P | \leq1,$$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、['共面向量定理', '空间向量的相关概念', '空间向量数量积的性质']

正确率80.0%下列说法错误的是(

C

A.设$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$是两个空间向量,则$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$一定共面

B.设$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$是两个空间向量,则$$\overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b}=\overrightarrow{b} \cdot\overrightarrow{a}$$

C.设$$\to, ~ \to, ~ \to$$是三个空间向量,则$$\to, ~ \to, ~ \to$$一定不共面

D.设$$\to, ~ \to, ~ \to$$是三个空间向量,则$$\overrightarrow{a} \cdot( \overrightarrow{b}+\overrightarrow{c} )=\overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b}+\overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{c}$$

5、['空间向量的相关概念', '空间向量的线性运算']

正确率60.0%一个向量$${{p}^{→}}$$在基底$$\{\overrightarrow{a}, \ \overrightarrow{b}, \ \overrightarrow{c} \}$$下的坐标为$$( 1, ~ 2, ~ 3 )$$,则$${{p}^{→}}$$在基底$$\{\vec{a}+\vec{b}, \ \vec{a}-\vec{b}, \ \vec{c} \}$$下的坐标为(

B

A.$$(-\frac{3} {2}, ~ \frac{1} {2}, ~ 3 )$$

B.$$( \frac{3} {2}, ~-\frac{1} {2}, ~ 3 )$$

C.$$( \frac{1} {2}, ~-\frac{3} {2}, ~ 3 )$$

D.$$(-\frac{1} {2}, ~ \frac{3} {2}, ~ 3 )$$

6、['空间向量运算的坐标表示', '空间向量的相关概念', '空间向量数量积的性质']

正确率60.0%设$${{a}^{→}}$$是$$( 1, 1, 0 )$$方向的单位向量,则其坐标为

C

A.$$( 1, 1, 0 )$$

B.$$( 0, 1, 0 )$$

C.$$\left( \frac{\sqrt{2}} {2}, \frac{\sqrt{2}} {2}, 0 \right)$$或$$\left(-\frac{\sqrt{2}} {2},-\frac{\sqrt{2}} {2}, 0 \right)$$

D.$$( 0, 0, 1 )$$

8、['空间向量的相关概念']

正确率40.0%给出以下结论:①两个空间向量相等,则它们的起点和终点分别相同;②若空间向量$${{a}^{→}}$$,$${{b}^{→}}$$满足$$| \overrightarrow{a} |=| \overrightarrow{b} |$$,则$${{a}^{→}{=}{{b}^{→}}}$$;③在正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,必有$$\overrightarrow{A C}=\overrightarrow{A_{1} C_{1}}$$;④若空间向量$${{m}^{→}}$$,$${{n}^{→}}$$,$${{p}^{→}}$$满足$${{m}^{→}{=}{{n}^{→}}}$$,$${{n}^{→}{=}{{p}^{→}}}$$,则$${{m}^{→}{=}{{p}^{→}}}$$;⑤空间中任意两个单位向量必相等$${{.}}$$其中不正确的个数是$${{(}{)}}$$

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

10、['空间向量的相关概念', '空间向量的线性运算']

正确率80.0%空间四边形$${{O}{A}{B}{C}}$$中,$$\overrightarrow{O A}=\overrightarrow{a}$$,$$\overrightarrow{O B}=\overrightarrow{b}$$,$$\overrightarrow{O C}=\overrightarrow{c}$$,点$${{M}}$$在线段$${{A}{C}}$$上,且$$A M=2 M C$$,点$${{N}}$$是$${{O}{B}}$$的中点,则$$\overrightarrow{M N}=( \begin{array} {c} {} \\ {} \\ \end{array} )$$

C

A.$$\frac2 3 \overrightarrow{a}+\frac1 2 \overrightarrow{b}-\frac2 3 \overrightarrow{c}$$

B.$$\frac2 3 \overrightarrow{a}-\frac1 2 \overrightarrow{b}+\frac2 3 \overrightarrow{c}$$

C.$$- \frac1 3 \overrightarrow{a}+\frac1 2 \overrightarrow{b}-\frac2 3 \overrightarrow{c}$$

