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高中数学-空间向量的基本定理练习题

高中数学-空间向量的基本定理练习题
高中数学-空间向量的基本定理练习题

高中数学-空间向量的基本定理练习题

课后训练

1.AM 是△ABC 中BC 边上的中线,设AB u u u r =e 1,AC u u u r =e 2,则AM u u u u r

为( )

A .e 1+e 2

B .

121122-e e C .e 1-e 2 D .1211

22

+e e

2.设O ,A ,B ,C 为空间四边形的四个顶点,点M ,N 分别是边OA ,BC 的中点,且OA u u u r

=a ,OB uuu r =b ,OC u u u r =c ,用a ,b ,c 表示向量MN u u u u r

为( )

A .

1()2+-c b a B .1

()2+-a b c C .1()2+-a c b D .1

()2

++a b c

3.对于空间一点O 和不共线的三点A ,B ,C ,且有6OP uuu r =OA u u u r +2OB uuu r +3OC u u u r ,则( )

A .O ,A ,

B ,

C 四点共面 B .P ,A ,B ,C 四点共面 C .O ,P ,B ,C 共面

D .O ,P ,A ,B ,C 五点共面

4.如果a ,b ,c 共面,b ,c ,d 也共面,则下列说法正确的是( ) A .若b 与c 不共线,则a ,b ,c ,d 共面 B .若b 与c 共线,则a ,b ,c ,d 共面 C .当且仅当c =0时,a ,b ,c ,d 共面 D .若b 与c 不共线,则a ,b ,c ,d 不共面

5.三射线AB ,BC ,BB 1不共面,若四边形BB 1A 1A 和四边形BB 1C 1C 的对角线均互相平分,

且1AC u u u u r =x AB u u u r +2y BC uuu r +3z 1CC u u u u r

,那么x +y +z 的值为( )

A .1

B .

56 C .2

3

D .116

6.非零向量e 1,e 2不共线,使k e 1+e 2与e 1+k e 2共线的k =__________.

7.已知D ,E ,F 分别是△ABC 中BC ,CA ,AB 上的点,且BD u u u r =13BC u u u

r ,CE u u u r =13

CA u u u r ,

AF u u u r =13

AB u u u

r ,设AB u u u r =a ,AC u u u r =b ,则DE u u u r =__________.

8.已知G 是△ABC 的重心,点O 是空间任意一点,若OA u u u r +OB uuu r +OC u u u r =λOG u u u r

,则

λ=__________.

9.已知平行四边形ABCD ,从平面AC 外一点O 引向量OE uuu r =k OA u u u r ,OF u u u r =k OB uuu r ,OG

u u u r

=k OC u u u r ,OH u u u r =k OD u u u r

,求证:

(1)点E ,F ,G ,H 共面; (2)AB ∥平面EG .

10.已知矩形ABCD ,P 为平面ABCD 外一点,且PA ⊥平面ABCD ,M ,N 分别为PC ,PD 上

的点,且M 分PC uuu r 成定比2,N 分PD 成定比1,求满足MN u u u u r =x AB u u u r +y AD u u u r +z AP u u u r

的实数x ,

y ,z 的值.

参考答案

1. 答案:D

2. 答案:A

3. 答案:B 6OP uuu r =OA u u u r +2OB uuu r +3OC uuu r ,得OP uuu r -OA u u u r =2(OB uuu r -OP uuu r )+3(OC uuu r

-OP uuu r

),

AP uuu r =2PB u u u r +3PC uuu r ,∴AP uuu r ,PB u u u r ,PC uuu

r 共面.又它们有同一公共点P ,∴P ,A ,B ,C

四点共面.

4. 答案:A

5. 答案:D 由题意知AB ,BC ,BB 1不共面,四边形BB 1C 1C 为平行四边形,1CC u u u u r =1BB u u u r

, ∴{AB uuu r ,BC uuu r ,1CC u u u u r }为一个基底.又由向量加法1AC u u u u r =AB uuu r +BC uuu

r +1CC u u u u r ,∴x =2y

=3z =1.

∴x =1,12y =

,13z =,∴x +y +z =116

. 6. 答案:±1 k e 1+e 2与e 1+k e 2共线,则存在唯一的实数x ,使k e 1+e 2=x (e 1+k e 2),

,

11k x k kx

=??±?

