《高三數(shù)學(xué) 經(jīng)典例題精解分析 3-1-5 空間向量運(yùn)算的坐標(biāo)表示》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高三數(shù)學(xué) 經(jīng)典例題精解分析 3-1-5 空間向量運(yùn)算的坐標(biāo)表示(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、3.1.5 空間向量運(yùn)算的坐標(biāo)表示
雙基達(dá)標(biāo) (限時(shí)20分鐘)
1.已知a=(2,-3,1),則下列向量中與a平行的是 ( ).
A.(1,1,1) B.(-2,-3,5)
C.(2,-3,5) D.(-4,6,-2)
解析 若b=(-4,6,-2),則b=-2(2,-3,1)=-2a,所以a∥b.
答案 D
2.已知a=(1,5,-2),b=(m,2,m+2),若a⊥b,則m的值為 ( ).
2、
A.0 B.6 C.-6 D.±6
解析 ∵a⊥b,∴1×m+5×2-2(m+2)=0,解得m=6.
答案 B
3.若a=(1,λ,2),b=(2,-1,2),且a與b的夾角的余弦為,則λ= ( ).
A.2 B.-2
C.-2或 D.2或-
解析 因?yàn)閍·b=1×2+λ×(-1)+2×2=6-λ,
又因?yàn)閍·b=|a||b|·cos〈a,b〉=··=,所以=6-λ,
3、解得λ=-2或.
答案 C
4.已知向量a=(-1,0,1),b=(1,2,3),k∈R,若ka-b與b垂直,則k=________.
解析 因?yàn)?ka-b)⊥b,所以(ka-b)·b=0,
所以ka·b-|b|2=0,
所以k(-1×1+0×2+1×3)-()2=0,解得k=7.
答案 7
5.已知點(diǎn)A(-1,3,1),B(-1,3,4),D(1,1,1),若=2,則||的值是______.
解析 設(shè)點(diǎn)P(x,y,z),則由=2,
得(x+1,y-3,z-1)=2(-1-x,3-y,4-z),
則解得即P(-1,3,3),
則||===2.
答案 2
6.已知a=(
4、1,-2,4),b=(1,0,3),c=(0,0,2).求
(1)a·(b+c);(2)4a-b+2c.
解 (1)∵b+c=(1,0,5),
∴a·(b+c)=1×1+(-2)×0+4×5=21.
(2)4a-b+2c=(4,-8,16)-(1,0,3)+(0,0,4)
=(3,-8,17).
綜合提高(限時(shí)25分鐘)
7.若A(3cos α,3sin α,1),B(2cos θ,2sin θ,1),則||的取值范圍是 ( ).
A.[0,5] B.[1,5] C.(1,5) D.(0
5、,5)
解析 ||=
=,∵-1≤cos(α-θ)≤1,∴1≤||≤5.
答案 B
8.已知=(1,5,-2),=(3,1,z),若⊥,=(x-1,y,-3),且BP⊥平面ABC,則等于 ( ).
A.(,,-3) B.(,,-3)
C.(-,-,-3) D.(,-,-3)
解析 因?yàn)椤?,所以·?,
即1×3+5×1+(-2)z=0,所以z=4.
因?yàn)锽P⊥平面ABC,
6、所以⊥,且⊥,
即1×(x-1)+5y+(-2)×(-3)=0,
且3(x-1)+y+(-3)×4=0.
解得x=,y=-,
于是=(,-,-3).
答案 D
9.已知點(diǎn)A(λ+1,μ-1,3),B(2λ,μ,λ-2μ),C(λ+3,μ-3,9)三點(diǎn)共線,則實(shí)數(shù)λ+μ=________.
解析 因?yàn)椋?λ-1,1,λ-2μ-3),=(2,-2,6),若A,B,C三點(diǎn)共線,則
∥,即=-=,解得λ=0,μ=0,所以λ+μ=0.
答案 0
10.已知空間三點(diǎn)A(1,1,1),B(-1,0,4),C(2,-2,3),則與的夾角θ的大小是________.
解析 ∵=(-2,-1
7、,3),=(-1,3,-2),
∴cos〈,〉=
===-,
又0°≤〈,〉≤180°,∴θ=〈,〉=120°.
答案 120°
11.已知△ABC三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(1,2,3),B(2,-1,5),C(3,2,-5).
(1)求△ABC的面積;
(2)求△ABC中AB邊上的高.
解 (1)由已知得=(1,-3,2),=(2,0,-8),
∴||==,||==2,
·=1×2+(-3)×0+2×(-8)=-14,
cos〈,〉===,
sin〈,〉==.
∴S△ABC=||·||·sin〈,〉
=××2×=3.
(2)設(shè)AB邊上的高為CD,則||==3.
8、
12.(創(chuàng)新拓展)在正方體AC1中,已知E、F、G、H分別是CC1、BC、CD和A1C1的中點(diǎn).
證明:(1)AB1∥GE,AB1⊥EH;
(2)A1G⊥平面EFD.
證明 如圖,以A為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,設(shè)正方體棱長(zhǎng)為1,則A(0,0,0)、B(1,0,0)、C(1,1,0),D(0,1,0)、A1(0,0,1)、B1(1,0,1)、C1(1,1,1)、D1(0,1,1),由中點(diǎn)性質(zhì)得E(1,1,)、F(1,,0),G(,1,0)、H(,,1).
(1)則=(1,0,1),
=(,0,),
=(-,-,)
∵=2,·=1×(-)+1×=0,
∴∥,⊥.
即AB1∥GE,AB1⊥EH.
(2)∵=(,1,-1),=(1,-,0),
=(1,0,),∴·=-+0=0,
·=+0-=0,∴A1G⊥DF,A1G⊥DE.
又DF∩DE=D,∴A1G⊥平面EFD.