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1、第三章空间向量与立体几何单元测试【满分:150分时间:120分钟】第Ⅰ卷(选择题)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,只有一项是符合题目要求的)1.(2019年和平区期中)与向量a=(1,-3,2)平行的一个向量的坐标是( )A. B.(-1,-3,2)C.D.【答案】C [a=(1,-3,2)=-2.]2.(2018年东莞市模拟)在正方体ABCDA1B1C1D1中,=,=x+y(+),则( )A.x=1,y=B.x=1,y=C.x=,y=1D.x=1,y=【
2、答案】A [=+=+=+=+(+),∴x=1,y=.应选A.]3.(2019年绍兴模拟)已知A(2,-4,-1),B(-1,5,1),C(3,-4,1),D(0,0,0),令a=,b=,则a+b为( )A.(5,-9,2)B.(-5,9,-2)C.(5,9,-2)D.(5,-9,-2)【答案】B [a==(-1,0,-2),b==(-4,9,0),∴a+b=(-5,9,-2).]4.(2019年潍坊模拟)已知点A(1,2,1),B(-1,3,4),D(1,1,1),若=2,则
3、
4、的值是( )A. B.
5、 C. D.【答案】C [设P(x,y,z),则=(x-1,y-2,z-1),=(-1-x,3-y,4-z),由=2知x=-,y=,z=3,即P.由两点间距离公式可得
6、
7、=.]5.(2019年海南期中)在棱长为1的正方体ABCDA1B1C1D1中,下列结论不正确的是( )A.=-B.·=0C.·=0D.·=0【答案】D [如图,∥,⊥,⊥,故A,B,C选项均正确.]6.(2019年宣城模拟)设▱ABCD的对角线AC和BD交于E,P为空间任意一点,如图1所示,若+++=x,则x=( )图1A.2B.3C
8、.4D.5【答案】C [∵E为AC,BD的中点,∴由中点公式得=(+),=(+).∴+++=4.从而x=4.]7.(2019年芮城县期末)已知a=(2,-1,3),b=(-1,4,-2),c=(7,5,λ),若a,b,c三向量共面,则实数λ等于( )A.B.C.D.【答案】D [∵a,b,c三向量共面,则存在不全为零的实数x,y,使c=xa+yb,即(7,5,λ)=x(2,-1,3)+y(-1,4,-2)=(2x-y,-x+4y,3x-2y),所以解得∴λ=3x-2y=.]8.(2018年兴庆区期末)若向量
9、a=(x,4,5),b=(1,-2,2),且a与b的夹角的余弦值为,则x=( )A.3B.-3C.-11D.3或-11【答案】A [因为a·b=(x,4,5)·(1,-2,2)=x-8+10=x+2,且a与b的夹角的余弦值为,所以=,解得x=3或-11(舍去),故选A.]9.(2019年珠海期中)若直线l的方向向量为(2,1,m),平面α的法向量为,且l⊥α,则m=( )A.2B.3C.4D.5【答案】C [∵l⊥α,∴直线l的方向向量平行于平面α的法向量.∴==.∴m=4.]10.(2019年海南期中)
10、直三棱柱ABCA1B1C1中,若∠BAC=90°,AB=AC=AA1,则异面直线BA1与AC1所成角为( )A.30°B.45°C.60°D.90°【答案】C [建立如图所示的空间直角坐标系,设AB=1,则A(0,0,0),B(1,0,0),A1(0,0,1),C1(0,1,1),∴=(-1,0,1),=(0,1,1),∴cos〈,〉===.∴〈,〉=60°,即异面直线BA1与AC1所成角为60°.]11.(2019年分宜县月考)已知正四棱柱ABCDA1B1C1D1中,AA1=2AB,则CD与平面BDC1所
11、成角的正弦值等于( )A.B.C.D.【答案】A [以D为坐标原点,建立空间直角坐标系,如图,设AA1=2AB=2,则D(0,0,0),C(0,1,0),B(1,1,0),C1(0,1,2),则=(0,1,0),=(1,1,0),=(0,1,2).设平面BDC1的法向量为n=(x,y,z),则n⊥,n⊥,所以有令y=-2,得平面BDC1的一个法向量为n=(2,-2,1).设CD与平面BDC1所成的角为θ,则sinθ=
12、cos〈n,〉
13、==.]12.(2019年宁波模拟)在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,
14、PA⊥平面ABCD,PA=,那么二面角ABDP的大小为( )A.30°B.45°C.60°D.75°【答案】A [如图所示,建立空间直角坐标系,则=,=(-3,4,0).设n=(x,y,z)为平面PBD的一个法向量,则得即令x=1,则n=.又n1=为平面ABCD的一个法向量,∴cos〈n1,n〉==,∴所求二面角为30°.]第Ⅱ卷(非选择题)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案