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

空间向量的数量积-1.1 空间向量及其运算知识点专题进阶单选题自测题解析-内蒙古自治区等高一数学选择必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-07-24
空间向量的数量积-1.1 空间向量及其运算知识点专题进阶单选题自测题解析-内蒙古自治区等高一数学选择必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['投影向量(投影)', '空间向量的数量积', '空间向量的线性运算']

正确率80.0%给出下列命题,其中正确的命题是$${{(}{)}}$$

A.若向量$${{a}^{→}}$$,$${{b}^{→}}$$,$${{c}^{→}}$$共面,则它们所在的直线共面

B.已知$$\overrightarrow{O P}=x \overrightarrow{O A}+y \overrightarrow{O B}+z \overrightarrow{O C}$$,若$${{P}}$$,$${{A}}$$,$${{B}}$$,$${{C}}$$四点共面,则$$x+y+z=1$$

C.$$\overrightarrow{a}=( 1, 1, 1 )$$为单位向量

D.已知向量$$\overrightarrow{a}=( 9, 4,-4 )$$,$$\vec{b}=( 1, 2, 2 )$$,则$${{a}^{→}}$$在$${{b}^{→}}$$上的投影向量为$$( 1, 2, 2 )$$

2、['空间向量的数量积', '投影的数量']

正确率80.0%已知向量$$\overrightarrow{a}=( 1, 2, 2 ), \, \overrightarrow{b}=(-2, 1, 1 )$$,则向量$${{b}^{→}}$$在向量$${{a}^{→}}$$上的投影向量为$${{(}{)}}$$

B

A.$$(-\frac{2} {9},-\frac{4} {9},-\frac{4} {9} )$$

B.$$( \frac{2} {9}, \frac{4} {9}, \frac{4} {9} )$$

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

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

3、['空间向量的数量积']

正确率40.0%svg异常

C

A.充分不必要条件

B.必要不充分条件

C.充要条件

D.既不充分也不必要条件

4、['异面直线所成的角', '空间向量基本定理的应用', '空间向量的数量积', '空间向量数量积的性质']

正确率60.0%已知三棱柱$$A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$$各条棱的长都相等,且$$\angle B A A_{1}=\angle C A A_{1}=6 0^{\circ},$$则异面直线$${{A}{{B}_{1}}}$$与$${{B}{{C}_{1}}}$$所成角的余弦值为(

C

A.$$\frac{\sqrt2} 3$$

B.$$\frac{\sqrt{2}} {6}$$

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

D.$$\frac{\sqrt{3}} {6}$$

5、['空间向量的数量积', '空间向量的线性运算']

正确率60.0%svg异常

A

A.$$\frac{1} {8}$$

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {8}} \\ \end{array}$$

C.$$- \frac{1} {8}$$

D.$$- \frac{3} {8}$$

6、['空间向量的数量积', '用空间向量研究空间中直线、平面的垂直', '用空间向量研究空间中直线、平面的平行', '空间向量共线定理']

正确率40.0%svg异常

D

A.当$$\lambda=\frac{1} {2}$$时$${,{A}{{C}_{1}}{⊥}}$$平面$${{A}_{1}{D}{M}}$$

B.当$$\lambda=\frac{1} {2}$$时$$, \, \, D M / /$$平面$${{C}{{B}_{1}}{{D}_{1}}}$$

C.当$${{△}{{A}_{1}}{D}{M}}$$为直角三角形时$$, \ \lambda=\frac{1} {3}$$

D.当$${{△}{{A}_{1}}{D}{M}}$$的面积最小时$$, \ \lambda=\frac{1} {3}$$

7、['空间向量运算的坐标表示', '异面直线所成的角', '空间向量的数量积', '用空间向量研究两条直线所成的角']

正确率40.0%svg异常

B

A.$$\frac{\sqrt{1 0}} {1 0}$$

B.$$\frac{\sqrt{3 0}} {1 0}$$

C.$$\frac{2 \sqrt{1 5}} {1 0}$$

D.$$\frac{3 \sqrt{1 0}} {1 0}$$

8、['空间向量运算的坐标表示', '异面直线所成的角', '空间向量的数量积', '用空间向量研究空间中直线、平面的平行', '直线与平面平行的判定定理']

正确率40.0%svg异常

D

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

9、['空间向量的数量积']

正确率60.0%在正四面体$$P-A B C$$中,棱长为$${{1}}$$,且$${{D}}$$为棱$${{A}{B}}$$的中点,则$$\overrightarrow{P C} \cdot\overrightarrow{P D}$$的值为$${{(}{)}}$$

D

A.$$- \frac{1} {4}$$

B.$$\frac{1} {4}$$

C.$$- \frac{1} {2}$$

D.$$\frac{1} {2}$$

10、['空间向量的数量积']

正确率80.0%已知正四面体$$D-A B C$$的各棱长为$${{1}}$$,点$${{E}}$$是$${{A}{B}}$$的中点,则$$\overrightarrow{E C} \cdot\overrightarrow{A D}$$的值为$${{(}{)}}$$

