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向量代数与空间解析几何练习题讲课教案

向量代数与空间解析几何练习题第4章 向量代数与空间解析几何练习题习题4.1一、选择题1.将平行于同一平面的所有单位向量的起点移到同一点, 则这些向量的终点构成的图形是( )(A )直线; (B ) 线段; (C ) 圆; (D ) 球.2.下列叙述中不是两个向量a 与b 平行的充要条件的是( )(A )a 与b 的内积等于零; (B )a 与b 的外积等于零;(C )对任意向量c 有混合积0)(=abc ; (D )a 与b 的坐标对应成比例.3.设向量a 的坐标为313, 则下列叙述中错误的是( ) (A )向量a 的终点坐标为),,(z y x ; (B )若O 为原点,且a =, 则点A 的坐标为),,(z y x ;(C )向量a 的模长为222z y x ++;(D ) 向量)2/,2/,2/(z y x 与a 平行.4.行列式213132321的值为( )(A ) 0 ; (B ) 1 ; (C ) 18 ; (D ) 18-.5.对任意向量a 与b , 下列表达式中错误的是( )(A )||||a a -=; (B )||||||b a b a +>+; (C ) ||||||b a b a ⋅≥⋅; (D )||||||b a b a ⨯≥⋅.二、填空题1.设在平行四边形ABCD 中,边BC 和CD 的中点分别为M 和N ,且p AM =,q =,则BC =_______________,CD =__________________.2.已知ABC∆三顶点的坐标分别为A(0,0,2),B(8,0,0),C(0,8,6),则边BC上的中线长为______________________.3.空间中一动点移动时与点)0,0,2(A和点)0,0,8(B的距离相等, 则该点的轨迹方程是_______________________________________.4.设力k+2+=, 则F将一个质点从)3,1,0(A移到)1,6,3(,B所做的功为F5ji3____________________________.⋅_____________________;5.已知)2,5,3(A, )4,7,1(B, )0,8,2(C, 则=⨯____________________;ABC=∆的面积为_________________.三、计算题与证明题1.已知1||=c, 并且0|=b, 5|a, 4|=|a⨯b++⨯.b⨯+c+cb=ca.计算a 2.已知3⨯b||a⋅.|=|ba, 求|||=⋅ba, 4|3.设力k-=作用在点)1,6,3(A, 求力F对点)2,7,1(,-+B的力矩的大小.ijF532+4.已知向量x 与)2,5,1(,-a 共线, 且满足3=⋅x a ρρ, 求向量x 的坐标.5.用向量方法证明, 若一个四边形的对角线互相平分, 则该四边形为平行四边形.6.已知点)7,8,3(A , )3,2,1(--B 求线段AB 的中垂面的方程.7.向量a , b , c , 具有相同的模, 且两两所成的角相等, 若a , b 的坐标分别为)1,1,0()0,1,1(和, 求向量c 的坐标.8.已知点)1,6,3(A , )1,4,2(-B , )3,2,0(-C , )3,0,2(--D ,(1)求以AB , AC , AD 为邻边组成的平行六面体的体积. (2)求三棱锥BCD A -的体积. (3)求BCD ∆的面积. (4)求点A 到平面BCD 的距离.习题4.2一、选择题1.下列平面方程中与向量)5,3,2(a 垂直的平面是( )(A ) 1532=++z y x ; (B ) 0532=++z y x ; (C ) 30532=++z y x ; (D ) 1532=++z y x . 2.下列向量中与平面1543=-+x y x 平行的是( )(A ))4,5,0(-C ; (B ))5,4,3(-C ; (C ))4,5,0(C ; (D ))5,4,3(--C .3.下列叙述中错误的是( )(A )若已知平面α的一个法向量)4,2,1(-a 与α上一点)1,5,3(A , 就能确定平面α的方程;(B )若向量)4,2,1(-a 平行于平面α且点)1,5,3(A , )7,6,2(B 在α上, 则能确定平面α的方程;(C ) 若已知点)3,2,1(A , )0,5,2(-B , )9,,4,7(-C 在平面α上, 则能确定平面α的方程;(D ) 若已知平面α与三条坐标轴的交点分别为)0,0,3(X , )0,2,0(-Y , )5,0,0(-Z , 则能确定平面α的方程.4.