新編一輪優(yōu)化探究理數(shù)蘇教版練習(xí):第八章 第五節(jié) 空間向量及其運算 Word版含解析
一、填空題1若a(2x,1,3),b(1,2y,9),且ab,則x_,y_.解析:若ab,則,x,y.答案:2在下列命題中:若向量a,b共線,則向量a,b所在的直線平行;若三個向量a,b,c兩兩共面,則向量a,b,c共面;已知空間的三個向量a,b,c,則對于空間的任意一個向量p總存在實數(shù)x,y,z使得px ay bz c.其中正確命題的個數(shù)是_解析:a與b共線,a,b所在直線也可能重合,故不正確;三個向量a,b,c中任兩個一定共面,但三個卻不一定共面,故不正確;只有當(dāng)a,b,c不共面時,空間任意一向量p才能表示為px ay bz c,故不正確,綜上可知四個命題中正確的個數(shù)為0.答案:03若a,b,c為空間的一組基底,則下列各項中,能構(gòu)成基底的一組向量是_a,ab,abb,ab,abc,ab,abab,ab,a2b解析:若c、ab、ab共面,則c(ab)m(ab)(m)a(m)b,則a、b、c為共面向量,此與a,b,c為空間向量的一組基底矛盾,故c,ab,ab可構(gòu)成空間向量的一組基底答案:4已知空間四邊形ABCD中,M、G分別為BC、CD的中點,則()等于_解析:如圖所示:(),.答案:5正方體ABCDA1B1C1D1的棱長為a,點M在上且,N為B1B的中點,則|為_解析:以D為原點建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系Dxyz,則A(a,0,0),C1(0,a,a),N(a,a,)設(shè)M(x,y,z),點M在上且,(xa,y,z)(x,ay,az),xa,y,z.得M(,),| a.答案:a6若向量a(1,2),b(2,1,2),且a與b的夾角的余弦值為,則等于_解析:由已知得,83(6),解得2或.答案:2或7已知A(1,2,6),B(1,2,6),O為坐標(biāo)原點,則向量與的夾角是_解析:設(shè)與的夾角為,則cos 1知.答案:8已知ABCD為平行四邊形,且A(4,1,3),B(2,5,1),C(3,7,5),則點D的坐標(biāo)為_解析:設(shè)D(x,y,z),由題設(shè)知,(2,6,2),(3x,7y,5z),又,所以,所以,故D(5,13,3)答案:(5,13,3)9在空間四邊形ABCD中,···_.解析:設(shè)b,c,d,則dc,db,cb.原式b·(dc)d·(cb)c(db)0.答案:0二、解答題10已知向量a(1,3,2),b(2,1,1),O為原點,點A(3,1,4),B(2,2,2)(1)求|2ab|;(2)在直線AB上是否存在一點E,使得b?解析:(1)2ab(2,6,4)(2,1,1)(0,5,5),故|2ab|5.(2)假設(shè)存在一點E滿足題意,即t(t0)t(3,1,4)t(1,1,2)(3t,1t,42t)若b,則·b0,所以2(3t)(1t)(42t)0,解得t,因此存在點E,使得b,此時點E的坐標(biāo)為(,)11證明三個向量ae13e22e3,b4e16e22e3,c3e112e211e3共面證明:若e1、e2、e3共面,顯然a、b、c共面;若e1、e2、e3不共面,設(shè)cab,即3e112e211e3(e13e22e3)(4e16e22e3),整理得3e112e211e3(4)e1(36)e2(22)e3,由空間向量基本定理可知解得即c5ab,則三個向量共面12已知ABC的頂點A(1,1,1),B(2,2,2),C(3,2,4),試求:(1)ABC的重心坐標(biāo);(2)ABC的面積;(3)ABC的AB邊上的高解析:(1)設(shè)重心坐標(biāo)為(x0,y0,z0),則x02,y0,z0,重心坐標(biāo)為(2,)(2)(1,1,1),(2,1,3),|,|,·2136,cos Acos ,sin A .SABC|·|·sin A×××.(3)設(shè)AB邊上的高為CD,則SABC|·|,|.故ABC的AB邊上的高是.