北师大版高中数学选修第二章§应用创新演练(3)

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做学问的功夫,是细嚼慢咽的功夫。

1.下列各组向量中不平行的是( )

A.a=(1,2,-2),b=(-2,- 4,4)

B.c=(1,0,0),d=(-3,0,0)

C.e=(2,3,0),f=(0,0,0)

D.g=(-2,3,5),h=(16,-24,40)

解析:对D中向量g,h,16-2=-243≠405,故g,h不平行.

答案:D

2.已知a=(2,- 1,3),b=(-4,2,x),c=(1,-x, 2),若(a+b)⊥c,则x等于( ) A.4

B.-4

C. 12 D.-6

解析:∵a+b=(-2,1,3+x)且(a+b)⊥c,

∴-2-x+6+2x=0,∴x=-4.

答案:B

3.若a=(1,λ,-1),b=(2,-1,2),且a与b的夹角的余弦为19,则|a|等于( )

A.94 B.102

C.32 D.6

解析:因为a·b=1×2+λ×(-1)+(-1)×2=-λ,

又因为a·b=|a||b|·cos〈a,b〉=2+λ2·9·19=13 2+λ2,所以13 2+λ2=-λ.

解得λ2=14,所以|a|=1+14+1=32.

答案:C

4.如图,在空间直角坐标系中有四棱锥P-ABCD,底面ABCD是边长为2的正方形,PA⊥平面ABCD,且PA=2,E为PD的中点,则|BE |等于( )

A. 2

B.5

C.6 D.22

解析:由题意可得B(2,0,0),E(0,1,1),则BE=(-2,1,1),|BE|=6.

答案:C 做学问的功夫,是细嚼慢咽的功夫。

5.已知向量a=(-1,0,1),b=(1,2,3),k∈R,若ka-b与b垂直,则k=________

解析:因为(ka-b)⊥b,

所以(ka-b)·b=0,

所以ka·b-|b|2=0,

所以k(-1×1+0×2+1×3)-(12+22+32)2=0,

解得k=7.

答案:7

6.若空间三点A(1,5,-2),B(2, 4,1),C(p,3,q+2)共线, 则p=________,q=________.

解析:由A,B,C三点共线,则有AB与AC共线,即=λAC.

又AB=(1,-1,3),AC=(p-1,-2,q+4),

所以 1=λp-1,-1=-2λ,3=λq+4.所以 λ=12,p=3,q=2.

答案:3 2

7.在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,建立适当的空间直角坐标系,求cos〈1AC,1AC〉.

解:建立如图所示的空间直角坐标系.

则A(0,0,0),C (1,1,0),A1 (0,0,1),C1(1,1,1),可知1AC=(1,1,1),1AC=(1,1,-1).

所以cos〈1AC,1AC〉=

1AC·1AC| 1AC||1AC|=13×3=13.

8.已知空间三点A(0,2,3)、B(-2,1,6)、C(1,-1,5).

(1)求以AB、为邻边的平行四边形面积;

(2)若|a|=3,且a分别与AB、AC垂直,求向量a的坐标.

解:(1)由题中条件可知

AB=(-2,-1,3),=(1,-3,2),

|AB|=-22+-12+32=14,

|AC|=12+-32+22=14, 做学问的功夫,是细嚼慢咽的功夫。

∴cos〈AB,AC〉=AB·AC|

AB||AC|

=-2+3+614×14=12.

∴sin〈AB,AC〉=32.

∴以AB、AC为邻边的平行四边形面积

S=|AB||AC|sin〈AB,AC〉=14×32=73.

(2)设a=(x,y, z),

由题意得 x2+y2+z2=3,-2x-y+3z=0,x-3y+2z=0.

解得 x=1,y=1,z=1,或 x=-1,y=-1,z=-1.

∴a=(1,1,1)或a=(-1,-1,-1).