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1、第三章 空间向量与立体几何 B卷一、单选题。本大题共8小题,每小题5分,共40分,每小题只有一个选项符合题意。1设正四面体ABCD的棱长为a,E,F分别是BC,AD的中点,则的值为()ABCa2Da2A【解析】由题意,正四面体ABCD如图所示,因为E,F分别是BC,AD的中点,所以,又因为正四面体ABCD的棱长都为a,所以,故(a2cos60+a2cos60)a2故选:A2设动点在棱长为的正方体的对角线上,当为锐角时,的取值范围是( )ABCDA【解析】如图建立空间直角坐标系:则,所以,由为锐角得,即,所以,即,解得:,当时,点位于点处,此时显然是锐角,符合题意,所以,故选:A3如图,正方体的

2、棱长为,以下结论错误的是( )A面对角线中与直线所成的角为的有8条B直线与垂直C直线与平行D三棱锥的体积为C【解析】如图所示,建立空间直角坐标系.对于A,由于两异面直线的夹角范围是,异面直线与所成的角为,同理:正方体的六个面中除了平面与的面对角线外,其他的面对角线都与所成的角为,则共有8条,故A正确;对于B,直线与垂直,故B正确;对于C,直线与垂直,不平行,故C错误;对于D,三棱锥的体积为,故D正确;综上可知,只有C不正确.故选:C.4如图,在空间直角坐标系中有长方体ABCDA1B1C1D1,AB1,BC2,AA13,则点B到直线A1C的距离为()ABCD1B【解析】过点B作BE垂直A1C,垂

3、足为E,设点E的坐标为(x,y,z),则A1(0,0,3),B(1,0,0),C(1,2,0),(1,2,3),(x,y,z3),(x1,y,z)因为,所以,解得,所以(,),所以点B到直线A1C的距离|,故答案为B5以下命题中,不正确的个数为( )“”是“,共线”的充要条件;若,则存在唯一的实数,使得;若,则;若为空间的一个基底,则构成空间的另一个基底;.A2B3C4D5C【解析】解:对,向量、同向时,只满足充分性,不满足必要性,错误;对,当为零向量,为零向量时,不唯一,当为零向量,不为零向量时,不存在;错误;对,则,不能得到,故错误;对,用反证法,若不构成空间的一个基底;设,即,共面,为空

4、间的一个基底,正确;对,错误故选:6已知为坐标原点,向量,点,.若点在直线上,且,则点的坐标为( ).ABCDA【解析】因为在直线上,故存在实数使得,.若,则,所以,解得,因此点的坐标为.故选:A.7四棱锥PABCD中,ABP是等边三角形,底面ABCD是矩形,二面角PABC是直二面角,若四棱锥PABCD的外接球表面积是20,则PA,BD所成角的余弦值为( )ABCDC【解析】四棱锥外接球的表面积为.连接角于,由于四边形是矩形,所以是矩形的外心,球心在其正上方.设是的的中点,连接,由于是等边三角形,所以,由于平面平面,所以平面.由于,所以.设,则,所以,即,解得.由以及平面可知两两垂直,以为空间

5、坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,则,设异面直线所成角为,则.故选:C.8如图,四边形,现将沿折起,当二面角的大小在时,直线和所成角为,则的最大值为ABCDC【解析】解:取BD中点O,连结AO,CO,ABBDDA4BCCD,COBD,AOBD,且CO2,AO,AOC是二面角ABDC的平面角,以O为原点,OC为x轴,OD为y轴,过点O作平面BCD的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,B(0,2,0),C(2,0,0),D(0,2,0),设二面角ABDC的平面角为,则,连AO、BO,则AOC,A(),设AB、CD的夹角为,则cos,cos,|1|0,1+cos的最大值为故选C二、多选题。本大题共4小题,每小题5分,共20分,每小题有两项或以上符合题意。9设ABCDA1B1C1D1是棱长为a的正方体,以下结论为正确的有()Aa2Ba2C