下列两平面垂直的是( )(A )632=-+z y x 与1642=-+z y x ; (B ) 632=-+z y x 与12642=-+z y x ;(C )632=-+z y x 与1321=+-+-z y x ; (D ) 632=-+z y x 与12=++-z y x . 5.原点)0,0,0(O 到平面632=++z y x 的距离是( )(A ) 52; (B ) 7143; (C ) 6; (D ) 1.二、填空题1.垂直于向量)0,5,2(-a 且到点)0,5,2(-A 的距离为5的平面的方程是______________________或者__________________________.2.经过原点)0,0,0(O 与)0,5,2(-B 且平行于向量)1,4,2(a 的平面的方程是_________________.3.平面035x 3y 2x =++与三坐标轴分别交于点(A )、(B )、(C ),则Δ(A )(B )(C )的面积为_________________.4.一动点移动时与)0,4,4(A 及坐标平面xOy 等距离,则该点的轨迹方程为________________.5.通过Z 轴和点)22,13,9(A 的平面的方程是________________________.三、计算题与证明题1.求经过点)1,2,3(A 和)3,2,1(--B 且与坐标平面xOz 垂直的平面的方程.2.求到两平面0623:=-+-z y x α和1152:=+-+zyx β距离相等的点的轨迹方程.3.已知原点到平面α的距离为120, 且α在三个坐标轴上的截距之比为5:6:2-, 求α的方程.4.若点)1,0,2(-A 在平面α上的投影为)1,5,2(-B , 求平面α的方程.5.已知两平面02467:=--+z y mx α与平面0191132:=-+-z my x β相互垂直,求m 的值.6.已知四点)0,0,0(A , )3,5,2(,-B , )2,1,0(-C , )7,0,2(D , 求三棱锥ABC D -中ABC 面上的高.α的距离为7, 求点A的坐标.7.已知点A在z轴上且到平面0-zyx-+14724:=α的距离相等, 求点A的8.已知点.A在z轴上且到点)1,2yx,0(--z+3B与到平面926:=坐标.习题4.3一、选择题1.下列直线中与直线⎩⎨⎧-=+-=+-1320532z y x z y x 平行的是( ) (A ) 13151-=-=-z y x ; (B ) ⎩⎨⎧=--+=-++0272082z y x z y x ; (C ) 31321z y x =--=-; (D ) ⎩⎨⎧=-+=-+01205z x y x . 2.下列平面中与直线21232-=-+=-z y x 垂直的是( ) (A ) 01245=-+-z y x ; (B ) 062=---z y x ;(C ) 01123=+--z y x ; (D ) 01723=-++z y x .3.直线:1l 21232-=-+=-z y x 与直线3213162:2-+=--=-z y x l 的位置关系是( ) (A ) 重合; (B ) 平行; (C ) 相交; (D ) 异面.4.与平面0105:=-+-z y x α垂直且经过点)1,2,1(--A 的直线的方程是( )(A ) ⎩⎨⎧=+-+=-+-03320105z y x z y x ; (B ) ⎩⎨⎧=+-+-=-+-020********z y x z y x ; (C )115211+=-+=-z y x ; (D ) 511251-+=+=--z y x . 5.与直线111211:+=+=-z y x l 平行且经过点)2,5,2(A 的直线是( ) (A ) 121512+=+=+z y x ; (B ) 121512-=-=-z y x ; (C ) 327512+=+=+z y x ; (D ) 327512-=-=-z y x . 二、填空题1.直线01243:z y x l =-=+与平面011:=-+-z y x α的夹角是_________________. 2.经过)1,2,3(-P 且平行于z 轴的直线方程是___________________________________.3.已知ΔABC 三顶点的坐标分别为2,0,2(-A , )6,2,2(-B ,(C )(0,8,6),则平行于BC 的中位线的直线方程为_____________________________________________.4.经过直线⎩⎨⎧=+-+=-+-01720103z y x z y x 与点)1,0,2(-A 的平面的方程是__________________. 5.经过原点)0,0,0(O 且与直线12111-+==-z y x 和01111+=--=z y x 都垂直的直线的方程是__________________________________.