[A級 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]
一、填空題
1.已知A(1,0,1),B(4,4,6),C(2,2,3),D(10,14,17),則這四個點________(填共面或不共面).
[解析] =(3,4,5),=(1,2,2),=(9,14,16),
設(shè)=x+y,即(9,14,16)=(3x+y,4x+2y,5x+2y),得x=2,y=3.
[答案] 共面
2.(2014·濟(jì)南調(diào)研)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;
若向量a,b所在的直線為異面直線,則向量a,b一定不共面;
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得p=xa+yb+zc.
其中不正確的命題是________(填序號).
[解析] a與b共線,a,b所在直線也可能重合,故不正確.根據(jù)平移向量的意義知,空間任兩向量a,b都共面,故錯誤.三個向量a,b,c中任兩個一定共面,但它們?nèi)齻卻不一定共面,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p=xa+yb+zc,故不正確.
[答案]
3.已知空間四邊形OABC中,點M在線段OA上,且OM=2MA,點N為BC中點,設(shè)=a,OB=b,=c,則=________.(用a,b,c表示)
[解析] =-=(+)-
=b+c-a.
[答案] b+c-a
4.(2012·上海高考)若a,b,c為任意向量,mR,則下列等式不一定成立的是________.(填序號)
(a+b)·c=a·c+b·c;(a+b)+c=a+(b+c);m(a+b)=ma+nb;(a·b)·c=a·(b·c).
[解析] (a·b)·c=|a|·|b|cos θ·c,a·(b·c)=|b|·|c|cos α·a,a與c的模不一定相等且不一定同向,故錯.
[答案] (4)
5.已知P,A,B,C四點共面且對于空間任一點O都有=2++λ,則λ=________.
[解析] 根據(jù)共面向量知P,A,B,C四點共面,則=x+y+z,且x+y+z=1,所以2++λ=1,λ=-.
[答案] -
6.若向量a=(1,λ,2),b=(2,-1,2)且a與b的夾角的余弦值為,則λ等于________.
[解析] 由已知得==,
解得λ=-2或λ=.
[答案] -2或
7.(2014·徐州模擬)已知O點為空間直角坐標(biāo)系的原點,向量=(1,2,3),=(2,1,2),=(1,1,2),且點Q在直線OP上運(yùn)動,當(dāng)·取得最小值時,的坐標(biāo)是________.
[解析] 點Q在直線OP上,設(shè)點Q(λ,λ,2λ),
則=(1-λ,2-λ,3-2λ),=(2-λ,1-λ,2-2λ),
·=(1-λ)(2-λ)+(2-λ)(1-λ)+(3-2λ)(2-2λ)=6λ2-16λ+10=62-.
當(dāng)λ=時,·取得最小值-.
此時=.
[答案]
圖756
8.如圖756所示,已知空間四邊形OABC,OB=OC,且AOB=AOC=,則cos〈,〉的值為________.
[解析] 設(shè)=a,=b,=c,
由已知條件〈a,b〉=〈a,c〉=,且|b|=|c|,
·=a·(c-b)=a·c-a·b
=|a||c|-|a||b|=0,即〈·〉=,
所以cos〈,〉=0.
[答案] 0
二、解答題
9.已知空間三點A(0,2,3),B(-2,1,6),C(1,-1,5),
(1)求以,為邊的平行四邊形的面積;
(2)若|a|=,且a分別與,垂直,求a的坐標(biāo).
[解] (1)由題意可得:=(-2,-1,3),=(1,-3,2),
cos〈,〉===,
sin〈,〉=,
以,為邊的平行四邊形的面積為
S=2×||·||·sin〈,〉=14×=7.
(2)設(shè)a=(x,y,z),由題意得
解得或
向量a的坐標(biāo)為(1,1,1)或(-1,-1,-1).
圖757
10.(2014·張家港調(diào)研)如圖757,在棱長為a的正方體ABCDA1B1C1D1中,G為BC1D的重心,
(1)試證:A1,G,C三點共線;
(2)試證:A1C平面BC1D.
[證明] (1)=++=++,
可以證明:=(++)=,
∥,即A1,G,C三點共線.
(2)設(shè)=a,CD=b,=c,則|a|=|b|=|c|=a,
且a·b=b·c=c·a=0,
=a+b+c,=c-a,
·=(a+b+c)·(c-a)=c2-a2=0,
因此,即CA1BC1,
同理CA1BD,
又BD∩BC1=B,
A1C⊥平面BC1D.