A

A.$$\frac{1} {4}$$

B.$$- \frac{1} {4}$$

C.$$\frac{\sqrt{3}} {4}$$

D.$$- \frac{\sqrt{3}} {4}$$

1、解析:

A选项:向量共面意味着它们可以表示为同一平面内两个向量的线性组合,但它们所在的直线不一定共面(例如平行向量)。因此A错误。

B选项:四点共面的条件是系数之和为1,即$$x + y + z = 1$$,因此B正确。

C选项:单位向量的模为1,但$$\overrightarrow{a} = (1, 1, 1)$$的模为$$\sqrt{1^2 + 1^2 + 1^2} = \sqrt{3} \neq 1$$,因此C错误。

D选项:投影向量的计算公式为$$\left( \frac{\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b}}{|\overrightarrow{b}|^2} \right) \overrightarrow{b}$$。计算得$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 9 \times 1 + 4 \times 2 + (-4) \times 2 = 9$$,$$|\overrightarrow{b}|^2 = 1^2 + 2^2 + 2^2 = 9$$,因此投影向量为$$\frac{9}{9} \times (1, 2, 2) = (1, 2, 2)$$,D正确。

正确答案:B、D。

2、解析:

投影向量的计算公式为$$\left( \frac{\overrightarrow{b} \cdot \overrightarrow{a}}{|\overrightarrow{a}|^2} \right) \overrightarrow{a}$$。计算得$$\overrightarrow{b} \cdot \overrightarrow{a} = (-2) \times 1 + 1 \times 2 + 1 \times 2 = 2$$,$$|\overrightarrow{a}|^2 = 1^2 + 2^2 + 2^2 = 9$$,因此投影向量为$$\frac{2}{9} \times (1, 2, 2) = \left( \frac{2}{9}, \frac{4}{9}, \frac{4}{9} \right)$$。

正确答案:B。

4、解析:

设棱长为1,建立坐标系计算向量$$\overrightarrow{AB_1}$$和$$\overrightarrow{BC_1}$$的夹角余弦。计算得$$\overrightarrow{AB_1} = (1, 0, 1)$$,$$\overrightarrow{BC_1} = (-1, 1, 1)$$,点积为$$-1 + 0 + 1 = 0$$,因此夹角为90度,余弦值为0。但选项中没有0,可能是题目描述有误或计算错误。

重新分析:题目描述为$$\angle BAA_1 = \angle CAA_1 = 60^\circ$$,需重新建立坐标系计算。设$$A(0, 0, 0)$$,$$B(1, 0, 0)$$,$$C(0.5, \sqrt{3}/2, 0)$$,$$A_1(0, 0, 1)$$,计算得$$\overrightarrow{AB_1} = (1, 0, 1)$$,$$\overrightarrow{BC_1} = (-0.5, \sqrt{3}/2, 1)$$,点积为$$-0.5 + 0 + 1 = 0.5$$,模分别为$$\sqrt{2}$$和$$\sqrt{1.5 + 1} = \sqrt{2.5}$$,余弦值为$$\frac{0.5}{\sqrt{2} \times \sqrt{2.5}} = \frac{\sqrt{10}}{10}$$,与选项不符。

可能正确答案:B(题目描述不完整,暂无法确定)。

9、解析:

设正四面体顶点坐标,计算点积。设$$P(0, 0, \sqrt{6}/3)$$,$$A(0.5, -\sqrt{3}/6, 0)$$,$$B(-0.5, -\sqrt{3}/6, 0)$$,$$C(0, \sqrt{3}/3, 0)$$,$$D$$为AB中点,坐标为$$(0, -\sqrt{3}/6, 0)$$。向量$$\overrightarrow{PC} = (0, \sqrt{3}/3, -\sqrt{6}/3)$$,$$\overrightarrow{PD} = (0, -\sqrt{3}/6, -\sqrt{6}/3)$$,点积为$$0 + (-\sqrt{3}/6) \times (\sqrt{3}/3) + (-\sqrt{6}/3)^2 = -\frac{1}{6} + \frac{6}{9} = \frac{1}{2}$$。

正确答案:D。

10、解析:

设正四面体顶点坐标,计算点积。设$$A(0.5, -\sqrt{3}/6, 0)$$,$$B(-0.5, -\sqrt{3}/6, 0)$$,$$C(0, \sqrt{3}/3, 0)$$,$$D(0, 0, \sqrt{6}/3)$$,$$E$$为AB中点,坐标为$$(0, -\sqrt{3}/6, 0)$$。向量$$\overrightarrow{EC} = (0, \sqrt{3}/2, 0)$$,$$\overrightarrow{AD} = (-0.5, \sqrt{3}/6, \sqrt{6}/3)$$,点积为$$0 + (\sqrt{3}/2) \times (\sqrt{3}/6) + 0 = \frac{3}{12} = \frac{1}{4}$$。

正确答案:A。

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