D.$$\frac1 3 \overrightarrow{a}+\frac1 2 \overrightarrow{b}-\frac1 3 \overrightarrow{c}$$

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。错误。

选项B:若 $$\overrightarrow{b} = \overrightarrow{0}$$,则 $$\overrightarrow{a}$$ 和 $$\overrightarrow{c}$$ 不一定平行。错误。

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。错误。

正确答案:$${C}$$

2. 解析:

计算 $$\boldsymbol{b} + \boldsymbol{c} = (2, 0, 3) + (0, 0, 2) = (2, 0, 5)$$。

点积 $$\boldsymbol{a} \cdot (\boldsymbol{b} + \boldsymbol{c}) = 2 \times 2 + (-3) \times 0 + 1 \times 5 = 4 + 0 + 5 = 9$$。

正确答案:$${D}$$

3. 解析:

① 当 $$\lambda = 1$$ 时,点 $$P$$ 在 $$BC$$ 上移动,$$\triangle AB_1 P$$ 的周长随 $$P$$ 的位置变化而变化,不是定值。错误。

② 当 $$\mu = 1$$ 时,点 $$P$$ 在 $$BB_1$$ 上移动,三棱锥 $$P-A_1 BC$$ 的体积等于 $$A_1 BC$$ 的面积乘以高($$BB_1$$ 的长度),为定值。正确。

③ 当 $$\lambda = \frac{1}{2}$$ 时,点 $$P$$ 在 $$BC$$ 的中点,只有此时 $$A_1 P \perp BP$$。正确。

④ 若 $$|AP| \leq 1$$,点 $$P$$ 的轨迹是以 $$A$$ 为球心、半径为1的球与三棱柱的交集,面积为 $$\frac{\pi}{8}$$。正确。

正确答案:$${B}$$(②③)

4. 解析:

选项A:两个向量一定共面。正确。

选项B:点积满足交换律。正确。

选项C:三个向量可能共面(如两向量平行)。错误。

选项D:点积满足分配律。正确。

正确答案:$${C}$$

5. 解析:

向量 $$\overrightarrow{p} = 1 \cdot \overrightarrow{a} + 2 \cdot \overrightarrow{b} + 3 \cdot \overrightarrow{c}$$。

在新基底 $$\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}$$、$$\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}$$、$$\overrightarrow{c}$$ 下,设 $$\overrightarrow{p} = x (\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}) + y (\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}) + z \overrightarrow{c}$$。

解得 $$x + y = 1$$,$$x - y = 2$$,$$z = 3$$,故 $$x = \frac{3}{2}$$,$$y = -\frac{1}{2}$$,$$z = 3$$。

正确答案:$${B}$$

6. 解析:

单位向量的长度为1,方向为 $$(1, 1, 0)$$ 的单位向量为 $$\left( \frac{\sqrt{2}}{2}, \frac{\sqrt{2}}{2}, 0 \right)$$ 或其相反方向。

正确答案:$${C}$$

8. 解析:

① 向量相等只需长度和方向相同,与起点和终点无关。错误。

② 长度相等不代表向量相等。错误。

③ 正方体中 $$\overrightarrow{AC}$$ 和 $$\overrightarrow{A_1 C_1}$$ 长度和方向相同。正确。

④ 向量相等具有传递性。正确。

⑤ 单位向量方向可以不同。错误。

不正确的个数是3个。

正确答案:$${C}$$

10. 解析:

$$\overrightarrow{OM} = \overrightarrow{OA} + \frac{2}{3} (\overrightarrow{OC} - \overrightarrow{OA}) = \frac{1}{3} \overrightarrow{a} + \frac{2}{3} \overrightarrow{c}$$。

$$\overrightarrow{ON} = \frac{1}{2} \overrightarrow{b}$$。

$$\overrightarrow{MN} = \overrightarrow{ON} - \overrightarrow{OM} = -\frac{1}{3} \overrightarrow{a} + \frac{1}{2} \overrightarrow{b} - \frac{2}{3} \overrightarrow{c}$$。

正确答案:$${C}$$

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