第七章向量代数与空间解析几何(一)空间直角坐标系、向量及其线性运算一、判断题1.点( -1, -2, -3)是在第八卦限。
()2.任何向量都有确定的方向。
()3.任二向量a,b,若a b .则 a = b 同向。
() 4.若二向量a,b满足关系a b = a + b ,则 a,b 同向。
()5.若a b a c, 则b c()6.向量a, b满足a=b,则a, b同向。
()a b7.若a ={ a x,a y, a z } ,则平行于向量 a 的单位向量为{a x,ay,az }。
()| a || a || a |8.若一向量在另一向量上的投影为零,则此二向量共线。
()二、填空题1.点( 2, 1, -3)关于坐标原点对称的点是2.点( 4, 3, -5)在坐标面上的投影点是 M (0, 3, -5)3.点( 5, -3, 2)关于的对称点是 M( 5, -3, -2)。
4.设向量 a 与 b 有共同的始点,则与a, b 共面且平分 a 与 b 的夹角的向量为5.已知向量 a 与 b 方向相反,且 | b | 2 | a | ,则 b 由 a 表示为 b =。
6.设 a =4, a 与轴l的夹角为,则 prj l a=67.已知平行四边形ABCD 的两个顶点 A (2, -3,-5)、 B( -1, 3, 2)。
以及它的对角线交点 E( 4,-1,7),则顶点 C 的坐标为,则顶点 D 的坐标为。
8.设向量 a 与坐标轴正向的夹角为、、,且已知=60,=120。
则= 9.设 a 的方向角为、、,满足 cos=1时, a 垂直于坐标面。
三、选择题1.点( 4,-3, 5)到oy轴的距离为(A)42( 3)252( B)( 3)252(C)42( 3)2(D)42522.已知梯形 OABC 、CB // OA且CB =1OA 设 OA = a , OC = b ,则 AB 2=( A ) 1a b1 1 a ( D ) b1 ( B ) ab ( C ) b a22223.设有非零向量 a,b ,若 a b ,则必有( A ) a b = a + b( B ) a b = a b ( C ) a ba b( D ) a ba b四、试证明以三点 A ( 4, 1, 9)、 B ( 10, -1,6)、 C ( 2, 4,3)为顶点的三角形为等腰直角三角形。
五、在 yoz 平面上求与三个已知点 A ( 3, 1, 2)、 B ( 4, -2, -2)、 C ( 0, 5,1)等距离的点 D 。
六、用向量方法证明:三角形两边中点的连线平行与第三边,且长度为第三边的一半。
七、设 A ( 4,2 , 1)、 B ( 3, 0,2),求 AB 的模、方向余弦及与 AB 反向的单位向量。
八、已知 OA ={2 ,-3,6} , OB ={-1 , 2,-2} 。
OD 为 AOB 的平分线,在 OD 上求一长度为 342 的向量。
(二)向量的乘积运算一、判断题1. ( a b) 222a b()22. a ( a b ) = a b( ) 3.若 a b = a c 且 a 0 ,则 b c 。
( ) 4.若 ab =1,则 ab =1()2225. a b = a2a b b( ) 6. a bb a( )7.若 a 、 b 、 c 满足 a b c, b c a ,则 a 、 b 、 c 两两垂直。
()8.设非零向量 a,b 的方向角分别为1, 1,1和2 ,2,2则cos (a b ) = cos 1 cos2cos 1 cos2cos 1 cos 2()二、填空题1.设 ( a b) =, a5, b 8, 则 a b =。
32.若 a 13, b19, a b 24 。
则 a b =。
2 ,且 a 1, b2 。
则 a b =。
3.若 ( a b )34.已知 a 3, b26, a b72 ,则 a b =。
a5.设6.设a { 4, 3,4},b { 2,2,1} ,则 Prj b = 。
a{ 2, 3,2}, b { 4,6, 4} ,则 (a b ) =。
7.设 a,b 为不共线向量,则当=时。
Pa 5b 与 Q 3a b 共线。
三、选择题1.设空间三点的坐标分别为 M ( 1, -3, 4)、 N ( -2, 1, -1)、P ( -3, -1, 1)。
则 MNP =(A )、(B )、3( C )、( D )、44 22.下列结论正确的是a a 2( B )、若 a b 0 则必 a 0或 b 0(A )、a( C )、 a(b c ) ab ac( D )、若 a0 ,且 ab ac 则 bc3.设 a{ x,3,2}, b { 1,4,4}. 若 a // b ,则( A )、 x=0.5 y=6 (B) 、 x=-0.5 y=-6(C) 、 x=1 y=-7(D) 、 x=-1y=-3四、设 a { 2, 1,1}, b 1{1,3, 1} ,求与 a 、 b 均垂直的单位向量。
