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专题 8.6 空间向量及其运算和空间位置关系
练基础
1.(2021·陕西高二期末(理))已知 为空间中任意一点, 四点满足任意三点均不共线,
但四点共面,且 ,则实数 的值为( )
A. B. C. D.
2.【多选题】(2021·全国)下列命题中不正确的是( ).
A.若 、 、 、 是空间任意四点,则有
B.若 ,则 、 的长度相等而方向相同或相反
C. 是 、 共线的充分条件
D.对空间任意一点 与不共线的三点 、 、 ,若 ( ),则 、 、 、
四点共面
3.(2020·江苏省镇江中学高二期末)已知向量 , ,若 ,则实数m的值
是________.若 ,则实数m的值是________.
4.(2021·全国高二课时练习)下列关于空间向量的命题中,正确的有______.
①若向量 , 与空间任意向量都不能构成基底,则 ;
②若非零向量 , , 满足 , ,则有 ;
③若 , , 是空间的一组基底,且 ,则 , , , 四点共面;
④若向量 , , ,是空间一组基底,则 , , 也是空间的一组基底.
5.(2021·全国高二课时练习)已知点A(1,2,3),B(0,1,2),C(﹣1,0,λ),若A,B,C三
点共线,则 __.6.(2021·广西高一期末) 在空间直角坐标系中的位置及坐标如图所示,则 边上的中线长为
___________.
7.(2021·全国高二课时练习)在三棱锥 中,平面 平面 , , ,
, , ,则 的长为___________.
8.(2021·浙江高一期末)在长方体 中, , ,点 为底面 上一
点,则 的最小值为________.
9.(2021·山东高二期末)在正三棱柱 中, ,点D满足 ,则
_________.
10.(2020-2021学年高二课时同步练)如图,已知 为空间的9个点,且
, ,求证:(1) 四点共面, 四点共面;
(2) ;
(3) .
练提升
TIDHNE
1.(2021·四川省大竹中学高二月考(理))如图,在平行六面体 中, ,
,则 ( )
A.1 B. C.9 D.3
2.(2021·全国高二课时练习)如图所示,二面角的棱上有 、 两点,直线 、 分别在这个二面角
的两个半平面内,且都垂直于 ,已知 , , , ,则该二面角的大小为(
)A. B.
C. D.
3.(2021·湖北荆州·高二期末)如图,在三棱柱 中, 与 相交于点
,则线段 的长度为( )
A. B. C. D.
4.(2020·浙江镇海中学高二期中)已知空间四边形ABCD的对角线为AC与BD,M,N分别为线段AB,
CD上的点满足 , ,点G在线段MN上,且满足 ,若
,则 __________.
5.(2021·广西高二期末(理))在 中, , , , 是斜边上一点,以 为
棱折成二面角 ,其大小为60°,则折后线段 的最小值为___________.
6.(2021·辽宁高一期末)已知点 在正方体 的侧面 内(含边界), 是 的中点, ,则 的最大值为_____;最小值为______.
7.(2021·北京高二期末)如图,在四面体ABCD中,其棱长均为1,M,N分别为BC,AD的中点.若
,则 ________;直线MN和CD的夹角为________.
8.(2021·四川高二期末(理))如图,在三棱柱 中,点 是 的中点, ,
, , ,设 , , .
(1)用 , , 表示 , ;
(2)求异面直线 与 所成角的余弦值.
9.(2021·浙江高一期末)已知四棱锥 的底面是平行四边形,平面 与直线 分别交于
点 且 ,点 在直线 上, 为 的中点,且直线 平面 .(Ⅰ)设 ,试用基底 表示向量 ;
(Ⅱ)证明,对所有满足条件的平面 ,点 都落在某一条长为 的线段上.
10.(2021·山东高二期末)已知在空间直角坐标系 中,点 , , , 的坐标分别是 ,
, , ,过点 , , 的平面记为 .
(1)证明:点 , , , 不共面;
(2)求点 到平面 的距离.
练真题
TIDHNE
1.(2021·全国高考真题)在正三棱柱 中, ,点 满足 ,其中
, ,则( )
A.当 时, 的周长为定值
B.当 时,三棱锥 的体积为定值
C.当 时,有且仅有一个点 ,使得
D.当 时,有且仅有一个点 ,使得 平面Oxyz
2.(湖北卷)在如图所示的空间直角坐标系 中,一个四面体的顶点坐标分别是(0,0,2),
(2,2,0),(1,2,1),(2,2,2),给出编号①、②、③、④的四个图,则该四面体的正视图和俯视图
分别为( )
A.①和② B.③和① C. ④和③ D.④和②
3.( 2018年理数全国卷II)在长方体 中, , ,则异面直线
ABCD−A B C D AB=BC=1 A A =√3 AD
1 1 1 1 1 1
与DB 所成角的余弦值为( )
1
1 √5 √5 √2
A. B. C. D.
5 6 5 2
ABCABC AACC ABC ABC 90
4.(2019年高考浙江卷)如图,已知三棱柱 1 1 1,平面 1 1 平面 , ,
BAC 30,AA AC AC,E,F
1 1 分别是AC,AB的中点.
1 1
EF BC
(1)证明: ;
(2)求直线EF与平面ABC所成角的余弦值.
1
5.(2019年高考北京卷理)如图,在四棱锥P–ABCD中,PA⊥平面ABCD,AD⊥CD,AD∥BC,PA=AD=CD=2,PF 1
BC=3.E为PD的中点,点F在PC上,且PC 3.
(1)求证:CD⊥平面PAD;
(2)求二面角F–AE–P的余弦值;
PG 2
(3)设点G在PB上,且 PB 3.判断直线AG是否在平面AEF内,说明理由.
6.(2019年高考全国Ⅱ卷理)如图,长方体ABCD–ABCD的底面ABCD是正方形,点E在棱AA上,
1 1 1 1 1
BE⊥EC.
1
(1)证明:BE⊥平面EBC;
1 1
(2)若AE=AE,求二面角B–EC–C的正弦值.
1 1