=?. 7. 答案:1233

-b a 8. 答案:3

9. 答案:分析:(1)要证E ,F ,G ,H 四点共面,可先证向量EG uuu r ,EF uuu r ,EH u u u r

共面,即只需证EG uuu r 可以用EF uuu r ,EH u u u r

线性表示;

(2)可证明AB uuu r 与平面EG 中的向量EF uuu r 或EG uuu

r ,EH u u u r 之一共线. 证明:(1)∵OA u u u r +AB uuu r =OB uuu

r , ∴k OA u u u r +k AB uuu r

=k OB uuu r . 而OE uuu r =k OA u u u r ,OF u u u r =k OB uuu r

, ∴OE uuu r +k AB uuu r =OF u u u

r .

又OE uuu r +EF uuu r =OF →,∴EF uuu r =k AB uuu r .

同理:EH u u u r =k AD u u u r ,EG uuu

r =k AC uuu r .

∵ABCD 是平行四边形,

∴AC uuu r =AB uuu r +AD u u u r , ∴EG EF EH

k k k

=+u u u r u u u r u u u r , 即EG uuu r =EF uuu r +EH u u u r

.又它们有同一公共点E ,

∴点E ,F ,G ,H 共面.

(2)由(1)知EF uuu r =k AB uuu r

∴AB ∥EF .又AB

平面EG ,

∴AB 与平面EG 平行,即AB ∥平面EG .

10. 答案:分析:结合图形,从向量MN u u u u r

出发,利用向量运算法则不断进行分解,直

到全部向量都用AB uuu r ,AD u u u r ,AP uuu r

表示出来,即可求出x ,y ,z 的值.

解:解法一:如图所示,取PC 的中点E ,连NE ,则MN u u u u r =EN u u u

r -EM u u u u r .

∵EN u u u r =12CD uuu r

=12BA u u u r =-12AB uuu r , EM u u u u r =PM u u u u r -PE u u u r =23PC uuu r -12

PC uuu r =16PC uuu r ,

∴MN u u u u r =-12

AB uuu

r -16PC uuu r .

连AC ,则

PC uuu r =AC uuu r -AP uuu r =AB uuu r +AD u u u r -AP uuu r

∴MN u u u u r =-12

AB uuu

r -16(AB uuu r +AD u u u r -AP uuu r )

=-23AB uuu

r -16AD u u u r +16AP uuu r ,

∴23x =-,16y =-,1

6

z =.

解法二:如图所示,在PD 上取一点F ,使F 分PD u u u r 所成比为2,连MF ,则MN u u u u r =MF u u u r

+FN u u u r ,

而MF u u u r =23CD uuu r =-23

AB uuu r ,

FN u u u r =DN u u u r -DF u u u r =12

DP u u u r -13DP u u u r =16DP u u u r =16(AP uuu r -AD u u u r

),

∴MN u u u u r =-23

AB uuu

r -16AD u u u r +16AP uuu r ,

∴23x =-,16y =-,1

6

z =.

解法三:∵MN u u u u r =PN uuu r -PM u u u u r =12PD u u u

r -23PC uuu r

=12(PA u u u r +AD u u u r )-23

(PA u u

u r +AC uuu r ) =-12AP uuu

r +12AD u u u r -23

(-AP uuu r +AB uuu r +AD u u u r )

=-23AB uuu

r -16AD u u u r +16AP uuu r ,

∴2=3x -,1=6

y -,1

=6z .

