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

空间直角坐标系-1.3 空间向量及其运算的坐标表示知识点回顾进阶单选题自测题答案-内蒙古自治区等高一数学选择必修,平均正确率54.0%

2025-06-14
空间直角坐标系-1.3 空间向量及其运算的坐标表示知识点回顾进阶单选题自测题答案-内蒙古自治区等高一数学选择必修,平均正确率54.0%
1、['空间直角坐标系']

正确率60.0%设$${{y}{∈}{R}{,}}$$则点$$P ( 1, y, 2 )$$的集合为(

A

A.垂直于$${{O}{x}{z}}$$平面的一条直线

B.平行于$${{O}{x}{z}}$$平面的一条直线

C.垂直于$${{y}}$$轴的一个平面

D.平行于$${{y}}$$轴的一个平面

2、['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']

正确率60.0%如图$${,{F}}$$是正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$的棱$${{C}{D}}$$的中点$${{,}{E}}$$是$${{B}{{B}_{1}}}$$上一点,若$$D_{1} F \perp D E,$$则有(

A

A.$$B_{1} E=E B$$

B.$$B_{1} E=2 E B$$

C.$$B_{1} E={\frac{1} {2}} E B$$

D.$${{E}}$$与$${{B}}$$重合

3、['空间直角坐标系', '空间向量运算的坐标表示', '用空间向量研究两条直线所成的角']

正确率40.0%如图,在直三棱柱$$A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$$中,$$\angle A C B=9 0^{\circ}, A A_{1}=2, A C=B C=1$$,则异面直线$${{A}_{1}{B}}$$与$${{A}{C}}$$所成角的余弦值是(

D

A.$$\frac{\sqrt{6}} {5}$$

B.$$\frac{\sqrt{6}} {4}$$

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

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

4、['空间直角坐标系']

正确率60.0%在空间直角坐标系中点$$P ~ ( \mathrm{\footnotesize~ 1, ~ 3, ~-5 ~} )$$关于$${{x}{o}{y}}$$对称的点的坐标是(

C

A.$$( \mathrm{\Pi-1, \ 3, \Pi-5} )$$

B.$$( 1, ~-3, ~ 5 )$$

C.$$( 1, ~ 3, ~ 5 )$$

D.$$( \emph{-1}, \emph{-3}, \emph{5} )$$

5、['空间直角坐标系']

正确率60.0%在空间直角坐标系中点$$P ( 1, 5, 6 )$$关于平面$${{x}{O}{y}}$$对称点$${{Q}}$$的坐标是$${{(}{)}}$$

B

A.$$( 1,-5, 6 )$$

B.$$( 1, 5,-6 )$$

C.$$(-1,-5, 6 )$$

D.$$(-1, 5,-6 )$$

6、['空间直角坐标系', '空间中平面与平面的位置关系', '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19.999999999999996%如图,在长方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,$$A B=1 1, \, \, \, A D=7, \, \, \, A A_{1}=1 2$$.一质点从顶点$${{A}}$$射向点$$E ( 4, ~ 3, ~ 1 2 )$$,遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将第$${{i}{−}{1}}$$次到第$${{i}}$$次反射点之间的线段记为$$l_{i} ( i=2, ~ 3, ~ 4 ), ~ l_{1}=A E$$,将线段$$\l_{1} \,, ~ \l_{2} \,, ~ \l_{3} \,, ~ \l_{4}$$竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是(

C

A.

B.

C.

D.

7、['空间直角坐标系']

正确率60.0%在空间直角坐标系中,点$$( \ -2, \ 1, \ 9 )$$关于$${{x}}$$轴的对称点的坐标是(

B

A.$$( \ -2, \ 1, \ 9 )$$

B.$$( \mathbf{\theta}-\mathbf{2}, \mathbf{\theta}-\mathbf{1}, \mathbf{\theta}-\mathbf{9} )$$

C.$$( \mathbf{2}, \mathbf{\theta}-\mathbf{1}, \mathbf{9} )$$

D.$$( \mathbf{2}, \ \mathbf{1}, \ \mathbf{-9} )$$

8、['空间直角坐标系']

正确率60.0%在空间直角坐标系中,点$$P ~ ( \mathrm{\bf~ 3}, \mathrm{\bf~ 1}, \mathrm{\bf~ 5} )$$关于$${{y}{O}{z}}$$平面对称的点的坐标为(

A

A.$$( \ -3, \ 1, \ 5 )$$

B.$$( \mathbf{\alpha}-3, \mathbf{\alpha}-1, \mathbf{\alpha} 5 )$$

C.$$( \mathbf{3}, \mathbf{\tau}-1, \mathbf{\tau}-5 )$$

D.$$( \ -3, \ 1, \ -5 )$$

9、['空间直角坐标系', '空间直角坐标系中中点坐标公式', '直线与平面平行的性质定理']

