十年高考分類解析與應試策略數(shù)學

第五章  平面向量與直線、平面、簡單幾何體(B)

 

●考點闡釋

1.向量是數(shù)學中的重要概念,并和數(shù)一樣,也能運算.它是一種工具,用向量的有關知識能有效地解決數(shù)學、物理等學科中的很多問題.

向量法和坐標法是研究和解決向量問題的兩種方法.

坐標表示,使平面中的向量與它的坐標建立了一一對應關系,用“數(shù)”的運算處理“形”的問題,在解析幾何中有廣泛的應用.向量法便于研究空間中涉及直線和平面的各種問題.

2.平移變換的價值在于可利用平移變換,使相應的函數(shù)解析式得到簡化.

●試題類編

一、選擇題

1.(2002上海春,13)若a、b、c為任意向量,mR,則下列等式不一定成立的是(    )

A.(a+b)+c=a+(b+c)                B.(a+b)?c=a?c+b?c

C.ma+b)=ma+mb                       D.(a?bc=ab?c

試題詳情

2.(2002天津文12,理10)平面直角坐標系中,O為坐標原點,已知兩點A(3,1),B(-1,3),若點C滿足,其中α、βR,且α+β=1,則點C的軌跡方程為(    )

A.3x+2y-11=0                                      B.(x-1)2+(y-2)2=5

C.2xy=0                                       D.x+2y-5=0

試題詳情

3.(2001江西、山西、天津文)若向量a=(3,2),b=(0,-1),則向量2ba的坐標是(    )

A.(3,-4)                                 B.(-3,4)  

C.(3,4)                                     D.(-3,-4)

試題詳情

4.(2001江西、山西、天津)設坐標原點為O,拋物線y2=2x與過焦點的直線交于A、B兩點,則等于(    )

試題詳情

A.                          B.-                       C.3                            D.-3

試題詳情

5.(2001上海)如圖5―1,在平行六面體ABCDA1B1C1D1中,MACBD的交點,若=a,=b,=c.則下列向量中與相等的向量是(    )

試題詳情

A.-a+b+c                                              B. a+b+c

試題詳情

C. ab+c                                               D.-ab+c

試題詳情

6.(2001江西、山西、天津理,5)若向量a=(1,1),b=(1,-1),c=(-1,2),則c等于(    )

試題詳情

A.-a+b                                        B.ab  

試題詳情

C. ab                                         D.-a+b

試題詳情

7.(2000江西、山西、天津理,4)設a、b、c是任意的非零平面向量,且相互不共線,則

①(a?bc-(c?ab=0  ②|a|-|b|<|ab|  ③(b?ca-(c?ab不與c垂直

④(3a+2b)(3a-2b)=9|a|2-4|b|2中,是真命題的有(    )

A.①②                      B.②③                       C.③④                       D.②④

試題詳情

8.(1997全國,5)如果直線l沿x軸負方向平移3個單位,再沿y軸正方向平移1個單位后,又回到原來的位置,那么直線l的斜率為(    )

試題詳情

A.-                        B.-3                               C.                          D.3

試題詳情

二、填空題

9.(2002上海文,理2)已知向量ab的夾角為120°,且|a|=2,|b|=5,則(2ab)?a=_____.

試題詳情

10.(2001上海春,8)若非零向量α、β滿足|α+β|=|αβ|,則αβ所成角的大小為_____.

試題詳情

11.(2000上海,1)已知向量=(-1,2),=(3,m),若,則m=    .

試題詳情

12.(1999上海理,8)若將向量a=(2,1)圍繞原點按逆時針方向旋轉得到向量b,則向量b的坐標為_____.

試題詳情

13.(1997上海,14)設a=(m+1)i-3j,b=i+(m-1)j,(a+b)⊥(ab),則m=_____.

試題詳情

14.(1996上海,15)已知a+b=2i-8j,ab=-8i+16j,那么a?b=_____.

試題詳情

15.(1996上海,15)已知O(0,0)和A(6,3)兩點,若點P在直線OA上,且,又P是線段OB的中點,則點B的坐標是_____.

