格物学

空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直-空间向量及其运算的坐标表示知识点专题基础单选题自测题答案-上海市等高一数学选择必修,平均正确率66.0%

2025-05-02
空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直-空间向量及其运算的坐标表示知识点专题基础单选题自测题答案-上海市等高一数学选择必修,平均正确率66.0%
1、['空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直', '空间向量运算的坐标表示', '向量的模', '数量积的运算律', '向量垂直']

正确率60.0%向量$${{a}^{→}{=}{{(}{1}{,}{2}{,}{x}{)}}{,}}$$$${{b}^{→}{=}{{(}{2}{,}{y}{,}{−}{1}{)}}{,}}$$若$${{|}{{a}^{→}}{|}{=}{\sqrt {5}}}$$,且$${{a}^{→}{⊥}{{b}^{→}}{,}}$$则$${{x}{+}{y}}$$的值为$${{(}{)}}$$

C

A.-2

B.$${{2}}$$

C.$${{−}{1}}$$

D.$${{1}}$$

2、['等差中项', '空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直', '用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '等差数列的性质']

正确率40.0%已知向量$${{m}{⃗}{=}{(}{1}{,}{2}{,}{y}{)}{与{向}{量}}{{n}{⃗}}{=}{(}{x}{,}{−}{2}{,}{1}{)}}$$垂直,且$${{x}{,}{\sqrt {3}}{,}{y}}$$成等比数列,则正实数$${{x}{,}{y}}$$的等差中项为(

B

A.$${{−}{2}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{±}{2}}$$

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

3、['空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直']

正确率80.0%已知$${{a}{=}{(}{2}{,}{3}{,}{−}{1}{)}{,}{b}{=}{(}{t}{,}{t}{+}{1}{,}{t}{−}{1}{)}{,}}$$若$${{a}{⊥}{b}{,}}$$则$${{t}{=}}$$(

A

A.$${{−}{1}}$$

B.$${{0}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{2}}$$

4、['空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直', '空间向量运算的坐标表示']

正确率60.0%若向量$${{a}{=}{(}{2}{,}{1}{,}{−}{2}{)}{,}{e}{/}{/}{a}}$$且$${{|}{e}{|}{=}{1}{,}}$$则$${{e}{=}}$$(

A

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

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

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

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

5、['空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直', '用空间向量研究空间中直线、平面的垂直', '平面的法向量及其应用', '用空间向量研究空间中直线、平面的平行']

正确率60.0%若平面$${{α}{,}{β}}$$的法向量分别为$$\vec{a}=\left( \frac{1} {2},-1, 3 \right), \vec{b}=(-1, 2,-6 )$$,则(

D

A.$${{α}{/}{/}{β}}$$

B.$${{α}}$$与$${{β}}$$相交但不垂直

C.$${{α}{⊥}{β}}$$

D.$${{α}{/}{/}{β}}$$或$${{α}}$$与$${{β}}$$重合

6、['空间直角坐标系', '空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直', '空间向量运算的坐标表示', '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']

正确率60.0%在正方体$${{A}{B}{C}{D}{−}{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}{{D}_{1}}}$$中$${,{E}{,}{F}}$$分别在$${{A}_{1}{D}{,}{A}{C}}$$上,且$$A_{1} E=\frac{2} {3} A_{1} D, \, \, \, A F=\frac{1} {3} A C,$$则(

B

A.$${{E}{F}}$$至多与$${{A}_{1}{D}{,}{A}{C}}$$中的一条垂直

B.$${{E}{F}{⊥}{{A}_{1}}{D}}$$且$${{E}{F}{⊥}{A}{C}}$$

C.$${{E}{F}}$$与$${{B}{{D}_{1}}}$$相交

D.$${{E}{F}}$$与$${{B}{{D}_{1}}}$$异面

7、['空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直', '一元二次方程的解集', '空间向量的数量积', '空间向量的线性运算']

正确率60.0%若$${{△}{{A}{B}{C}}}$$中,$${{∠}{C}{=}{{9}{0}^{∘}}{,}{A}{(}{1}{,}{2}{,}{-}{3}{k}{)}{,}{B}{{(}{-}}{2}{,}{1}{,}{0}{)}{,}{C}{(}{4}{,}{0}{,}{-}{2}{k}{)}}$$,则$${{k}}$$的值为(

D

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

B.$${{-}{\sqrt {{1}{0}}}}$$

C.$${{2}{\sqrt {5}}}$$

D.$${{\}{p}{m}{\sqrt {{1}{0}}}}$$

9、['空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直']

正确率80.0%已知$${{a}{=}{(}{2}{,}{−}{1}{,}{2}{)}{,}{b}{=}{(}{−}{4}{,}{2}{,}{x}{)}{,}}$$且$${{a}{/}{/}{b}{,}}$$则$${{x}{=}}$$(

C

A.$${{5}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{−}{4}}$$

D.$${{−}{5}}$$

10、['空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直']

正确率60.0%已知空间向量$${{a}{=}{{(}{1}{,}{−}{2}{,}{3}{)}}{,}{b}{=}{{(}{x}{,}{4}{,}{z}{)}}}$$,若$${{a}{/}{/}{b}}$$,则$${{x}{+}{2}{z}{=}}$$

C

A.$${{−}{7}}$$

B.$${{±}{7}}$$

C.$${{−}{{1}{4}}}$$

D.$${{±}{{1}{4}}}$$

1. 已知向量$${\vec{a}=(1,2,x)}$$,$${\vec{b}=(2,y,-1)}$$,且$${|\vec{a}|=\sqrt{5}}$$,$${\vec{a} \perp \vec{b}}$$。求$${x+y}$$的值。

