高等数学测试题及解答(分章)2

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第七单元 空间解析几何与向量代数一、填空题1、已知→a 与→b 垂直,且12|||,5||==→→b a ,则=+→→||b a _________,=-→→||b a _________。

2、一向量与ox 轴和oy 轴成等角,而与oz 轴组成的角是它们的两倍,那么这个向量的方向角为___________。

3、→→→→→→→→→→→⨯-+⨯+++⨯++a c b b c b a c c b a )()()(__________=。

4、若两平面0=-++k z y kx 与z y kx 2-+0=互相垂直,则__________=k 。

5、通过两点(1,1,1)和(2,2,2)且与平面0=-=z y x 垂直的平面方程是____________。

6、已知从原点到某平面所作的垂线的垂足为点(1,2,2--),则该平面方程为_________。

7、设平面092:=--+z ky x π,若π过点)6,4,5(--,则_______;=k 又若π与平面032=+-z y x 成︒45角,则__________=k 。

8、一平面过点(1,10,6-),它在ox 轴上的截距为3-,在oz 轴上的截距为2,则该平面的方程是___________。

9、若直线531123-=++=-z k y k x 与22531-+=+=-k z y x 垂直,则_________=k 。

10、设,2)(=⋅⨯→→→c b a 则___________)()]()[(=+⋅+⨯+→→→→→→a c cb b a 。

11、过点)1,2,1(-M 且与直线⎪⎩⎪⎨⎧-=-=+-=1,43,2t z t y t x 垂直的平面方程是___________。

12、已知两条直线的方程是,11122:,130211:21zy x L z y x L =-=+--=-=-则过1L 且平行于2L 的平面方程是______________。

二、选择题1、下列命题,正确的是( )(A)→→→++k j i 是单位向量; (B)→-j 非单位向量; (C)22||→→=a a ; (D)→→→→→=⋅b a b a a 2)(。

2、若直线λ12111-=+=-z y x 和直线z y x =-=+1111相交,则=λ( )(A)1; (B)23; (C)45-; (D)45。

3、母线平行于轴且通过曲线⎩⎨⎧=+-=++0162222222z y x z y x 的柱面方程是( ) (A)1622=+y x ; (B)16322=-z y ; (C)162322=+z x ; (D)16322=+-z y 。

4、旋转曲面0322222=-+z y x 的旋转轴是( ) (A)oz 轴; (B)oy 轴; (C)ox 轴; (D)直线z y x ==。

5、两平面01111=+++D z C y B x A 与02222=+++D z C y B x A 重合的充分必要件是( )。

(A)212121C C B B A A ==; (B)212121,,C C B B A A ===; (C)21212121D D C C B B A A ===; (D)21212121,,,D D C C B B A A ====。

6、设→→→→++=CA BC AB D (其中均为非零向量),则=→||D ( ) (A) 0 ; (B)非零常数;(C)||||||→→→++CA BC AB ; (D)→→→++222||||||CA BC AB 。

7、设有直线⎩⎨⎧=+=-+=--=-,32,6:,182511:21z y y x L z y x L 则1L 与2L 的夹角为( ) (A)6π ; (B) 4π ; (C) 3π ; (D)2π。

8、设有直线⎩⎨⎧=+--=+++,03102,0123:z y x z y x L 及平面0224:=-+-z y x π则直线L ( )(A)平行于π ; (B)在π上; (C)垂直于π; (D)与π斜交。

9、设一平面经过原点及)2,3,6(-,且与平面824++-z y x 垂直,则此平面方程为( ) (A)0322=-+z y x ; (B)0322=--z y x ;(C)0322=++z y x ; (D)1322=-+z y x 。

10、已知向量→→b a ,的模分别为2||,4||==→→b a 且24=⋅→→b a ,则=⨯→→||b a ( ) (A )22; (B )22; (C )24; (D )2。

11、设有非零向量→→b a ,,若→→⊥b a ,则必有( )(A)||||||→→→→+=+b a b a ; (B)||||→→→→-=+b a b a ; (C)||||→→→→-<+b a b a ; (D)||||→→→→->+b a b a 。

12、设→→→c b a ,,满足0=++→→→c b a ,则=⨯+⨯+⨯→→→→→→a c c b b a ( ) (A )0 ; (B )→→→⨯⨯c b a ; (C ))(3→→⨯b a ; (D )→→⨯c b 。

三、计算解答1、设单位向量→a 、→b 、→c 满足→→→→=++0)(c b a 试证:→→→→→→→→→→→→→→⨯-=⨯⋅+⨯⋅+⨯⋅b a a c a c c b c b b a b a 23))(())(())((2、试求点)4,2,1(-A 的关于(1)平面023=--z y x 的对称点; (2)关于直线z y x ==2的对称点。

