第三章空间向量与立体几何(A)(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.以下命题中,不正确的个数为()①|a|-|b|=|a+b|是a,b共线的充要条件;②若a∥b,则存在唯一的实数λ,使a=λb;③若a·b=0,b·c=0,则a=c;④若{a,b,c}为空间的一个基底,则{a+b,b+c,c+a}构成空间的另一个基底;⑤|(a·b)·c|=|a|·|b|·|c|.A.2B.3C.4D.52.直三棱柱ABC—A1B1C1中,若CA=a,CB=b,CC1=c,则A1B等于()A.a+b-cB.a-b+cC.-a+b+cD.-a+b-c3.已知a=(2,4,5),b=(3,x,y),若a∥b,则()A.x=6,y=15B.x=3,y=C.x=3,y=15D.x=6,y=4.已知空间三点A(0,2,3),B(-2,1,6),C(1,-1,5).若|a|=,且a分别与AB,AC垂直,则向量a为()A.(1,1,1)B.(-1,-1,-1)C.(1,1,1)或(-1,-1,-1)D.(1,-1,1)或(-1,1,-1)5.已知A(-1,0,1),B(0,0,1),C(2,2,2),D(0,0,3),则sin〈AB,CD〉等于()A.-B.C.D.-6.在正三棱柱ABC—A1B1C1中,若AB=BB1,则AB1与C1B所成角的大小为()A.60°B.90°C.105°D.75°7.若平面α的法向量为n,直线l的方向向量为a,直线l与平面α的夹角为θ,则下列关系式成立的是()A.cosθ=B.cosθ=C.sinθ=D.sinθ=8.若三点A(1,-2,1),B(4,2,3),C(6,-1,4),则△ABC的形状是()A.不等边的锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等边三角形9.若两个不同平面α,β的法向量分别为u=(1,2,-1),v=(-3,-6,3),则()A.α∥βB.α⊥βC.α,β相交但不垂直D.以上均不正确10.若两点A(x,5-x,2x-1),B(1,x+2,2-x),当|AB|取最小值时,x的值等于()A.19B.-C.D.11.如图所示,在四面体P—ABC中,PC⊥平面ABC,AB=BC=CA=PC,那么二面角B—AP—C的余弦值为()A.B.C.D.12.如图所示,在直二面角D—AB—E中,四边形ABCD是边长为2的正方形,△AEB是等腰直角三角形,其中∠AEB=90°,则点D到平面ACE的距离为()1A.B.C.D.2题号123456789101112答案二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.若a=(2,-3,5),b=(-3,1,-4),则|a-2b|=________.14.如图所示,已知正四面体ABCD中,AE=AB,CF=CD,则直线DE和BF所成角的余弦值为________.15.平面α的法向量为(1,0,-1),平面β的法向量为(0,-1,1),则平面α与平面β所成二面角的大小为________.16.如图所示,已知二面角α—l—β的平面角为θ,AB⊥BC,BC⊥CD,AB在平面β内,BC在l上,CD在平面α内,若AB=BC=CD=1,则AD的长为______.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)在直三棱柱ABC—A1B1C1中,AB1⊥BC1,CA1⊥BC1.求证:AB1=CA1.18.(12分)已知四边形ABCD的顶点分别是A(3,-1,2),B(1,2,-1),C(-1,1,-3),D(3,-5,3).求证:四边形ABCD是一个梯形.219.(12分)如图所示,四边形ABCD,ABEF都是平行四边形且不共面,M、N分别是AC、BF的中点,判断与是否共线?20.(12分)如图所示,已知平行六面体ABCD—A1B1C1D1的底面ABCD是菱形,且∠C1CB=∠C1CD=∠BCD.求证:C1C⊥BD.321.(12分)如图,在空间四边形OABC中,OA=8,AB=6,AC=4,BC=5,∠OAC=45°,∠OAB=60°,求OA与BC所成角的余弦值.22.(12分)4如图,在长方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F分别是棱BC,CC1上的点,CF=AB=2CE,AB∶AD∶AA1=1∶2∶4.(1)求异面直线EF与A1D所成角的余弦值;(2)证明AF⊥平面A1ED;(3)求二面角A1—ED—F的正弦值.第三章空间向量与立体几何(A)1.C[只有命题④正确.]2.D[如图,A1B=AB-AA1=CB-CA-AA1=CB-CA-CC1=b-a-c.]3.D[ a∥b,∴存在实数λ,使,∴.]4.C[设a=(x,y,z), AB=(-2,-1,3),AC=(1,-3,2),又|a|=,a⊥AB,a⊥AC,∴∴或∴a=(1,1,1)或a=(-1,-1,-1).]5.C[ AB=(1,0,0),CD=(-2,-2,1),∴cos〈AB,CD〉==-,∴sin〈AB,CD〉=.]6.B[建立如图所示的空间直角坐标系,设BB1=1,则A(0,0,1),B1,C1(0,,0),B.∴AB1=,C1B=,∴AB1·C1B=--1=0,5即AB1与C1B所成角的大小为90°.]7.D[若直线与平面所成的角为θ,直线的方向向量...