2021-2022学年高中人教A版数学选修2-1课后巩固提升：3-1-5　空间向量运算的坐标表示 WORD版含解析.docx

1、第三章空间向量与立体几何3.1空间向量及其运算3.1.5空间向量运算的坐标表示课后篇巩固提升1.已知A(1,-2,0)和向量a=(-3,4,12),且=2a,则点B的坐标为()A.(-7,10,24)B.(7,-10,-24)C.(-6,8,24)D.(-5,6,24)解析a=(-3,4,12),且=2a,=(-6,8,24),A(1,-2,0),B=(-6+1,8-2,24+0)=(-5,6,24),故选D.答案D2.已知A(2,-5,1),B(2,-2,4),C(1,-4,1),则向量的夹角为()A.30B.45C.60D.90解析由已知得=(0,3,3),=(-1,1,0),因此cos=

2、,所以向量的夹角为60.答案C3.若a=(1-m,2m-1,0),b=(2,m,m),则|b-a|的最小值是()A.B.C.D.解析b-a=(1+m,1-m,m),|b-a|=.m20,|b-a|,即|b-a|的最小值为.故选C.答案C4.已知空间向量=(x,y,8),=(z,3,4),且|=5,则实数z的值为()A.5B.-5C.5或-5D.-10或10解析因为,所以存在R,使得=,又|=5,而=(z-x,3-y,-4),则解得故选C.答案C5.已知点A(1,-2,11),B(4,2,3),C(6,-1,4),则ABC的形状是()A.等腰三角形B.等边三角形C.直角三角形D.等腰直角三角形解

3、析 =(3,4,-8),=(5,1,-7),=(2,-3,1),所以|=,|=,|=,因此|2+|2=75+14=89=|2.所以ABC为直角三角形.答案C6.下列各组向量中共面的组数为()a=(1,2,3),b=(3,0,2),c=(4,2,5);a=(1,2,-1),b=(0,2,-4),c=(0,-1,2);a=(1,1,0),b=(1,0,1),c=(0,1,-1).A.0B.1C.2D.3解析设a=xb+yc,则解得故存在实数x=-1,y=1使得a=-b+c,因此a,b,c共面.中b=-2c,中c=a-b.故中三个向量也共面.答案D7.已知a=(1,2,3),b=(3,0,-1),c

4、=,给出下列等式:|a+b+c|=|a-b-c|;(a+b)c=a(b+c);(a+b+c)2=a2+b2+c2;(ab)c=a(bc).其中正确的个数是()A.1B.2C.3D.4解析由题设可得a+b+c=,则|a+b+c|=,a-b-c=,|a-b-c|=,故正确;(a+b)c=(4,2,2)=-+2-=0,a(b+c)=(1,2,3)+2-=0,故正确;(a+b+c)2=,而a2=14,b2=10,c2=,所以a2+b2+c2=,故正确;因为ab=3+0-3=0,所以(ab)c=0,而bc=-+0+=0,故a(bc)=0,故正确.故选D.答案D8.已知a=(-2,1,3),b=(5,-2

5、,x),且ab,则实数x的值为.解析a=(-2,1,3),b=(5,-2,x),且ab,ab=-10-2+3x=0,解得x=4.实数x的值为4.答案49.若向量a=(1,1,x),b=(1,2,1),c=(1,1,1),若(c+a)2b=-2,则实数x=.解析由已知得(c+a)=(2,2,x+1),2b=(2,4,2),所以4+8+2(x+1)=-2,解得x=-8.答案-810.已知a=(1,1,0),b=(-1,0,2),且ka+b与2a-b的夹角为钝角,则实数k的取值范围为.解析由a=(1,1,0),b=(-1,0,2),ka+b=(k-1,k,2),2a-b=(3,2,-2),所以(ka

6、+b)(2a-b)=3(k-1)+2k-40,解得k.若ka+b与2a-b反向,则ka+b=(2a-b),0.则所以k=-2.所以当ka+b与2a-b的夹角为钝角时,k且k-2.综上,k的取值范围是(-,-2).答案(-,-2)11.已知空间三点A(0,2,3),B(-2,1,6),C(1,-1,5).(1)求以为邻边的平行四边形的面积;(2)若|a|=,且a分别与垂直,求向量a的坐标.解由题中条件可知,=(-2,-1,3),=(1,-3,2),(1)cos=.于是sin=.故以为邻边的平行四边形的面积为S=|sin=14=7.(2)设a=(x,y,z),由题意得解得故a=(1,1,1)或a=(-1,-1,-1).12.已知A(1,0,0),B(0,1,0),C(0,0,2).(1)若,求点D的坐标;(2)问是否存在实数,使得=+成立?若存在,求出,的值;若不存在,说明理由.解(1)设D(x,y,z),则=(-x,1-y,-z),=(-1,0,2),=(-x,-y,2-z),=(-1,1,0).因为,所以解得即D(-1,1,2).(2)存在.理由如下:依题意=(-1,1,0),=(-1,0,2),=(0,-1,2).假设存在实数,使得=+成立,则有(-1,0,2)=(-1,1,0)+(0,-1,2)=(-,-,2),所以故存在=1,使得=+成立.