高二数学-空间向量与立体几何测试题

1 / 10 高二数学 空间向量与立体几何测试题 第Ⅰ卷(选择题,共50分) 一、选择题:(本大题共10个小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只 有一项是符合题目要求的) 1.在下列命题中:①若a 、b 共线,则a 、b 所在的直线平行;②若a 、b 所在的直线是异面直线,则a 、b 一定不共面;③若a 、b 、c 三向量两两共面,则a 、b 、c 三向量一定也共面;④已知三向量a 、b 、c ,则空间任意一个向量p 总可以唯一表示为p =x a +y b +z c .其中正确命题的个数为 ( ) A .0 B.1 C. 2 D. 3 2.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,向量1D A 、1D C 、11C A 是 ( ) A .有相同起点的向量 B .等长向量 C .共面向量 D .不共面向量 3.若向量λμλμλ且向量和垂直向量R b a n b a m ∈+=,(,、则)0≠μ ( ) A .// B .⊥ C .也不垂直于不平行于, D .以上三种情况都可能 4.已知a =(2,-1,3),b =(-1,4,-2),c =(7,5,λ),若a 、b 、c 三向量共面,则实数λ等于 ( ) A. 627 B. 637 C. 647 D. 65 7 5.直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,若CA =a ,CB =b ,1CC =c , 则1A B = ( ) A.+-a b c B. -+a b c C. -++a b c D. -+-a b c 6.已知a +b +c =0,|a |=2,|b |=3,|c |=19,则向量a 与b 之间的夹角><,为( ) A .30° B .45° C .60° D .以上都不对 7.若a 、b 均为非零向量,则||||?=a b a b 是a 与b 共线的 ( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件 8.已知△ABC 的三个顶点为A (3,3,2),B (4,-3,7),C (0,5,1),则BC 边上的 中线长为 ( ) A .2 B .3 C .4 D .5 9.已知则35,2,23+-=-+= ( ) A .-15 B .-5 C .-3 D .-1

高中数学空间向量与立体几何测试题及答案

一、选择题 1.若把空间平行于同一平面且长度相等的所有非零向量的始点放置在同一点,则这些向量的终点构成的图形是( ) A.一个圆 B.一个点 C.半圆 D.平行四边形 答案:A 2.在长方体1111ABCD A B C D -中,下列关于1AC 的表达中错误的一个是( ) A.11111AA A B A D ++ B.111AB DD D C ++ C.111AD CC D C ++ D.11111 ()2 AB CD AC ++ 答案:B 3.若,,a b c 为任意向量,∈R m ,下列等式不一定成立的是( ) A.()()a b c a b c ++=++ B.()a b c a c b c +=+··· C.()a b a b +=+m m m D.()()a b c a b c =···· 答案:D 4.若三点,,A B C 共线,P 为空间任意一点,且PA PB PC αβ+=,则αβ-的值为( ) A.1 B.1- C. 1 2 D.2- 答案:B 5.设(43)(32)a b ==,,,,,x z ,且∥a b ,则xz 等于( ) A.4- B.9 C.9- D. 649 答案:B 6.已知非零向量12e e ,不共线,如果1222122833e e e e e e =+=+=-, ,AB AC AD ,则四点,,,A B C D ( ) A.一定共圆 B.恰是空间四边形的四个顶点心 C.一定共面 D.肯定不共面 答案:C 7.如图1,空间四边形ABCD 的四条边及对 角线长都是a ,点E F G ,,分别是AB AD CD ,,

的中点,则2a 等于( ) A.2BA AC · B.2AD BD · C.2FG CA · D.2EF CB · 答案:B 8.若123123123=++=-+=+-,,a e e e b e e e c e e e ,12323d e e e =++,且x y z =++d a b c ,则,,x y z 的值分别为( ) A.51122--,, B.51122 -,, C.51122 --,, D.51122 ,, 答案:A 9.若向量(12)λ=,,a 与(212)=-, ,b 的夹角的余弦值为8 9,则λ=( ) A.2 B.2- C.2-或 255 D.2或255 - 答案:C 10.已知ABCD 为平行四边形,且(413)(251)(375)A B C --,,,,,,,,,则顶点D 的坐标为( ) A.7412??- ???,, B.(241),, C.(2141)-,, D.(5133)-,, 答案:D 11.在正方体1111ABCD A B C D -中,O 为AC BD ,的交点,则1C O 与1A D 所成角的( ) A.60° B.90° C.3arccos 3 D.3arccos 6 答案:D 12.给出下列命题: ①已知⊥a b ,则()()a b c c b a b c ++-=···; ②,,,A B M N 为空间四点,若BA BM BN ,,不构成空间的一个基底,那么A B M N ,,,共面; ③已知⊥a b ,则,a b 与任何向量都不构成空间的一个基底; ④若,a b 共线,则,a b 所在直线或者平行或者重合. 正确的结论的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案:C 二、填空题 13.已知(315)(123)==-,,,,,a b ,向量c 与z 轴垂直,且满足94==-,··c a c b ,则c = . 答案:2221055?? - ??? ,,

