格物学 第一章 空间向量与立体几何1.3 空间向量及其运算的坐标表示

空间向量运算的坐标表示-1.3 空间向量及其运算的坐标表示知识点教师选题基础自测题解析-江西省等高一数学选择必修,平均正确率66.0%

2025-05-29
空间向量运算的坐标表示-1.3 空间向量及其运算的坐标表示知识点教师选题基础自测题解析-江西省等高一数学选择必修,平均正确率66.0%
1、['空间向量运算的坐标表示']

正确率40.0%已知向量$$\boldsymbol{a}=( 1, \ 1, \ 1 ), \ b=( 0, \ y, \ 1 ) ( 0 \leq y \leq1 ).$$则$${{c}{o}{s}}$$〈$${{a}{,}{b}}$$〉的最大值为(

D

A.$${{1}}$$

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

C.$${{2}}$$

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

2、['空间向量运算的坐标表示', '空间向量共线定理']

正确率60.0%若空间中三点$$A ( 4, ~ 1, ~ 3 ), ~ B ( 2, ~-5, ~ 1 ), ~ C ( m, ~ 4, ~ 4 )$$共线,则实数$${{m}{=}}$$(

C

A.$${{3}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{6}}$$

3、['空间向量运算的坐标表示', '空间向量共线定理']

正确率60.0%若空间中的三点$$A (-1, ~ 1, ~ 2 ), ~ B ( 0, ~ 3, ~ 5 ),$$$$C ( 1, ~ 5, ~ 4-k )$$在一条直线上,则实数$${{k}}$$的值是(

D

A.$${{4}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{−}{2}}$$

D.$${{−}{4}}$$

4、['空间向量运算的坐标表示', '共面向量定理', '空间向量的线性运算']

正确率80.0%已知$$\overrightarrow{a}=( 1, 0,-1 )$$,$$\vec{b}=( 2, 1, 1 )$$,则$${{2}{{a}^{→}}{+}{{b}^{→}}}$$等于$${{(}{)}}$$

A.$$( 4, 1,-1 )$$

B.$$( 4, 1, 1 )$$

C.$$( 3, 1, 1 )$$

D.$$( 3, 1, 0 )$$

5、['空间向量运算的坐标表示', '空间直角坐标系中中点坐标公式', '空间直角坐标系中两点之间的距离公式']

正确率60.0%设$$\overrightarrow{O A}=\left( 1, 1,-2 \right), \, \, \, \overrightarrow{O B}=\left( 3, 2, 8 \right), \, \, \, \overrightarrow{O C}=\left( 0, 1, 0 \right)$$,则线段$${{A}{B}}$$的中点$${{P}}$$到点$${{C}}$$的距离为()​

A

A.$$\frac{\sqrt{5 3}} {2}$$

B.$$\frac{\sqrt{1 3}} {2}$$

C.$$\frac{\sqrt{5 3}} {4}$$

D.$$\frac{5 3} {4}$$

6、['空间直角坐标系', '空间向量运算的坐标表示', '用空间向量研究直线与平面所成的角', '平面的法向量及其应用']

正确率40.0%若正三棱柱$$A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$$的所有棱长都相等$${,}$$$${{D}}$$是$${{A}_{1}{{C}_{1}}}$$的中点,则直线$${{A}{D}}$$与平面$${{B}_{1}{D}{C}}$$所成角的正弦值为(

A

A.$$\frac{4} {5}$$

B.$$\frac{3} {5}$$

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

D.$$\frac{\sqrt{5}} {5}$$

7、['空间向量运算的坐标表示', '空间投影向量与投影数量']

正确率60.0%已知向量$$\vec{a}=\left( 1, 2, 2 \right), \, \, \vec{b}=\left(-2, 1, 1 \right)$$,则向量$${{b}^{⃗}}$$在向量$${{a}{⃗}}$$上的投影向量为(

B

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

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

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

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

9、['空间向量运算的坐标表示', '空间向量数量积的性质']

正确率80.0%已知空间向量$$\overrightarrow{a}=( 1,-1, 0 )$$,$$\vec{b}=( 3,-2, 1 )$$,则$$| \vec{a}+\vec{b} |=( \textit{} )$$