試題詳情

三、解答題

 16.(2003上海春,19)已知三棱柱ABCA1B1C1,在某個空間直角坐標系中,={0,0,n}.(其中mn>0).如圖5―2.

(1)證明:三棱柱ABCA1B1C1是正三棱柱;

試題詳情

(2)若m=n,求直線CA1與平面A1ABB1所成角的大小.

試題詳情

17.(2002上海春,19)如圖5―3,三棱柱OABO1A1B1,平面OBB1O1⊥平面OAB,∠O1OB=60°,∠AOB=90°,且OB=OO1=2,OA=.求:

(1)二面角O1ABO的大;

(2)異面直線A1BAO1所成角的大小.

(上述結果用反三角函數(shù)值表示)

試題詳情

18.(2002上海,17)如圖5―4,在直三棱柱ABOABO′中,OO′=4,OA=4,OB=3,∠AOB=90°,D是線段AB′的中點,P是側棱BB′上的一點,若OPBD,求OP與底面AOB所成角的大小.(結果用反三角函數(shù)值表示)

試題詳情

圖5―3             圖5―4         圖5―5

試題詳情

19.(2002天津文9,理18)如圖5―5,正三棱柱ABCA1B1C1的底面邊長為a,側棱長為a.

(1)建立適當?shù)淖鴺讼,并寫出點AB、A1C1的坐標;

(2)求AC1與側面ABB1A1所成的角.

試題詳情

20.(2002天津文22,理21)已知兩點M(-1,0),N(1,0),且點P使

試題詳情

成公差小于零的等差數(shù)列.

(1)點P的軌跡是什么曲線?

試題詳情

(2)若點P坐標為(x0y0),θ的夾角,求tanθ.

試題詳情

21.(2001江西、山西、天津理)如圖5―6,以正四棱錐VABCD底面中心O為坐標原點建立空間直角坐標系Oxyz,其中OxBC,OyAB,EVC的中點,正四棱錐底面邊長為2a,高為h.

試題詳情

(1)求cos< >;

(2)記面BCVα,面DCVβ,若∠BED是二面角αVCβ的平面角,求∠BED.

試題詳情

       

圖5―6           圖5―7             圖5―8

試題詳情

22.(2001上海春)在長方體ABCDA1B1C1D1中,點E、F分別在BB1、DD1上,且AEA1B,AFA1D.

(1)求證:A1C⊥平面AEF;

(2)若規(guī)定兩個平面所成的角是這兩個平面所組成的二面角中的銳角(或直角).則在空間中有定理:若兩條直線分別垂直于兩個平面,則這兩條直線所成的角與這兩個平面所成的角相等.

試根據(jù)上述定理,在AB=4,AD=3,AA1=5時,求平面AEF與平面D1B1BD所成角的大小.(用反三角函數(shù)值表示)

試題詳情

23.(2001上海)在棱長為a的正方體OABCOABC′中,E、F分別是棱AB、BC上的動點,且AE=BF.如圖5―8.

(1)求證:AFCE.

(2)當三棱錐B′―BEF的體積取得最大值時,求二面角B′―EFB的大。ńY果用反三角函數(shù)表示)

試題詳情

24.(2000上海春,21)四棱錐PABCD中,底面ABCD是一個平行四邊形, ={2,-1,-4},={4,2,0},={-1,2,-1}.

(1)求證:PA⊥底面ABCD;

(2)求四棱錐PABCD的體積;

(3)對于向量a={x1y1z1},b={x2y2z2},c={x3,y3,z3},定義一種運算:

試題詳情

a×b)?c=x1y2z3+x2y3z1+x3y1z2x1y3z2x2y1z3x3y2z1,試計算(×)?的絕對值的值;說明其與四棱錐PABCD體積的關系,并由此猜想向量這一運算(×)?的絕對值的幾何意義.

試題詳情

25.(2000上海,18)如圖5―9所示四面體ABCD中,AB、BCBD兩兩互相垂直,且AB=BC=2,EAC中點,異面直線ADBE所成的角的大小為arccos,求四面體ABCD的體積.