三、计算题与证明题1.求经过点)0,2,1(-P 且与直线011111-=-=-z y x 和0111+=-=z y x 都平行的平面的方程.2.求通过点P(1,0,-2),而与平面3x-y+2z-1=0平行且与直线12341z y x =--=-相交的直线的方程.3.求通过点)0,0,0(A )与直线141423-=+=-z y x 的平面的方程.4.求点)0,1,1(-P 到直线01112+=-=-z y x 的距离.5.λ取何值时直线⎩⎨⎧=--+=-+-01540623z y x z y x λ与z 轴相交?6.平面01=+++z y x 上的直线l 通过直线1l :⎩⎨⎧=++=+0102z y z x 与此平面的交点且与 1l 垂直,求l 的方程.7.求过点)25,3(-且与两平面34=-z x 和13=+-z y x 平行直线方程.8.一平面经过直线(即直线在平面上)l :41235zy x =-=+,且垂直于平面015=+-+z y x ,求该平面的方程.习题4.4一、选择题1.下列曲面中不是关于原点中心对称的是( )(A ) 椭球面: 1222222=++c z b x a y ; (B ) 单叶双曲面: 1222222=-+c z b x a y ;(C ) 双叶双曲面: 1222222=--cz b x a y ; (D ) 椭圆抛物面: pz b x a y 22222=+.2.母线平行于z 轴,准线为曲线⎩⎨⎧==++32534222z z y x 的柱面的方程是( )(A )163422=+y x ; (B )2534222=++z y x ;(C )434=+y x ; (D )22234z y x =+.3.将坐标平面xOy 上的曲线363222=-y x 绕y 轴旋转得到的旋转面的方程是( ) (A ) 36232222=+-z y x ; (B )36332222=+-z y x ; (C ) 36332222=--z y x ; (D )36332222=++z y x .4.曲线1543222222=-+z y x 与平面4=y 相交,得到的图形是( )(A ) 一个椭圆.; (B ) 一条双曲线; (C ) 两条相交直线 ; (D ) 一条抛物线. 5.下列曲面中与一条直线相交, 最多只有两个交点的图形是( ) (A )椭球面; (B )单叶双曲面; (C )柱面; (D ) 锥面. 二、填空题1.经过原点与(4,0,0),(1,3,0),(0,0,-4)的球面的方程为__________________________.2.坐标平面xoz 上的曲线091022=+-+z z x 绕坐标轴z 轴旋转一周得到的曲面的方程是___________________________________________.3.母线平行于z 轴, 准线为⎩⎨⎧==+25422z zy x 的柱面的方程是_____________________.4.顶点在原点且经过圆⎩⎨⎧==+1422z y x 的圆锥面的方程是________________________.5.经过轴z , 且与曲面4)5(222=+-+z y x 相切的平面的方程是____________. 三、计算题与证明题1.一动点P 到定点)0,0,4(-A 的距离是它到)0,0,2(B 的距离的两倍, 求该动点的轨迹方程.2.已知椭圆抛物面的顶点在原点,xOy 面和xOz 面是它的两个对称面,且过点(6,1,2)与(1,1/3,-1), 求该椭圆抛物面的方程.3.求顶点为)0,0,0(o ,轴与平面x+y+z=0垂直,且经过点)1,2,3()的圆锥面的方程.4.已知平面α过z 轴, 且与球面0411086222=++--++z y x z y x 相交得到一个半径为2的圆, 求该平面的方程.5.求以轴为母线z , 直线⎩⎨⎧==11y x 为中心轴的圆柱面的方程.6.求以轴为母线z , 经过点)7,3,6()2,2,4(,-B A 以及的圆柱面的方程7.根据k 的不同取值, 说明1)1()4()9(222=-+-+-z k y k x k 表示的各是什么图形.8.已知椭球面1222=++Z z Y y X x 经过椭圆⎪⎩⎪⎨⎧==+.0,116922z y x 与点)23,2,1(A , 试确定Z Y X ,,的值.复习题四一、选择题1.将下列列向量的起点移到同一点, 终点构成一个球面的是 ( ) (A )平行于同一平面的单位向量;(B )平行于同一直线的单位向量; (C )平行于同一平面的向量; (D )空间中的所有单位向量. 2.下列叙述中不是两个向量a 与b 平行的充分条件的是 ( ) (A )0||||=⋅b a ; (B )a 与b 的内积等于零; (C )对任意向量c 有混合积0)(=abc ; (D )a 与b 的坐标对应成比例.3.