3、求半径为3,且与平面0322=+++z y x 相切点)3,1,1(-A 的球面方程。

4、求过点)3,4,1(--并与下面两直线⎩⎨⎧-=+=+-53142:1y x z y x L 和⎪⎩⎪⎨⎧+-=--=+=tz t y tx L 23142:2都垂直的直线方程。

5、求过点)4,0,1(-,平行于平面1043=+-z y x ,且与直线231zy x =-=+相交的直线方程。

6、求过直线223221-=-+=-z y x 且垂直于平面0523=--+z y x 的平面方程。

7、求平行于平面0566=+++z y x ,而与三坐标面所构成的四面体体积为一个单位的平面。

8、求通过两平面022:1=--+z y x π和01223:2=+--z y x π的交线,且与平面06323:3=-++z y x π垂直的平面方程。

9、判断下列两直线4332:1z y x L =+=和221211:2-=+=-z y x L 是否在同一平面内,若是,则求两直线的交点;若不是,试求它们的最短距离。

第七单元 空间解析几何与向量代数测试题详细解答一、填空题1、13 , 13 由向量加法的平行四边形法则及勾股定理易知.13512||22=+=+→→b a .13512||22=+=-→→b a2、,,2πγπβα===或.2,4πγπβα===由已知,21γβα==而.1cos cos cos 222=++γβα 0)1(cos cos 1cos 21cos 21cos 2=+∴=++++∴γγγγγ1cos -=∴γ或.0cos =γπγ=∴或2πγ=,,2πγπβα===∴或.2,4πγπβα===3、→→⨯c a 2 原式=→→→→→→→→→→→→→→⨯=⨯-⨯+⨯+⨯+⨯+⨯c a a c a b b c b a c b c a 24、1±=k 1021.),2,1,(),1,1,(22121±=∴=-+∴⊥-==→→→→k k n n k n k n Θ。

5、0=-y x 设所求方程为0=+++d cz by ax ,则⎪⎩⎪⎨⎧=+++=+++=-+022200d c b a d c b a c b a0.==-=∴d c b a .0=-∴y x6、0922=+-+z y x )1,2,2(--到原点的向经为)1,2,2(--,取)1,2,2(--=→n 则所求平面方程为01)2)(2()2)(2(=-++-++-z y x 既.0922=+-+z y x7、235-将)6,4,5(--代入平面方程092=--+z ky x , 得091245=-+-k 解得2=k 取).2,,1(1-=→k n ).1,3,2(2-=→n 则.22145313221232)cos(222222221=+-=++++--=→→k k k k n n 两边平方解得235-=k 或235=k (舍去)。

8、012634=+-+z y x 设所求平面截距式方程为,123=++-zb y x 将)1,10,6(-代入 得 1211036=+-+-b 解得 4-=b 所以所求平面为1243=+-+-z y x , 即 012634=+-+z y x 。

9、43取),2,1,3(),5,1,2(21-=+=→→k s k k s 则由21→→⊥s s 得.431290)2(5132==∴=-+++⋅k k k k 10、4 这是向量运算问题,先用叉乘对加法的分配律得原式=)()()()()(→→→→→→→→→+⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⨯+⨯+⨯a c b b b b c a b a ,其中→→→=⨯0b b 。

再用点乘对加法的分配律得原式=→→→→→→→→→→→→→→→→⋅⨯+⋅⨯+⋅⨯+⋅⨯+⋅⨯+⋅⨯a c b c c b a c a c c a a b a c b a )()()()()()(。

由于 ,0)(),,(=⋅⨯=→→→→→→c b a c b a 只要其中有两个向量相同,又),,(c b a 中相邻两向量互换则变号,于是原式=422)(2=⨯=⋅⨯→→→c b a 。

11、043=---z y x 所求平面的法向量→n 平行于所给直线的方向向量)1,3,1(-,取)1,3,1(-=→n ,则所求平面方程为0)1())2(3)1(=++-+--z y x ,即 043=---z y x12、023=++-z y x 所求平面π过直线1L 因而过1L 上的点π);3,2,1(过1L 平行于,2L 于是π平行于不共线的向量)1,1,2(),1,0,1(21=-=→→ιι(分别是直线与的方向向量)。

于是平面π的方程0113102211=----z y x ,即023=++-z y x 为所求。

二、选择题1、选(C ) 因,3111||222=++=++→→→k j i 所以A 错;.1||=-→j 所B 错;22||),sin(||||→→→→→→==a a a a a a 所以选C ;)(→→→⋅b a a 方向与→a 相同,→→b a 2方向与→b 相同所以D 错。