試題詳情

圖5―9        圖5―10          圖5―11

試題詳情

26.(2000天津、江西、山西)如圖5―10所示,直三棱柱ABCA1B1C1中,CA=CB=1,∠BCA=90°,棱AA1=2,M、N分別是A1B1、A1A的中點.

試題詳情

(1)求的長;

試題詳情

(2)求cos< >的值;

(3)求證:A1BC1M.

試題詳情

27.(2000全國理,18)如圖5―11,已知平行六面體ABCDA1B1C1D1的底面ABCD是菱形且∠C1CB=∠C1CD=∠BCD=60°.

(1)證明:C1CBD;

試題詳情

(2)假定CD=2,CC1=,記面C1BDα,面CBDβ,求二面角αBDβ的平面角的余弦值;

試題詳情

(3)當的值為多少時,能使A1C⊥平面C1BD?請給出證明.

試題詳情

28.(1999上海,20)如圖5―12,在四棱錐PABCD中,底面ABCD是一直角梯形,∠BAD=90°,ADBC,AB=BC=aAD=2a,且PA⊥底面ABCDPD與底面成30°角.

(1)若AEPD,E為垂足,求證:BEPD;

(2)求異面直線AECD所成角的大小.

試題詳情

29.(1995上海,21)如圖5―13在空間直角坐標系中BC=2,原點OBC的中點,點A的坐標是(,0),點D在平面yOz上,且∠BDC=90°,∠DCB=30°.

試題詳情

(1)求向量的坐標;

試題詳情

(2)設向量的夾角為θ,求cosθ的值.

●答案解析

試題詳情

1.答案:D

解析:因為(a?bc=|a|?|b|?cosθ?cab?c)=|b|?|c|?cosα?ac方向與a方向不一定同向.

評述:向量的積運算不滿足結合律.

試題詳情

2.答案:D

試題詳情

解析:設=(x,y),=(3,1),=(-1,3),α=(3αα),

試題詳情

β=(-β,3β

試題詳情

α+β=(3αβα+3β

試題詳情

∴(x,y)=(3αβ,α+3β),∴

α+β=1  因此可得x+2y=5

評述:本題主要考查向量法和坐標法的相互關系及轉換方法.

試題詳情

3.答案:D

解析:設(x,y)=2ba=2(0,-1)-(3,2)=(-3,-4).

評述:考查向量的坐標表示法.

試題詳情

4.答案:B

試題詳情

解法一:設Ax1y1),Bx2,y2),AB所在直線方程為y=kx),則=x1x2+y1y2.又,得k2x2-(k2+2)x+=0,∴x1?x2=,而y1y2=kx1kx2)=k2x1)(x2)=-1.∴x1x2+y1y2=-1=-.

試題詳情

解法二:因為直線AB是過焦點的弦,所以y1?y2=-p2=-1.x1?x2同上.

評述:本題考查向量的坐標運算,及數(shù)形結合的數(shù)學思想.

試題詳情

5.答案:A

試題詳情

解析:=c+(-a+b)=-a+b+c

評述:用向量的方法處理立體幾何問題,使復雜的線面空間關系代數(shù)化,本題考查的是基本的向量相等,與向量的加法.考查學生的空間想象能力.

試題詳情

6.答案:B

解析:設c=ma+nb,則(-1,2)=m(1,1)+n(1,-1)=(m+n,mn).

試題詳情

  ∴

評述:本題考查平面向量的表示及運算.

試題詳情

7.答案:D

解析:①平面向量的數(shù)量積不滿足結合律.故①假;

②由向量的減法運算可知|a|、|b|、|ab|恰為一個三角形的三條邊長,由“兩邊之差小于第三邊”,故②真;

③因為[(b?ca-(c?ab]?c=(b?ca?c-(c?ab?c=0,所以垂直.故③假;

④(3a+2b)(3a-2b)=9?a?a-4b?b=9|a|2-4|b|2成立.故④真.

評述:本題考查平面向量的數(shù)量積及運算律.

試題詳情

8.答案:A

解析:設直線l的方程為y=kx+b(此題k必存在),則直線向左平移3個單位,向上平移1個單位后,直線方程應為y=kx+3)+b+1即y=kx+3k+b+1

試題詳情

因為此直線與原直線重合,所以兩方程相同.比較常數(shù)項得3k+b+1=b.∴k=-.