高二数学空间向量与立体几何测试题

高二数学 空间向量与立体几何测试题 第Ⅰ卷(选择题,共50分) 一、选择题:(本大题共10个小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只 有一项是符合题目要求的) 1.在下列命题中:①若a 、b 共线,则a 、b 所在的直线平行;②若a 、b 所在的直线是异面直线,则a 、b 一定不共面;③若a 、b 、c 三向量两两共面,则a 、b 、c 三向量一定也共面;④已知三向量a 、b 、c ,则空间任意一个向量p 总可以唯一表示为p =x a +y b +z c .其中正确命题的个数为 ( ) A .0 B.1 C. 2 D. 3 2.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,向量1D A 、1D C 、11C A 是 ( ) A .有相同起点的向量 B .等长向量 C .共面向量 D .不共面向量 3.若向量λμλμλ且向量和垂直向量R b a n b a m ∈+=,(,、则)0≠μ ( ) A .// B .⊥ C .也不垂直于不平行于, D .以上三种情况都可能 4.已知a =(2,-1,3),b =(-1,4,-2),c =(7,5,λ),若a 、b 、c 三向量共面,则实数λ等于 ( ) A. 627 B. 637 C. 647 D. 65 7 5.直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,若CA =a ,CB =b ,1CC =c , 则1A B = ( ) A.+-a b c B. -+a b c C. -++a b c D. -+-a b c 6.已知a +b +c =0,|a |=2,|b |=3,|c |=19,则向量a 与b 之间的夹角><,为( ) A .30° B .45° C .60° D .以上都不对 7.若a 、b 均为非零向量,则||||?=a b a b 是a 与b 共线的 ( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件 8.已知△ABC 的三个顶点为A (3,3,2),B (4,-3,7),C (0,5,1),则BC 边上的 中线长为 ( ) A .2 B .3 C .4 D .5 9.已知则35,2,23+-=-+= ( ) A .-15 B .-5 C .-3 D .-1

空间向量与空间角练习题

课时作业(二十) [学业水平层次] 一、选择题 1.若异面直线l 1的方向向量与l 2的方向向量的夹角为150°,则l 1与l 2所成的角为( ) A .30° B .150° C .30°或150° D .以上均不对 【解析】 l 1与l 2所成的角与其方向向量的夹角相等或互补,且 异面直线所成角的围为? ????0,π2.应选A. 【答案】 A 2.已知A (0,1,1),B (2,-1,0),C (3,5,7),D (1,2,4),则直线AB 与直线CD 所成角的余弦值为( ) A.52266 B .-52266 C.52222 D .-52222 【解析】 AB →=(2,-2,-1),CD →=(-2,-3,-3), ∴cos 〈AB →,CD →〉=AB →·CD →|AB →||CD →|=53×22=52266, ∴直线AB 、CD 所成角的余弦值为52266 . 【答案】 A

3.正方形ABCD 所在平面外一点P ,PA ⊥平面ABCD ,若PA =AB ,则平面PAB 与平面PCD 的夹角为( ) A .30° B .45° C .60° D .90° 【解析】 如图所示,建立空间直角坐标系,设PA =AB =1.则A (0,0,0),D (0,1,0),P (0,0,1).于是AD → =(0,1,0). 取PD 中点为E , 则E ? ????0,12,12, ∴AE → =? ????0,12,12, 易知AD →是平面PAB 的法向量,AE →是平面PCD 的法向量,∴ cos AD →,AE →=22 , ∴平面PAB 与平面PCD 的夹角为45°. 【答案】 B 4.(2014·师大附中高二检测)如图3-2-29,在空间直角坐标系Dxyz 中,四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1为长方体,AA 1=AB =2AD ,点E 、F 分别为C 1D 1、A 1B 的中点,则二面角B 1-A 1B -E 的余弦值为( )

