题目列表(包括答案和解析)
11.在空间四边形PABC中,PA⊥平面ABC,AC⊥BC.若A在PB、PC上的射影分别是E、F.求证:EF⊥PB.
[证明] 由已知可得
·=0,·=0,
·=0,·=0,
又、、共面,
所以存在实数x,y,使得=x+y,
·=(-)·
=·=·(+)
=·=(x+y)·
=x(·)+y(·)
=0+0=0.
∴EF⊥PB.
10.如图所示,在空间四边形OABC中,OA=8,AB=6,AC=4,BC=5,∠OAC=45°,∠OAB=60°,求OA与BC所成角的余弦值.
[解析] ∵B=A-A,
O·B=O·(A-A)
=O·A-O·A
=|O||A|cos〈O,A〉-|O||A|cos〈O,A〉
=8×4×cos135°-8×6×cos120°=24-16,
∴cos〈O,B〉===,
故OA与BC所成角的余弦值为.
9.在各棱长都等于1的正四面体OABC中,若点P满足=x·+y·+z·(其中x+y+z=1),则||的最小值等于________.
[解析] 由于=x·+y·+z·,
所以||2=(x·+y·+z·)2
=x2+y2+z2+xy+yz+xz=1-(xy-yz-xz),
而1=(x+y+z)2=x2+y2+z2+2(xy+yz+xz)
≥3(xy+yz+xz),所以xy+yz+xz≤,
于是||2≥,故||≥,
即||的最小值等于.
[答案]
8.已知a=(2,3,-1),b=(-2,1,3),则以a,b为邻边的平行四边形的面积是________.
[解析] ∵a·b=-4+3-3=-4,
|a|=|b|==,
∴cos〈a,b〉=-=-,
∴sin〈a,b〉=,
∴S平行四边形=|a||b|sin〈a,b〉=14×=6.
[答案] 6
7.已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1,以顶点A为端点的三条棱长都是1,且两两夹角为60°,则对角线AC1的长是________.
[解析] ∵=++,
∴||2=
=(++)2
=+++2·+2·+2·
=1+1+1+2cos 60°×3=6,
∴||=.
[答案]
6.将正△ABC沿其所在平面的法向量平移到△A1B1C1,连接对应顶点,若AB=BB1,则AB1与C1B所成的角的大小为( )
A.60° B.90°
C.105° D.75°
[解析] 设与的夹角为θ,则
=+,=+.
不妨取BB1=1,AB=,得AB1=,C1B=.
则·=||||cos θ=3cos θ.
又·=(+)·(+)
=·+·+·+·
=0-1+×cos 60°+0=0,
∴cos θ=0,得θ=90°,故选B.
[答案] B
5.已知四边形ABCD满足:·>0,·>0,·>0,·>0,则该四边形为( )
A.平行四边形 B.梯形
C.平面四边形 D.空间四边形
[解析] 由已知条件得四边形的四个外角均为锐角,但在平面四边形中任一四边形的外角和是360°,这与已知条件矛盾,所以该四边形是一个空间四边形.故选D.
[答案] D
4.已知空间四边形ABCD的每条边和对角线的长都等于a,点E、F分别是BC、AD的中点,则·的值为( )
A.a2 B.a2
C.a2 D.a2
[解析] ·=(+)·
=(·+·)
=(a2cos 60°+a2cos 60°)=a2.
[答案] C
3.在以下命题中,不正确的命题个数为( )
①已知A、B、C、D是空间任意四点,则+++=0.②|a|-|b|=|a+b|是a,b共线的充分条件.③若a与b共线,则a与b所在直线平行.④对空间任意一点O和不共线的三点A、B、C,若=x +y+z(其中x、y、z∈R),则P、A、B、C四点共面.
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
[解析] +++=++=+=0,①正确;|a|-|b|=|a|+|b|成立的充分条件是|a|与|b|共线且方向相反,且|a|>|b|,因此②错,由向量平行知③不正确,由空间向量中点共面知④不正确,故选C.
[答案] C
2.已知向量a,b,c两两夹角都是60°,其模都是1,则|a-b+2c|等于( )
A. B.5
C.6 D.
[解析] ∵(a-b+2c)2
=a2+b2+4c2-2a·b-4b·c+4a·c
=1+1+4-2×1×1×cos60°-4×1×1×cos60°+4×1×1×cos60°
=6-1-2+2=5,
∴|a-b+2c|=.
[答案] A
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