课题:第三章小结与复习(1) 第 课时 总序第 个教案
课型: 复习课 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日
教学目标:
掌握空间向量及其运算;会运用向量的方法解决立体几何问题。
批 注
教学重点:会运用向量的方法解决立体几何问题。
教学难点:会运用向量的方法解决立体几何问题。
教学用具: 多媒体
教学方法: 讲练结合法
教学过程:
1.在以下命题中,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,则存在惟一的实数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}构成空间的另一基底;
⑤|(a·b)·c|=|a|·|b|·|c|.
A.2 B.3 C.4 D.5
答案 C
解析 ①不正确,由|a|-|b|=|a+b|知a与b反向,a与b共线,但a与b共线不一定有|a|-|b|=|a+b|;②不正确,应加上条件b≠0;③不正确,当b=0时,a与c不一定相等;④正确;⑤不正确,应为|(a·b)·c|≤|a|·|b|·|c|.
2.已知向量a,b,且=a+2b,=-5a+6b,=7a-2b,则一定共线的三点是( )
A.A,B,D B.A,B,C
C.B,C,D D.A,C,D
答案 A
解析 =+=2a+4b=2(a+2b)=2,所以、共线,所以A、B、D共线,故选A.
3.已知a与b是非零向量且满足(a-2b)⊥a,(b-2a)⊥b,则a与b的夹角是( )
A. B. C. D.
答案 B
解析 由已知(a-2b)·a=0,(b-2a)·b=0
∴a2=2ab=b2
∴cos〈a,b〉===
∴〈a,b〉=,∴选B
4.若a=e1+e2+e3,b=e1-e2-e3,c=e1+e2,d=e1+2e2+3e3({e1,e2,e3}为空间的一个基底),且d=xa+yb+zc,则x,y,z分别为( )
A.,-,-1 B.,,1
C.-,,1 D.,-,1
答案 A
解析 d=xa+yb+zc=(x+y+z)e1+(x-y+z)e2+(x-y)e3=e1+2e2+3e3,空间任一向量都可以用一个空间基底惟一表示,从而得到解得x=,y=-,z=-1.
5.若向量a=(1,x,2),b=(2,-1,2),且a,b夹角的余弦值为,则x等于( )
A.2 B.-2
C.-2或 D.2或-
答案 C
解析 cos〈a,b〉===,
解得x=-2或x=.
6.已知a=(2,-1,2),b=(2,2,1),则以a,b为邻边的平行四边形的面积为________.
答案
解析 因为|a|=|b|,所以平行四边形为菱形,
又a+b=(4,1,3),a-b=(0,-3,1),
|a+b|=,|a-b|=,
S=|a+b||a-b|=××=.
7.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________.
答案 ,
解析, 因四面体ABCD是正四面体,顶点A在底面BCD内的射影为△BCD的垂心,所以有BC⊥DA,AB⊥CD.设正四面体的棱长为4,
则·=(+)·(+)
= 0 +·+· +0
= 4×1×cos120°+ 1×4×cos120°= 4,
BF=DE==,
所以异面直线DE与BF的夹角θ的余弦值为:
cosθ==.
8.如图,四棱锥P-ABCD中,底面四边形ABCD是正方形,侧面PDC是边长为a的正三角形,且平面PDC⊥平面ABCD,E为PC的中点.
(1)求异面直线PA与DE所成的角的余弦值.
(2)求点D到平面PAB的距离.
解 如图取DC的中点O,连结PO,
∵△PDC为正三角形,∴PO⊥DC
又∵面PDC⊥面ABCD
∴PO⊥面ABCD
∴以O为坐标原点OC、OP所在直线为y轴,z轴建立如图所示直角坐标系,
则P(0,0,a),A(a,,0),B(a,,0),C(0,,0),
D(0,,0).
(1)∵E为PC的中点,∴E(0,,)
∴=(0,a,a),=(a,-,-a),
·=a×(-)+a×(-a)=-a2,
||=a,||=a,
cos〈,〉=,
∴异面直线PA与DE所成角的余弦值为.
(2)由(1)知=(a,-,-a),
=(0,a,0),
=(0,a,0),
设平面PAB的一个法向量为n=(x,y,z),则
n⊥,n⊥=(0,a,0),
∴n·=xa-y-az=0①
n·=ya=0②
由②得y=0,代入①得xa-az=0
令x=,则z=2,∴n=(,0,2).
则D到平面PAB的距离d等于在 n 上射影的绝对值.
==a,
即点D到平面PAB的距离等于a.
9.在底面是直角梯形的四棱锥S-ABCD中,∠ABC=90°,SA⊥面ABCD,SA=AB=BC=1,AD=.求面SCD与面SBA所成的二面角的正切值.
解 建立如图所示的空间直角坐标系A-xyz,
则A(0,0,0),B(1,0,0)
C(1,1,0),D(0,,0),S(0,0,1),
=(0,0,-1), =(-1,0,-1),
=(-1,1,-1), =(0,,-1)
设平面SAB的法向量为n1=(x1,y1,z1)
平面SCD的法向量为n2=(x2,y2,z2)
平面SAB与平面SCD所成的角为θ
由n1·=0与n1·=0
可得n1=(0,1,0)
由n2·=0与n2·=0
可得n2=(1,2,1)
∴cos〈n1,n2〉===
∴cosθ=,sinθ=
∴tanθ=
即面SCD平面SAB所成的二面角的正切值为.
教学后记:
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