空间向量其运算测试题

高二选修(2—1)第三章3.1空间向量及其运算测试 一、选择题 1 抛物线2 81x y - =的准线方程是 ( ) A . 321=x B . 2=y C . 32 1 =y D . 2-=y 2.已知两点1(1,0)F -、2(1,0)F ,且12F F 是1PF 与2PF 的等差中项,则动点P 的轨迹方程是 ( ) A . 22 1169x y += B . 22 11612x y += C .22 143x y += D .22 134 x y += 1.已知向量a =(3,-2,1),b =(-2,4,0),则4a +2b 等于 ( ) A .(16,0,4) B .(8,-16,4) C .(8,16,4) D .(8,0,4) 2.在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,若CA →=a ,CB →=b ,CC 1→=c ,则A 1B → = ( ) A .a +b -c B .a -b +c C .-a +b +c D .-a +b -c 4.在下列条件中,使M 与A 、B 、C 一定共面的是 ( ) A.OM →=2OA →-OB →-OC → B.OM →=15OA →+13OB →+12OC → C.MA →+MB →+MC → =0 D.OM →+OA →+OB →+OC → =0 6.在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,给出以下向量表达式:①(A 1D 1→-A 1A →)-AB →;②(BC → + BB 1→)-D 1C 1→; ③(AD →-AB →)-2DD 1→;④(B 1D 1→+A 1A →)+DD 1→. 其中能够化简为向量BD 1→ 的是 ( ) A .①② B .②③ C .③④ D .①④ 7.已知向量a =(1,-1,1),b =(-1,2,1),且k a -b 与a -3b 互相垂直,则k 的值是 A .1 B .15 C .35 D .-20 9 8.若a =(2,-3,1),b =(2,0,3),c =(0,2,2),a ·(b +c )的值为 ( ) A .4 B .15 C .7 D .3 9.已知四边形ABCD 满足:AB →·BC →>0,BC →·CD →>0,CD →·DA →>0,DA →·AB → >0,则该四边形 为 ( ) A .平行四边形 B .梯形 C .长方形 D .空间四边形

高中数学-空间向量的基本定理练习

高中数学-空间向量的基本定理练习 课后导练 基础达标 1.若对任意一点O ,且OP =y x +,则x+y=1是P 、A 、B 三点共线的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件 答案:C 2.已知点M 在平面ABC 内,并且对空间任一点O ,OM OM=x + 31+31,则x 的值为…( ) A.1 B.0 C.3 D. 3 1 答案:D 3.在以下命题中,不正确的个数是( ) ①已知A,B,C,D 是空间任意四点,则DA CD BC AB +++=0 ②|a |+|b |=|a +b |是a ,b 共线的充要条件 ③若a 与b 共线,则a 与b 所在的直线的平行 ④对空间任意一点O 和不共线的三点A,B,C,若z y x ++=,(其中x,y,z∈R ),则P,A,B,C 四点共面 A.1 B.2 C.3 D.4 答案:C 4.设命题p:a ,b ,c 是三个非零向量;命题q:{a ,b ,c }为空间的一个基底,则命题p 是命题q 的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 答案:B 5.下列条件中,使M 与A 、B 、C 一定共面的是( ) A.OM --= B.MC MB MA ++=0 C.3 13131++++ D.OC OB OA OM +-=2 答案:B 6.在长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 为矩形ABC D的对角线的交点,设A 1=a,11B A =b,11D A =c,则E A 1=____________.

答案:a +21b +21c 7.设O 为空间任意一点,a,b 为不共线向量,OA =a,OB =b,OC =ma+nb,(m,n∈k)若A,B,C 三点共线,则m,n 满足____________. 答案:m+n=1. 8.已知A 、B 、C 三点不共线,对平面ABC 外一点O ,在下列各条件下,点P 是否与A 、B 、C 一定共面? (1)OP =52OA +51OB +5 2OC ; (2)OP=2OA-2OB-OC. 解:(1)OP = 52OA +51OB +52OC . ∵1525152=++,∴P 与A 、B 、C 共面. (2)OP =OC OB OA --22. ∵2-2-1=-1,∴P 与A 、B 、C 不共面. 9.如右图,已知四边形ABCD 是空间四边形,E 、H 分别是边AB 、AD 的中点,F 、G 分别是边CB 、CD 上的点,且CF =32CB ,CG =3 2CD . 求证:四边形EFGH 是梯形. 证明:∵E、H 分别是AB 、AD 的中点, ∴= 21,=2 1, EH =-=21AD -21AB =21(AD -AB )=21BD =2 1(CB CD -) =21(23CG -23CF )=43(-)=4 3. ∴EH ∥FG 且|EH |=43|FG |≠|FG |. ∴四边形EFGH 是梯形. 综合运用 10.如右图,平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,M 为AC 与BD 的交点,若11B A =a ,11D A =b ,11A A =c ,则下列向量中与B 1M 相等的向量是( )