評述:本題考查平移變換與函數(shù)解析式的相互關系.

試題詳情

9.答案:13

試題詳情

解析:∵(2ab)?a=2a2b?a=2|a|2-|a|?|b|?cos120°=2?4-2?5(-)=13.

評述:本題考查向量的運算關系.

試題詳情

10.答案:90°

試題詳情

解析:由|α+β|=|αβ|,可畫出幾何圖形,如圖5―14.

試題詳情

|αβ|表示的是線段AB的長度,|α+β|表示線段OC的長度,由|AB|=|OC|

∴平行四邊形OACB為矩形,故向量αβ所成的角為90°

評述:本題考查向量的概念,向量的幾何意義,向量的運算.這些知識不只在學習向量時用到,而且在復數(shù)、物理學中也是一些最基本的知識.

試題詳情

11.答案:4

試題詳情

解析:∵={-1,2},={3,m},={4,m-2},又,

試題詳情

∴-1×4+2(m-2)=0,∴m=4.

評述:本題考查向量的概念,向量的運算,向量的數(shù)量積及兩向量垂直的充要條件.

試題詳情

12.答案:(

試題詳情

解析:設a==2+i,b=,由已知的夾角為,由復數(shù)乘法的幾何意義,得=(cos+isin)=(2+i).

試題詳情

b=(

評述:本題考查向量的概念,向量與復數(shù)一一對應關系,考查變通、變換等數(shù)學方法,以及運用數(shù)學知識解決問題的能力.

試題詳情

13.答案:-2

解析:由題意,得

 

試題詳情

∵(a+b)⊥(ab),∴(m+2)×m+(m-4)(-m-2)=0,∴m=-2.

評述:本題考查平面向量的加、減法,平面向量的數(shù)量積及運算,兩向量垂直的充要條件.

試題詳情

14.答案:-63

解析:解方程組

試題詳情

 

 

試題詳情

a?b=(-3)×5+4×(-12)=-63.

評述:本題考查平面向量數(shù)量積的坐標表示及求法.

試題詳情

15.答案:(4,2)

試題詳情

解析:設Pxy),由定比分點公式,

P(2,1),又由中點坐標公式,可得B(4,2).

試題詳情

16.(1)證明:∵,∴| |=m,

試題詳情

試題詳情

∴||=m,||=m,∴△ABC為正三角形.

試題詳情

?=0,即AA1AB,同理AA1AC,∴AA1⊥平面ABC,從而三棱柱ABCA1B1C1是正三棱柱.

(2)解:取AB中點O,連結COA1O.

COAB,平面ABC⊥平面ABB1A1,∴CO⊥平面ABB1A1,即∠CA1O為直線CA1與平面A1ABB1所成的角.

試題詳情

在Rt△CA1O中,CO=m,CA1=,

試題詳情

∴sinCA1O=,即∠CA1O=45°.

試題詳情

17.解:(1)取OB的中點D,連結O1D,

O1DOB.

∵平面OBB1O1⊥平面OAB,

O1D⊥平面OAB.

DAB的垂線,垂足為E,連結O1E.

O1EAB.

∴∠DEO1為二面角O1ABO的平面角.

試題詳情

由題設得O1D=,

試題詳情

sinOBA=,

試題詳情

DE=DBsinOBA=

試題詳情

∵在RtO1DE中,tanDEO1=

試題詳情

∴∠DEO1=arctan,即二面角O1ABO的大小為arctan.

試題詳情

(2)以O點為原點,分別以OA、OB所在直線為x、y軸,過O點且與平面AOB垂直的直線為z軸,建立空間直角坐標系如圖5―15.則

試題詳情

O(0,0,0),O1(0,1,),A,0,0),A1,1,),B(0,2,0).

設異面直線A1BAO1所成的角為α,

試題詳情

,

試題詳情

cosα=,

試題詳情

∴異面直線A1BAO1所成角的大小為arccos.

試題詳情

18.解法一:如圖5―16,以O點為原點建立空間直角坐標系.

