【文档说明】2021-2022高中数学人教A版选修2-1作业:3.1.5空间向量运算的坐标表示 (系列三)含解析.docx,共(6)页,46.614 KB,由小赞的店铺上传
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课时作业22空间向量运算的坐标表示时间:45分钟分值:100分A学习达标一、选择题(每小题6分,共36分)1.已知向量a=(3,-2,1),b=(-2,4,0),则4a+2b等于()A.(16,0,4)B.(8,-16,4)C.(8,16
,4)D.(8,0,4)解析:4a+2b=4(3,-2,1)+2(-2,4,0)=(12,-8,4)+(-4,8,0)=(8,0,4).答案:D2.若a=(2,-3,1),b=(2,0,3),c=(0,2,2),则a·(b+c)的值为()A.
4B.15C.7D.3解析:∵b+c=(2,2,5),∴a·(b+c)=4-6+5=3.答案:D3.已知a=(1,0,1),b=(-2,-1,1),c=(3,1,0),则|a-b+2c|等于()A.310B.210C.10D.5答案:A4.已知A(1,0,0),B(0,-1,1),OA
→+λOB→与OB→(O为坐标原点)的夹角为120°,则λ的值为()A.66B.-66C.±66D.±6解析:用排除法,OA→+λOB→=(1,-λ,λ),OB→=(0,-1,1).由已知cos120°=OA→+λOB→·OB→|OA→+λOB→||OB→|=2λ2λ2+1·2=-12,∴
λ<0.故选B.答案:B5.已知a=(1-t,1-t,t),b=(2,t,t),则|b-a|的最小值是()A.55B.555C.355D.115解析:由已知b-a=(1+t,2t-1,0),∴|b-a|=1+t2+2t-12+0=
5t-152+95≥355.答案:C6.若在△ABC中,∠C=90°,A(1,2,-3k),B(-2,1,0),C(4,0,-2k),则k的值为()A.10B.-10C.25D.±10解析:CB→=(-6,1,2k),CA→=(-3,2,-k),则CB→·CA→=(-6)×(-3)+2+2
k×(-k)=-2k2+20=0,∴k=±10.答案:D二、填空题(每小题8分,共24分)7.如果三点A(1,5,-2)、B(2,4,1)、C(a,3,b+2)共线,那么a-b=________.解析:∵A,B
,C三点共线,∴AB→=λAC→,即(1,-1,3)=λ(a-1,-2,b+4)=(λ(a-1),-2λ,λ(b+4)).∴1=λa-1,-1=-2λ,3=λb+4,解得λ=12,a=3,b=2.∴a-b=
1.答案:18.若A(3cosα,3sinα,1),B(2cosθ,2sinθ,1),则|AB→|的取值范围是__________.解析:∵A(3cosα,3sinα,1),B(2cosθ,2sinθ,1),∴AB→=(2cosθ-3cosα,2sinθ-3
sinα,0).∴|AB→|=2cosθ-3cosα2+2sinθ-3sinα2+0=4+9-12cosθcosα+sinθsinα=13-12cosθ-α,∴1≤|AB→|≤5.答案:[1,5]9.已知点A(λ+1,μ-1,3),B(2λ,μ,λ-2μ)
,C(λ+3,μ-3,9)三点共线,则实数λ+μ=________.解析:AB→=(λ-1,1,λ-2μ-3),AC→=(2,-2,6),由AB→∥AC→,得λ-12=-12=λ-2μ-36.解得λ=0,μ=0,∴λ+μ=0.答案:0三、解答题(共40分)10.(10分)已知a
=(1,2,3),b=(1,0,1),c=a-2b,d=ma-b,求实数m的值,使得(1)c⊥d;(2)c∥d.解:c=a-2b=(-1,2,1),d=ma-b=(m-1,2m,3m-1).(1)∵c⊥d,∴c·d=1-m+4m+3m-1=0.∴m=0.(2)∵c∥d,∴-1m-1=22m=13m
-1,得m=12.11.(15分)已知关于x的方程x2-(t-2)x+t2+3t+5=0有两个实数根,a=(-1,1,3),b=(1,0,-2),c=a+tb,当|c|取最小值时,求t的值.解:∵a=
(-1,1,3),b=(1,0,-2),c=a+tb,∴c=(-1+t,1,3-2t).∴|c|=t-12+1+3-2t2.∴|c|=5t2-14t+11.∴当t=75时,|c|取最小值.B创新探索图112.(15分)如图1,在四棱锥P-ABCD中,底面是边长为2的菱形,∠DAB=60°,
对角线AC与BD相交于点O,PO⊥平面ABCD,PB与平面ABCD所成角为60°.(1)求四棱锥P-ABCD的体积;(2)若E是PB的中点,求异面直线DE与PA所成角的余弦值.解:(1)∵四边形ABCD是边长为2的菱形,且∠DAB
=60°,∴OA=OC=3,BO=OD=1,S菱形ABCD=12×2×23=23.在Rt△POB中,∠PBO=60°,∴PO=OB·tan60°=tan60°·1=3.∴VP-ABCD=13S菱形ABCD·PO=13×23×3=2.图2(2)如图2,以O为原点,OB、OC、OP分别为x轴
、y轴、z轴建立空间直角坐标系,则B(1,0,0),C(0,3,0),D(-1,0,0),A(0,-3,0),P(0,0,3).于是E(12,0,32),∴DE→=(32,0,32),PA→=(0,-3,-3).∴DE
→·PA→=-32×3=-32,|DE→|=3,|PA→|=6.∴cos〈DE→,PA→〉=DE→·PA→|DE→||PA→|=-323×6=-24.∴异面直线DE与PA所成角的余弦值为24.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com