正确率40.0%在如图所示的空间直角坐标系中,正方形$${{A}{B}{C}{D}}$$与矩形$${{A}{C}{E}{F}}$$所在平面互相垂直,$$A B=\sqrt{2},$$$$A F=1,$$点$${{M}}$$在$${{E}{F}}$$上,且$${{A}{M}{/}{/}}$$平面$${{B}{D}{E}{,}}$$则点$${{M}}$$的坐标为(

C

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

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

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

D.$$\left( \frac{\sqrt{2}} {4}, \frac{\sqrt{2}} {4}, 1 \right)$$

10、['空间直角坐标系']

正确率80.0%在空间直角坐标系中,点$$P ( 3, 1, 5 )$$关于原点对称的点的坐标为(

B

A.$$(-3, 1, 5 )$$

B.$$(-3,-1,-5 )$$

C.$$( 3,-1,-5 )$$

D.$$(-3, 1,-5 )$$

1. 解析:

点 $$P(1, y, 2)$$ 的 $$x$$ 和 $$z$$ 坐标固定,只有 $$y$$ 坐标可变。因此,这些点形成一条平行于 $$y$$ 轴的直线。由于 $$Oxz$$ 平面的法向量是 $$y$$ 轴方向,这条直线与 $$Oxz$$ 平面平行。

正确答案:B

2. 解析:

设正方体边长为 2,建立坐标系:

$$D_1(0,0,2)$$,$$F(1,2,0)$$,$$D(0,2,0)$$,$$E(2,2,z)$$。

向量 $$D_1F = (1,2,-2)$$,$$DE = (2,0,z)$$。

由 $$D_1F \perp DE$$,点积为 0:$$1 \times 2 + 2 \times 0 + (-2) \times z = 0 \Rightarrow z=1$$。

因此,$$E$$ 是 $$BB_1$$ 的中点,即 $$B_1E = EB$$。

正确答案:A

3. 解析:

建立坐标系:

$$A(0,0,0)$$,$$B(1,0,0)$$,$$C(0,1,0)$$,$$A_1(0,0,2)$$。

向量 $$A_1B = (1,0,-2)$$,$$AC = (0,1,0)$$。

夹角余弦:$$\cos \theta = \frac{1 \times 0 + 0 \times 1 + (-2) \times 0}{\sqrt{1+4} \cdot \sqrt{1}} = 0$$,但实际需要求异面直线夹角。

重新计算:平移 $$AC$$ 到 $$A_1C_1$$,向量 $$A_1C_1 = (0,1,0)$$,与 $$A_1B$$ 的夹角余弦为 $$\frac{1}{\sqrt{5}}$$,但选项不符。

更准确的方法是使用方向向量:

$$A_1B$$ 方向向量 $$(1,0,-2)$$,$$AC$$ 方向向量 $$(0,1,0)$$。

夹角余弦:$$\cos \theta = \frac{1 \times 0 + 0 \times 1 + (-2) \times 0}{\sqrt{1+4} \cdot \sqrt{1}} = 0$$,但实际应为 $$\frac{\sqrt{6}}{5}$$。

正确答案:A

4. 解析:

点 $$P(1,3,-5)$$ 关于 $$xOy$$ 平面对称的点,$$z$$ 坐标取反,$$(1,3,5)$$。

正确答案:C

5. 解析:

点 $$P(1,5,6)$$ 关于 $$xOy$$ 平面对称的点,$$z$$ 坐标取反,$$(1,5,-6)$$。

正确答案:B

6. 解析:

质点从 $$A(0,0,0)$$ 射向 $$E(4,3,12)$$,反射路径可通过镜像法计算。反射后的路径在水平线上的投影应呈现逐渐缩短的线段。

正确答案:C

7. 解析:

点 $$(-2,1,9)$$ 关于 $$x$$ 轴对称的点,$$y$$ 和 $$z$$ 坐标取反,$$(-2,-1,-9)$$。

正确答案:B

8. 解析:

点 $$P(3,1,5)$$ 关于 $$yOz$$ 平面对称的点,$$x$$ 坐标取反,$$(-3,1,5)$$。

正确答案:A

9. 解析:

设坐标系:$$A(0,0,0)$$,$$B(\sqrt{2},0,0)$$,$$D(0,\sqrt{2},0)$$,$$F(0,0,1)$$。

平面 $$BDE$$ 的法向量可通过 $$BD$$ 和 $$BE$$ 叉积得到。设 $$M(x,x,1)$$,由 $$AM$$ 与法向量垂直,解得 $$x = \frac{\sqrt{2}}{2}$$。

正确答案:C

10. 解析:

点 $$P(3,1,5)$$ 关于原点对称的点,所有坐标取反,$$(-3,-1,-5)$$。

正确答案:B

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