試題詳情

由題意,有B(3,0,0),D,2,4),設P(3,0,z),則

試題詳情

={-,2,4},={3,0,z}.

試題詳情

BDOP,∴?=-+4z=0,z=.

BB′⊥平面AOB,∴∠POBOP與底面AOB所成的角.

試題詳情

tanPOB=,∴∠POB=arctan.

試題詳情

解法二:取OB′中點E,連結DE、BE,如圖5―17,則

DE⊥平面OBBO′,

BEBD在平面OBBO′內的射影.

又∵OPBD.

由三垂線定理的逆定理,得OPBE.

在矩形OBBO′中,易得Rt△OBP∽Rt△BBE

試題詳情

,得BP=.

試題詳情

(以下同解法一)

試題詳情

19.解:(1)如圖5―18,以點A為坐標原點O,以AB所在直線為Oy軸,以AA1所在直線為Oz軸,以經過原點且與平面ABB1A1垂直的直線為Ox軸,建立空間直角坐標系.

由已知,得

試題詳情

A(0,0,0),B(0,a,0),A1(0,0, a),C1).

試題詳情

(2)坐標系如圖,取A1B1的中點M,于是有M(0, a),連AM,MC1

試題詳情

=(-a,0,0),且=(0,a,0),=(0,0, a

試題詳情

由于?=0,?=0,所以MC1⊥面ABB1A1.

AC1AM所成的角就是AC1與側面ABB1A1所成的角.

試題詳情

=(),=(0,a),

試題詳情

?=0++2a2=a2.

試題詳情

而||=.

試題詳情

||=.

試題詳情

∴cos<,>=.

試題詳情

所以所成的角,即AC1與側面ABB1A1所成的角為30°.

試題詳情

20.解:(1)記Px,y),由M(-1,0),N(1,0)得=-=(-1-x,-y),

試題詳情

=-=(1-x,-y),=-=(2,0)

試題詳情

?=2(1+x),?=x2+y2-1,?=2(1-x).

試題詳情

于是,?,?,?是公差小于零的等差數(shù)列等價于

試題詳情

 

試題詳情

試題詳情

所以,點P的軌跡是以原點為圓心,為半徑的右半圓.

(2)點P的坐標為(x0,y0).

試題詳情

?=x02+y02-1=2.

試題詳情

||?||=.

試題詳情

∴cosθ=

試題詳情

21.解:(1)由題意知Ba,a,0),C(-a,a,0),D(-a,-a,0),E).

試題詳情

由此得,

試題詳情

,

試題詳情

.

由向量的數(shù)量積公式有

試題詳情

cos< >=

試題詳情

(2)若∠BED是二面角αVCβ的平面角,則,則有=0.

試題詳情

又由C(-a,a,0),V(0,0,h),有=(a,-a,h)且,

試題詳情

.

試題詳情

ha,這時有

試題詳情

cos<>=,

試題詳情

∴∠BED=<>=arccos()=π-arccos

評述:本小題主要考查空間直角坐標的概念、空間點和向量的坐標表示以及兩個向量夾角的計算方法;考查運用向量研究空間圖形的數(shù)學思想方法.

試題詳情

22.(1)證明:因為CB⊥平面A1B,所以A1C在平面A1B上的射影為A1B.

試題詳情

A1BAE,AE平面A1B,得A1CAE.

同理可證A1CAF.

因為A1CAFA1CAE,

試題詳情

所以A1C⊥平面AEF.

(2)解:過ABD的垂線交CDG,因為D1DAG,所以AG⊥平面D1B1BD.

AGA1C所成的角為α,則α即為平面AEF與平面D1B1BD所成的角.

試題詳情

由已知,計算得DG=.

試題詳情

如圖5―19建立直角坐標系,則得點A(0,0,0),G,3,0),A1(0,0,5),

C(4,3,0).

試題詳情

AG={,3,0},A1C={4,3,-5}.

因為AGA1C所成的角為α,

試題詳情

所以cosα=.

試題詳情

由定理知,平面AEF與平面D1B1BD所成角的大小為arccos.

注:沒有學習向量知識的同學可用以下的方法求二面角的平面角.

