高二数学空间向量单元检测(一)
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,与向量相等的向量共有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,下列各式中运算结果为的是 ( )
①(-)- ②(+)-
③(-)- ④(-)+
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
3.A,B,C不共线,对空间任意一点O,若=++,则P、A、B、C四点 ( )
A.不共面 B.共面 C.不一定共面 D.无法判断是否共面
4.已知向量a和b的夹角为120°,且|a|=2,|b|=5,则(2a-b)·a= ( )
A.12 B.8+ C.4 D.13
5.已知|a|=1,|b|=,且a-b与a垂直,则a与b的夹角为 ( )
A.60° B.30° C.135° D.45°
6.已知{a,b,c}是空间的一个基底,则可以与向量p=a+b,q=a-b构成基底的向量是 ( )
A.a B.b C.a+2b D.a+2c
7如图,长方体ABCD-A1B1C1D1中,AC与BD的交点为M.设=a,=b,=c,则下列向量中与相等的向量是( )
A.-a+b+c B.a+b+c
C.a-b+c D.-a-b+c
8已知点A在基底{a,b,c}下的坐标为(1,2,3),其中a=4i+j,b=j+3k,c=2k+i,则点A在基底{i,j,k}下的坐标为 ( )
A.(7,3,12) B.(12,7,3) C.(2,4,6) D.(12,3,7)
9.已知a=(1,1,0),b=(0,1,1),c=(1,0,1),p=a-b,q=a+2b-c,则p·q=( )
A.-1 B.1 C.0 D.-2
10.已知A(1,0,0),B(0,-1,1),O(0,0,0),+λ与的夹角为120°,则λ的值为 ( )
A.± B. C.- D.±
11.若A(1,-2,3),B(2,5,6)在直线l上,则直线l的一个方向向量为 ( )
A.(1,-2,3) B.(2,5,6)
C.(1,7,3) D.(-1,-7,3)
12.已知=(2,2,1),=(4,5,3),则平面ABC的一个单位法向量为 ( )
A.(-,-,-) B.(-,,-)C.(-,,) D.(,,)
二、填空题(每题4分,共16分)
13在直三棱柱ABC-A1B1C1中,若=a,=b,=c,则=________.
14.设e1,e2是平面内不共线的向量,已知=2e1+ke2,=e1+3e2,=2e1-e2,若A,B,D三点共线,则k=________.
15.如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,AB=4,AD=3,AA1=5,∠BAD=90°,∠BAA1=∠DAA1=60°,则对角线AC1的长度等于________.
16.已知3a-2b=(-2,0,4),c=(-2,1,2),a·c=2,|b|=4,则cos〈b,c〉=________.
三、解答题(共76分)
17.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E在A1D1上,且=2,F在对角线A1C上,且=.求证:E,F,B三点共线.
18如图,正三棱柱ABC—A1B1C1中,底面边长为.
(1)设侧棱长为1,求证:AB1⊥BC1;(2)设AB1与BC1的夹角为,求侧棱的长.
19.在棱长为1的正方体ABCD-A′B′C′D′中,E,F分别是D′D,DB的中点,G在棱CD上,CG=CD,H为C′G的中点.
(1)求EF,C′G所成角的余弦值;
(2)求FH的长.
20如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,O为AC的中点.
(1)化简:--;
(2)设E是棱DD1上的点,且=,若=x+y+z,试求x,y,z的值.
21已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为棱CC1上的动点.
(1)求证:A1E⊥BD;
(2)若平面A1BD⊥平面EBD,试确定E点的位置.
22(本小题满分14分)
在如图所示的几何体中,四边形ABCD是等腰梯形,AB∥CD,∠DAB=60°,FC⊥平面ABCD,AE⊥BD,CB=CD=CF。
(Ⅰ)求证:BD⊥平面AED;
(Ⅱ)求二面角F-BD-C的余弦值。