行列式963852741的值为 ( )(A ) 0 ; (B ) 1 ; (C ) 3 ; (D ) 3-.4.下列向量中与平面0112=-+-z y x 平行的是 ( ) (A ))2,1,1(-C ; (B ))2,1,1(--C ; (C ) )2,5,1(C ; (D ))2,5,1(--C 5.下列两平面垂直的是 ( ) (A ) 063=---z y x 与012622=+--z y x ; (B ) 063=---z y x 与018=++-z y x ; (C ) 063=---z y x 与012=++-z y x ;(D ) 063=---z y x 与1266=--zy x .6.原点)0,0,0(o 到平面2=x 的距离是 ( )(A )2; (B )4; (C )22 ; (D ) 22.7.下列平面中与直线231231--=-+=+z y x 垂直的是 ( ) (A )01245=-+-z y x ; (B )062=---z y x ;(C ) 1362=--zy x ; (D )01723=-++z y x .8.直线⎩⎨⎧=--+=+-+01711801153:1z y x z y x l 与直线326:2-=-=zy x l 的位置关系是 ( ) (A )重合; (B )平行; (C )相交; (D )异面. 9.下列曲面中不是关于原点中心对称的是 ( )(A )长型型旋转椭球面: )(1222222b a b z b x a y >=++;(B )单叶旋转双曲面: 1222222=-+b z a x a y ;(C )双叶旋转双曲面: 1222222=--b z b x a y ; (D )椭圆抛物面: z y x =+22.10.曲线1352222222=-+z y x 与平面3=z 相交,得到的图形是 ( )(A )一个椭圆; (B )一条双曲线; (C )两条相交直线; (D )一条抛物线. 二、填空题1.设在平行四边形ABCD 中,对角线AC 交BD 于点O ,且p =,q BO =,则AB =_______________,=__________________.2.已知ABC ∆三顶点的坐标分别为A(0,0,2),B(8,0,0),C(0,8,6),则边BC 上高的长为______________________.3.设力k j i F ++-=32, 则F 将一个质点从)3,1,1(-A 移到)1,0,3(-B 所做的功为____________________________.4.平面632+--z x 与三坐标轴分别交于点A 、B 、C ,则三棱锥ABC O -的体积为_________________5 .通过x 轴且到点)4,1,3(,-P 的距离为2的平面的方程是________________________. 6.经过点)1,2,3(A 和)3,2,1(--B 且与平面xoz 垂直的平面的方程.为_________________7.经过直线⎩⎨⎧=++=-+-0140632y x z y x 与点)1,1,1-A 的平面的方程是__________________.8.经过原点)0,0,0(o 且与直线12111-+==--z y x 和01111+=--=z y x 都垂直的直线的方程是__________________________________.9.球面010*******=---+++z y x z y x 的半径是__________________________.10.母线平行于y 轴, 准线为⎩⎨⎧==+222y zy x 的柱面的方程是______________________.三、计算题与证明题1.已知2||=a , 7||=b , 5||=c , 并且0=++c b a . 计算a c c b b a ⋅+⋅+⋅.2.设力k j i F 23-+-=作用在原点点, 求力F 对点)1,0,2(-B 的力矩的大小.3.已知点)4,1,0(A , )0,3,2(-B 求线段AB 的中垂面的方程.4.已知平面α与三个坐标轴的交点分别为C B A ,,且ABC O -的体积为80, 又α在三个坐标轴上的截距之比为3:5:4--, 求α的方程.5.已知两平面0112:=+-+-x my x α与平面1:=--z y mx β相互垂直, ,求m 的值.6.λ取何值时直线⎩⎨⎧=+++=-+-0132012z y x z y x λ与x 轴相交?7.设圆柱面α过直线⎩⎨⎧==60:1y x l , 2100082-==+z y x l 以及z 轴, 求α的方程.8.已知球面面α的方程为0411086222=-+--++z y x z y x , 求α的与z 轴垂直相交的直径所在直线的方程.。

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