解法一:設AGBD交于M,則AM⊥面BB1D1D,再作ANEFEFN,連接MN,則∠ANM即為面AEFD1B1BD所成的角α,用平面幾何的知識可求出AMAN的長度.

試題詳情

解法二:用面積射影定理cosα=.

評述:立體幾何考查的重點有三個:一是空間線面位置關系的判定;二是角與距離的計算;三是多面體與旋轉體中的計算.

試題詳情

23.建立坐標系,如圖5―20.

(1)證明:設AE=BF=x,則A′(a,0,a),Faxa,0),C′(0,a,a),Eax,0)

試題詳情

={-x,a,-a},={a,xa,-a}.

試題詳情

?=-xa+axa)+a2=0

AFCE

(2)解:設BF=x,則EB=ax

三棱錐B′―BEF的體積

試題詳情

V=xax)?a2=a3

試題詳情

當且僅當x=時,等號成立.

試題詳情

因此,三棱錐B′―BEF的體積取得最大值時BE=BF=,過BBDEFD,連

試題詳情

BD,可知BDEF.∴∠BDB是二面角B′―EFB的平面角在直角三角形BEF中,直角邊BE=BF=,BD是斜邊上的高.∴BD=a.

試題詳情

∴tanBDB=

試題詳情

故二面角B′―EFB的大小為arctan2.

試題詳情

評述:本題考查空間向量的表示、運算及兩向量垂直的充要條件.二次函數(shù)求最值或均值不等式求最值,二面角等知識.考查學生的空間想象能力和運算能力.用空間向量的觀點處理立體幾何中的線面關系,把幾何問題代數(shù)化,降低了立體幾何的難度.本題考查的線線垂直等價于?=0,使問題很容易得到解決.而體積的最值除用均值不等式外亦可用二次函數(shù)求最值的方法處理.二面角的平面角的找法是典型的三垂線定理找平面角的方法,計算較簡單,有一定的思維量.

試題詳情

24.(1)證明:∵=-2-2+4=0,∴APAB.

試題詳情

又∵=-4+4+0=0,∴APAD.

AB、AD是底面ABCD上的兩條相交直線,∴AP⊥底面ABCD.

試題詳情

(2)解:設的夾角為θ,則

試題詳情

cosθ=

試題詳情

V=||?||?sinθ?||=

試題詳情

(3)解:|(×)?|=|-4-32-4-8|=48它是四棱錐PABCD體積的3倍.

試題詳情

猜測:|(×)?|在幾何上可表示以ABAD、AP為棱的平行六面體的體積(或以AB、ADAP為棱的直四棱柱的體積).

評述:本題考查了空間向量的坐標表示、空間向量的數(shù)量積、空間向量垂直的充要條件、空間向量的夾角公式和直線與平面垂直的判定定理、棱錐的體積公式等.主要考查考生的運算能力,綜合運用所學知識解決問題的能力及空間想象能力.

試題詳情

25.解:如圖5―21建立空間直角坐標系

由題意,有A(0,2,0)、C(2,0,0)、E(1,1,0)

D點的坐標為(0,0,z)(z>0)

試題詳情

={1,1,0},={0,-2,z},

試題詳情

所成角為θ.

試題詳情

?=?cosθ=-2,且ADBE所成的角的大小為arccos.∴cos2θ=,∴z=4,故|BD|的長度為4.

試題詳情

VABCD=|AB|×|BC|×|BD|=,因此,四面體ABCD的體積為.

評述:本題考查空間圖形的長度、角度、體積的概念和計算.以向量為工具,利用空間向量的坐標表示、空間向量的數(shù)量積計算線段的長度、異面直線所成角等問題,思路自然,解法靈活簡便.

試題詳情

26.解:如圖5―22,建立空間直角坐標系Oxyz.

(1)依題意得B(0,1,0)、N(1,0,1)

試題詳情

∴| |=.

(2)依題意得A1(1,0,2)、B(0,1,0)、C(0,0,0)、B1(0,1,2)

試題詳情

={-1,-1,2},={0,1,2,},?=3,||=,||=

試題詳情

∴cos<,>=.