五、设向量a { 2,3, 1}、b {1, 2,3}、c { 2,1,2} , 向量d 与 a,b 均垂直,且在向量c 上的投影是 14,求向量 d.六、用向量证明:当a1a 2 a 3时, (a 12a 2 2 a 3 2 )(b 12 b 2 2 b 32 )(a 1b 1 a 2 b 2 a 3b 3 )2b 1b 2b 3七、设 AD 为ABC 中 BC 边上的高,记 BAc.BCa.证明:ac a cS2ABD2 a(三)平面及其方程一、填空题1.过点M (3,0,1)且与平面 3x-7y+5z-12=0平行的平面方程。
2.三平面 x+3y+z=1,2x-y-z=0,-x+2y+2z=3 的交点坐标是 。
3.过点(2,-5,3)且平行与XOZ平面的平面方程是。
4.过点M 1(4,0,-2)和M2(5,1,7)且平行于OX轴的平面方程是。
5.点P(1,2,1)到平面x+2y+2z-10=0的距离是。
6.当 l =,及 m=时,二平面 2x+my+3z-5=0 与 l x-6y-6z+2=0互相平行。
二、选择题1.平面 x -2z = 0 的位置是。
(A)、平行XOZ坐标面。
(B)、平行OY轴(C)、垂直于OY轴(D)、通过OY轴2.下列平面中通过坐标原点的平面是 。
(A)、x=1 (B )、 x+2z+3y+4=0 (C) 、 3(x-1)-y+(y+3)=0 (D) 、 x+y+z=13.已知二平面1 :mx+y-3z+1=0 与2 :7 x-2y-z=0 当 m =12。
(A)、1/7 (B)、-1/7 (C)、7(D)、-74.二平面1: x + y - 11=0,2 : 3x +8=0 的夹角= 。
(A)、(B)、/3(C)、 /4(D)、 /62三、求通过三点(1,1,1) 、(-2,-2,2)和(1,-1,2)的平面方程。
四、求通过点P(2,-1,-1)、Q(1,2,3)且垂直于平面2x+3y-5z+6=0平面方程。
五、求通过Z轴且与平面 2x+y-5 z-7=0 的夹角为/3的平面方程。
六、证明:二平行平面Ax+By+Cz+D 1=0 , Ax+By+Cz+D 2=0 之间的距离公式:d =D 2 D 1B 2C 2A 2(四)直线及其方程一、填空题1.过点P(4,-1, 3)且平行于直线x2 2 y z 1的直线方程为。
35x 2 y 4 z 72。
.过点P(2,0,-3)且与直线 {3 x5 y 2 z1垂直的平面方程为。
3.过点P ( 0,2,4)且与二平面 x + 2z = 1 和 y - 3z = 2 平行的直线方程是 。
4.当 m=时,直线x1y 2z与平面 mx+3y-5z+1=0 平行。
431x y 3z 05.直线 {x与 x-y-z+1=0 的夹角为。
y z 0x y 4z 12 06.点P(2,0,-1)关于直线 {2 x y 2 z 30 的对称点坐标为。
二、选择题1.下列直线中平行与XOY 坐标面的是。
x 1 y 2 z 3 ( C ) x 1 y 1 z( A )13214 x y 4x 1 2t ( B ) {x z 4 0(D ) y 3tz 42.直线 L 1: {x 2x 2 y y zz3 x 6 y 3 z 87 7 与 L 2: {2 x y z 0的关系是。
(A )、L 1 L 2 ( B )、 L 1//L 2 ( C )、 L 1 与 L 2 相交但不垂直。
( D )、 L 1 与 L 2 为异面直线。
3.直线 L :x3 y4z与平面: 4x-2y-2z=3 的关系是。
273( A )、平行 ( B )、垂直相交 (C )、 L 在 上( D )、相交但不垂直4.两平行线 xt 1, y2t 1, z t 与x2y 1 z1之间的距离是 。
121 (A)、1(B)、2 (C)、2/3(D)、233三、设直线 L 通过 (1,1,1)且与L 1 : 6x 3y2z 相交,又与 L 2 :x 1 y2 z 3214垂直,求直线 L 的方程。
四、求通过点P(2,0,-1)且又通过直线x 1 y z 2的平面方程。
21 3五、求通过点P(2,1,0)且与直线x3 5 y z25垂直相交的直线。
22六、设直线L:x y 1 z 1与平面:2xyz 3112(1) . 求证L与 相交,并求交点坐标(2) . 求L与 交角。
(3) . 通过L与交点且与L垂直的平面方程。
(4) . 通过L且与垂直的平面方程。
(5) .L在 上的投影直线方程。
(五)空间曲线及其方程一、填空题y 5 x 11.方程组 {y 2x3 在平面解析几何中表示 ,在空间解析几何表示。
2 2z 2 =0 与平面 z=3 的交线圆的方程是,其圆心坐标是,2.曲面 x +y -9圆的半径为。
x 2 y 2 1在YOZ面上的投影曲线为。
3.曲线( y 1)2( z 1)2x 2 14.螺旋线 x=acos ,y=asin ,z=b 在YOZ面上的投影曲线为 。
5.上半锥面Z=x 2 y 2 (0z 1)在XOY面上的投影为, 在XOZ面上的投影为,在YOZ面上的投影为。
xt 1的一般式方程为。
6. 曲线 yt 2z 2t 1二、选择题22yx 11.方程{ y 4z 9在空间解析几何中表示 。
(A)、椭圆柱面(B)、椭圆曲线(C)、两个平行平面(D)、两条平行直线x 22222y z2y yz z12.已知曲线 { x y z a 在YOZ坐标面上的投影曲线为 { x 0,则 a =。
(A)、-1 (B)、0 (C)、1(D)、24.参数方程 x a cos 的一般方程是。