解析:

1. 由$${|\vec{a}|=\sqrt{5}}$$得:

$${1^2 + 2^2 + x^2 = 5 \Rightarrow x^2 = 0 \Rightarrow x = 0}$$

2. 由$${\vec{a} \perp \vec{b}}$$得点积为0:

$${1 \cdot 2 + 2 \cdot y + x \cdot (-1) = 0 \Rightarrow 2 + 2y - 0 = 0 \Rightarrow y = -1}$$

3. 因此$${x + y = 0 + (-1) = -1}$$,答案为$${C}$$。

2. 已知向量$${\vec{m}=(1,2,y)}$$与$${\vec{n}=(x,-2,1)}$$垂直,且$${x, \sqrt{3}, y}$$成等比数列,求正实数$${x, y}$$的等差中项。

解析:

1. 由$${\vec{m} \perp \vec{n}}$$得点积为0:

$${1 \cdot x + 2 \cdot (-2) + y \cdot 1 = 0 \Rightarrow x - 4 + y = 0 \Rightarrow x + y = 4}$$

2. 由$${x, \sqrt{3}, y}$$成等比数列得:

$${(\sqrt{3})^2 = x \cdot y \Rightarrow xy = 3}$$

3. 解方程组$${x + y = 4}$$和$${xy = 3}$$得正实数解$${x = 1, y = 3}$$或$${x = 3, y = 1}$$。

4. 等差中项为$${\frac{x + y}{2} = \frac{4}{2} = 2}$$,答案为$${B}$$。

3. 已知$${a=(2,3,-1)}$$,$${b=(t,t+1,t-1)}$$,若$${a \perp b}$$,求$${t}$$的值。

解析:

1. 由$${a \perp b}$$得点积为0:

$${2 \cdot t + 3 \cdot (t+1) + (-1) \cdot (t-1) = 0 \Rightarrow 2t + 3t + 3 - t + 1 = 0 \Rightarrow 4t + 4 = 0 \Rightarrow t = -1}$$

2. 答案为$${A}$$。

4. 若向量$${a=(2,1,-2)}$$,$${e \parallel a}$$且$${|e|=1}$$,求$${e}$$。

解析:

1. 设$${e = k \cdot a = (2k, k, -2k)}$$,由$${|e|=1}$$得:

$${\sqrt{(2k)^2 + k^2 + (-2k)^2} = 1 \Rightarrow \sqrt{9k^2} = 1 \Rightarrow |3k| = 1 \Rightarrow k = \pm \frac{1}{3}}$$

2. 因此$${e = \left(\frac{2}{3}, \frac{1}{3}, -\frac{2}{3}\right)}$$或$${e = \left(-\frac{2}{3}, -\frac{1}{3}, \frac{2}{3}\right)}$$,答案为$${A}$$。

5. 若平面$${\alpha, \beta}$$的法向量分别为$${\vec{a}=\left(\frac{1}{2},-1,3\right)}$$,$${\vec{b}=(-1,2,-6)}$$,判断两平面关系。

解析:

1. 检查$${\vec{a}}$$与$${\vec{b}}$$是否平行:

$${\vec{b} = -2 \cdot \vec{a}}$$,因此两法向量平行,平面$${\alpha \parallel \beta}$$或重合,答案为$${D}$$。

6. 在正方体$${ABCD-A_1B_1C_1D_1}$$中,$${E, F}$$分别在$${A_1D, AC}$$上,且$${A_1E = \frac{2}{3}A_1D}$$,$${AF = \frac{1}{3}AC}$$,判断$${EF}$$与其他线段的关系。

解析:

1. 建立坐标系,设正方体边长为3,计算$${E, F}$$坐标。

2. 验证$${EF}$$与$${A_1D, AC}$$的点积均为0,说明$${EF}$$与两者均垂直,答案为$${B}$$。

7. 在$${\triangle ABC}$$中,$${\angle C = 90^\circ}$$,点$${A(1,2,-3k)}$$,$${B(-2,1,0)}$$,$${C(4,0,-2k)}$$,求$${k}$$的值。

解析:

1. 向量$${\vec{CA} = (-3,2,-k)}$$,$${\vec{CB} = (-6,1,2k)}$$。

2. 由$${\angle C = 90^\circ}$$得点积为0:

$${(-3)(-6) + 2 \cdot 1 + (-k)(2k) = 0 \Rightarrow 18 + 2 - 2k^2 = 0 \Rightarrow 2k^2 = 20 \Rightarrow k = \pm \sqrt{10}}$$

3. 答案为$${D}$$。

9. 已知$${a=(2,-1,2)}$$,$${b=(-4,2,x)}$$,且$${a \parallel b}$$,求$${x}$$的值。

解析:

1. 由$${a \parallel b}$$得存在$${k}$$使得$${b = k \cdot a}$$:

$${-4 = 2k \Rightarrow k = -2}$$

$${2 = -1 \cdot k \Rightarrow k = -2}$$

$${x = 2 \cdot k = -4}$$

2. 答案为$${C}$$。

10. 已知空间向量$${a=(1,-2,3)}$$,$${b=(x,4,z)}$$,若$${a \parallel b}$$,求$${x + 2z}$$的值。

解析:

1. 由$${a \parallel b}$$得存在$${k}$$使得$${b = k \cdot a}$$:

$${x = k \cdot 1 = k}$$

$${4 = -2 \cdot k \Rightarrow k = -2}$$

$${z = 3 \cdot k = -6}$$

2. 因此$${x + 2z = -2 + 2 \cdot (-6) = -14}$$,答案为$${C}$$。

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