試題詳情

(3)證明:依題意,得C1(0,0,2)、M,2),={-1,1,2},

試題詳情

={,0}.

試題詳情

?=-+0=0,∴,∴A1BC1M.

評述:本題主要考查空間向量的概念及運算的基本知識.考查空間兩向量垂直的充要條件.

試題詳情

27.(1)證明:設=a,=b,=c,則|a|=|b|,∵=ba,

試題詳情

?=(ba)?c=b?ca?c=|b|?|c|cos60°-|a|?|c|cos60°=0,

C1CBD.

(2)解:連AC、BD,設ACBD=O,連OC1,則∠C1OC為二面角αBDβ的平面角.

試題詳情

a+b),a+b)-c

試題詳情

?a+b)?[a+b)-c

試題詳情

=a2+2a?b+b2)-a?cb?c

試題詳情

=(4+2?2?2cos60°+4)-?2?cos60°-?2?cos60°=.

試題詳情

則||=,||=,∴cosC1OC=

試題詳情

(3)解:設=x,CD=2, 則CC1=.

BD⊥平面AA1C1C,∴BDA1C

試題詳情

∴只須求滿足:=0即可.

試題詳情

=a,=b=c,

試題詳情

=a+b+c=ac,

試題詳情

=(a+b+c)(ac)=a2+a?bb?cc2=-6,令6-=0,得x=1或x=-(舍去).

評述:本題蘊涵著轉化思想,即用向量這個工具來研究空間垂直關系的判定、二面角的求解以及待定值的探求等問題.

試題詳情

28.(1)證明:∵PA⊥平面ABCD,∴PAAB,又ABAD.∴AB⊥平面PAD.又∵AEPD,∴PD⊥平面ABE,故BEPD.

(2)解:以A為原點,AB、ADAP所在直線為坐標軸,建立空間直角坐標系,則點CD的坐標分別為(a,a,0),(0,2a,0).

PA⊥平面ABCD,∠PDAPD與底面ABCD所成的角,∴∠PDA=30°.

試題詳情

于是,在Rt△AED中,由AD=2a,得AE=a.過EEFAD,垂足為F,在Rt△AFE中,由AE=a,∠EAF=60°,得AF=EF=a,∴E(0,a

試題詳情

于是,={-aa,0}

試題詳情

的夾角為θ,則由cosθ=

試題詳情

試題詳情

θ=arccos,即AECD所成角的大小為arccos.

評述:第(2)小題中,以向量為工具,利用空間向量坐標及數(shù)量積,求兩異面直線所成的角是立體幾何中的常見問題和處理手段.

試題詳情

29.解:(1)過DDEBC,垂足為E,在Rt△BDC中,由∠BDC=90°,∠DCB=30°,BC=2,得BD=1,CD=,∴DE=CD?sin30°=.

試題詳情

OE=OBBE=OBBD?cos60°=1-.

試題詳情

D點坐標為(0,-),即向量OD[TX→]的坐標為{0,-}.

試題詳情

(2)依題意:,

試題詳情

所以.

試題詳情

設向量的夾角為θ,則

試題詳情

cosθ=

試題詳情

.

評述:本題考查空間向量坐標的概念,空間向量數(shù)量積的運算及空間向量的夾角公式.解決好本題的關鍵是對空間向量坐標的概念理解清楚,計算公式準確,同時還要具備很好的運算能力.

●命題趨向與應試策略

對本章內容的考查主要分以下三類:

試題詳情

1.以選擇、填空題型考查本章的基本概念和性質.此類題一般難度不大,用以解決有關長度、夾角、垂直、判斷多邊形形狀等問題.

試題詳情

2.以解答題考查圓錐曲線中的典型問題.此類題綜合性比較強,難度大,以解析幾何中的常規(guī)題為主.

試題詳情

3.向量在空間中的應用(在B類教材中).在空間坐標系下,通過向量的坐標的表示,運用計算的方法研究三維空間幾何圖形的性質.

在復習過程中,抓住源于課本,高于課本的指導方針.本章考題大多數(shù)是課本的變式題,即源于課本.因此,掌握雙基、精通課本是本章關鍵.

 

試題詳情


同步練習冊答案