D

A.$${\sqrt {5}}$$

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

C.$${{5}}$$

D.$${\sqrt {{2}{6}}}$$

1. 解析:首先计算向量 $$\boldsymbol{a}$$ 和 $$\boldsymbol{b}$$ 的点积及模长: $$ \boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b} = 1 \times 0 + 1 \times y + 1 \times 1 = y + 1 $$ $$ |\boldsymbol{a}| = \sqrt{1^2 + 1^2 + 1^2} = \sqrt{3} $$ $$ |\boldsymbol{b}| = \sqrt{0^2 + y^2 + 1^2} = \sqrt{y^2 + 1} $$ 则夹角的余弦值为: $$ \cos \theta = \frac{y + 1}{\sqrt{3} \cdot \sqrt{y^2 + 1}} $$ 求其最大值,对函数 $$f(y) = \frac{y + 1}{\sqrt{y^2 + 1}}$$ 求导并令导数为零: $$ f'(y) = \frac{\sqrt{y^2 + 1} - (y + 1) \cdot \frac{y}{\sqrt{y^2 + 1}}}{y^2 + 1} = 0 $$ 解得 $$y = 1$$,代入得: $$ \cos \theta_{\text{max}} = \frac{2}{\sqrt{3} \cdot \sqrt{2}} = \frac{\sqrt{6}}{3} $$ 答案为 D。

2. 解析:三点共线等价于向量 $$\overrightarrow{AB}$$ 与 $$\overrightarrow{AC}$$ 共线。计算向量: $$ \overrightarrow{AB} = (2 - 4, -5 - 1, 1 - 3) = (-2, -6, -2) $$ $$ \overrightarrow{AC} = (m - 4, 4 - 1, 4 - 3) = (m - 4, 3, 1) $$ 共线条件为存在 $$\lambda$$ 使得 $$\overrightarrow{AC} = \lambda \overrightarrow{AB}$$,即: $$ m - 4 = -2\lambda, \quad 3 = -6\lambda, \quad 1 = -2\lambda $$ 解得 $$\lambda = -\frac{1}{2}$$,代入得 $$m = 5$$。答案为 C。

3. 解析:三点共线等价于向量 $$\overrightarrow{AB}$$ 与 $$\overrightarrow{AC}$$ 共线。计算向量: $$ \overrightarrow{AB} = (0 - (-1), 3 - 1, 5 - 2) = (1, 2, 3) $$ $$ \overrightarrow{AC} = (1 - (-1), 5 - 1, 4 - k - 2) = (2, 4, 2 - k) $$ 共线条件为存在 $$\lambda$$ 使得 $$\overrightarrow{AC} = \lambda \overrightarrow{AB}$$,即: $$ 2 = \lambda \times 1, \quad 4 = \lambda \times 2, \quad 2 - k = \lambda \times 3 $$ 解得 $$\lambda = 2$$,代入得 $$k = -4$$。答案为 D。

4. 解析:直接计算 $$2\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}$$: $$ 2\overrightarrow{a} = (2, 0, -2) $$ $$ 2\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} = (2 + 2, 0 + 1, -2 + 1) = (4, 1, -1) $$ 答案为 A。

5. 解析:首先求中点 $$P$$ 的坐标: $$ P = \left( \frac{1 + 3}{2}, \frac{1 + 2}{2}, \frac{-2 + 8}{2} \right) = (2, 1.5, 3) $$ 点 $$C$$ 的坐标为 $$(0, 1, 0)$$,距离为: $$ \sqrt{(2 - 0)^2 + (1.5 - 1)^2 + (3 - 0)^2} = \sqrt{4 + 0.25 + 9} = \sqrt{13.25} = \frac{\sqrt{53}}{2} $$ 答案为 A。

6. 解析:设棱长为 2,建立坐标系,计算直线 $$AD$$ 的方向向量和平面的法向量,利用夹角公式求得正弦值为 $$\frac{4}{5}$$。答案为 A。

7. 解析:投影向量的计算公式为: $$ \text{proj}_{\boldsymbol{a}} \boldsymbol{b} = \left( \frac{\boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b}}{|\boldsymbol{a}|^2} \right) \boldsymbol{a} $$ 计算得: $$ \boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b} = 1 \times (-2) + 2 \times 1 + 2 \times 1 = 2 $$ $$ |\boldsymbol{a}|^2 = 1^2 + 2^2 + 2^2 = 9 $$ 因此投影向量为: $$ \frac{2}{9} (1, 2, 2) = \left( \frac{2}{9}, \frac{4}{9}, \frac{4}{9} \right) $$ 答案为 B。

9. 解析:计算向量 $$\boldsymbol{a} + \boldsymbol{b}$$ 的模: $$ \boldsymbol{a} + \boldsymbol{b} = (1 + 3, -1 + (-2), 0 + 1) = (4, -3, 1) $$ $$ |\boldsymbol{a} + \boldsymbol{b}| = \sqrt{4^2 + (-3)^2 + 1^2} = \sqrt{26} $$ 答案为 D。

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