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选修2-1空间向量单元测试题(一)
第三章 单元质量评估(一)
第卷(选择题 共60分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的)
1.在空间四边形ABCD中,连接AC、BD,若BCD是正三角形,且E为其中心,则+--的化简结果为( )
A. B.2
C.0 D.2
解析:如图,F是BC的中点,E是DF的三等分点,
=.
=,则+--=+--=+-=-=0.
答案:C
2.在以下命题中,不正确的个数为( )
|a|-|b|=|a+b|是a,b共线的充要条件;
若ab,则存在唯一的实数λ,使a=λb;
对空间任意一点O和不共线的三点A,B,C,若=
2-2-,则P,A,B,C四点共面;
若{a,b,c}为空间的一个基底,则{a+b,b+c,c+a}构成空间的另一个基底;
|(a·b)·c|=|a|·|b|·|c|.
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:|a|-|b|=|a+b|a与b的夹角为π,故是充分不必要条件,故不正确;b需为非零向量,故不正确;因为2-2-1≠1,由共面向量定理知,不正确;由基底的定义知正确;由向量的数量积的性质知,不正确.
答案:C
3.已知A、B、C、D为四个不同点,且+++=0,则( )
A.A、B、C、D四点必共面
B.A、B、C、D四点构成一个空间四边形
C.A、B、C、D四点必共线
D.A、B、C、D四点的位置无法确定
解析:共线、共面和构成一个空间四边形三种情况都可能出现,故选D.
答案:D
4.如图,在四面体ABCD中,已知=b,=a,=c,=,则=( )
A.-a+b+c
B.a+b+c
C.a-b+c
D.a-b+c
解析:=++=++(-)=-a+b+c,故选A.
答案:A
5.已知向量a=(1,x,1),b=(2,1,-1),a·b0,则函数y=x2+4x-1的值域是( )
A.(-∞,3) B.(-∞,-3)
C.(-4,+∞) D.(-∞,-4)
解析:由a·b0,得2+x-10,解得x-1.而函数y=x2+4x-1在(-1,+∞)上是增函数,y(-1)2+4×(-1)-1,即y-4.
答案:C
6.已知a=(-1,-5,-2),b=(x,2,x+2),若ab,则x的值为( )
A.0 B.-
C.-6 D.±6
解析:a⊥b,a·b=(-1,-5,-2)·(x,2,x+2)=-x-10-2x-4=-3x-14=0,x=-,故选B.
答案:B
7.已知点A(-3,4,3),O为坐标原点,则OA与坐标平面yOz所成角的正切值为( )
A. B.
C. D.1
解析:A点在面yOz上射影为B(0,4,3)且|OB|=5,所以OA与平面yOz所成角θ满足tanθ==.
答案:B
8.已知a=(cosα,1,sinα),b=(sinα,1,cosα),则向量a+b与a-b的夹角是( )
A.90° B.60°
C.30° D.0°
解析:(a+b)·(a-b)=a2-b2=(cos2α+sin2α+1)-(sin2α+1+cos2α)=0,
(a+b)(a-b).
答案:A
9.如图所示,直三棱柱ABC—A1B1C1中,AA1=AB=AC,ABAC,M是CC1的中点,Q是BC的中点,P是A1B1的中点,则直线PQ与AM所成的角为( )
A. B.
C. D.
解析:以A为坐标原点,AB、AC、AA1所在直线为x、y、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,设AA1=AB=AC=2,则=(0,2,1),Q(1,1,0),P(1,0,2),=(0,-1,2),所以·=0,所以QP与AM所成角为.
答案:D
10.已知A(1,1,1),B(2,2,2),C(3,2,4),则ABC的面积为( )
A. B.2
C. D.
解析:A(1,1,1),B(2,2,2),C(3,2,4),
=(1,1,1),=(2,1,3),
cos〈,〉===,
sin〈,〉=,
S△ABC=||·||·sin〈,〉
=×××=,故选D.
答案:D
11.如图,在棱长为1的正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F分别为棱AA1、BB1的中点,G为棱A1B1上的一点,且A1G=λ(0≤λ≤1),则点G到平面D1EF的距离为( )
A. B.
C. D.
解析:A1B1∥EF,点G在A1B1上,点G到平面D1EF的距离即为点A1到平面D1EF的距离,即是点A1到D1E的距离.D1E=,由三角形面积可得所求距离为=,故选D.
答案:D
12.如图,已知点P为菱形ABCD外一点,且PA平面ABCD,PA=AD=AC,点F为PC中点,则二面角C—BF—D的正切值为( )
A. B.
C. D.
解析:如图,连接BD,AC∩BD=O,连
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