高中数学空间向量与立体几何测试题及答案

高中 数学选修(2-1)空间向量与立体几何测试题 一、选择题 1.若把空间平行于同一平面且长度相等的所有非零向量的始点放置在同一点,则这些向量的终点构成的图形是( ) A.一个圆 B.一个点 C.半圆 D.平行四边形 答案:A 2.在长方体1111ABCD A B C D -中,下列关于1AC u u u u r 的表达中错误的一个是( ) A.11111AA A B A D ++u u u r u u u u r u u u u r B.111AB DD D C ++u u u r u u u u r u u u u u r C.111AD CC D C ++u u u r u u u u r u u u u u r D.11111()2 AB CD AC ++u u u u r u u u u r u u u u r 答案:B 3.若,,a b c 为任意向量,∈R m ,下列等式不一定成立的是( ) A.()()a b c a b c ++=++ B.()a b c a c b c +=+··· C.()a b a b +=+m m m D.()()a b c a b c =···· 答案:D 4.若三点,,A B C 共线,P 为空间任意一点,且PA PB PC αβ+=u u u r u u u r u u u r ,则αβ-的值为( ) A.1 B.1- C. 1 2 D.2- 答案:B 5.设(43)(32)a b ==,,,,,x z ,且∥a b ,则xz 等于( ) A.4- B.9 C.9- D. 649 答案:B 6.已知非零向量12e e ,不共线,如果1222122833e e e e e e =+=+=-u u u r u u u r u u u r , ,AB AC AD ,则四点,,,A B C D ( ) A.一定共圆 B.恰是空间四边形的四个顶点心 C.一定共面 D.肯定不共面 答案:C

高中数学典型例题解析平面向量与空间向量

高中数学典型例题分析 第八章 平面向量与空间向量 §8.1平面向量及其运算 一、知识导学1.模(长度):向量的大小,记作||。长度为0的向量称为零向量,长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量。 2.平行向量:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,又叫做共线向量。 3.相等向量:长度相等且方向相同的向量。 4.相反向量:我们把与向量a 长度相等,方向相反的向量叫做a 的相反向量。记作-a 。 5.向量的加法:求两个向量和的运算。 已知a ,b 。在平面内任取一点,作AB =a ,BC =b ,则向量AC 叫做a 与b 的和。 记作a +b 。 6. 向量的减法:求两个向量差的运算。 已知a ,b 。在平面内任取一点O ,作OA =a ,OB =b ,则向量BA 叫做a 与b 的差。 记作a -b 。 7.实数与向量的积: (1)定义: 实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa ,并规定: ①λa 的长度|λa |=|λ|·|a |; ②当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同; 当λ<0时,λa 的方向与a 的方向相反; 当λ=0时,λa =0 (2)实数与向量的积的运算律:设λ、μ为实数,则 ①λ(μa )=(λμ) a ②(λ+μ) a =λa +μa ③λ(a +)=λa +λ 8.向量共线的充分条件:向量b 与非零向量a 共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得b =λa 。 另外,设a =(x 1 ,y 1), b = (x 2,y 2),则a //b x 1y 2-x 2y 1=0 9.平面向量基本定理: 如果1e 、2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数λ1、λ 2 使 a =λ11e +λ22e ,其中不共线向量1e 、2e 叫做表示这一

三维设计3.1.2 空间向量的基本定理

3.1.2 空间向量的基本定理 学习目标 1.了解共线向量、共面向量的意义,掌握它们的表示方法.2.理解共线向量的充要条件和共面向量的充要条件及其推论,并能应用其证明空间向量的共线、共面问题.3.理解基底、基向量及向量的线性组合的概念. 知识点一 共线向量定理与共面向量定理 1.共线向量定理 两个空间向量a ,b (________),a ∥b 的充要条件是________________,使________________. 2.向量共面的条件 (1)向量a 平行于平面α的定义 已知向量a ,作OA → =a ,如果a 的基线OA ________________________,则就说向量a 平行于平面α,记作________. (2)共面向量的定义 平行于____________的向量,叫做共面向量. (3)共面向量定理 如果两个向量a ,b __________,则向量c 与向量a ,b 共面的充要条件是____________,使____________. 知识点二 空间向量分解定理 1.空间向量分解定理 如果三个向量a ,b ,c ________,那么对空间任一向量p ,________________________,使__________. 2.基底 如果三个向量a ,b ,c 是三个____________,则a ,b ,c 的线性组合____________能生成所有的空间向量,这时a ,b ,c 叫做空间的一个________,记作________,其中a ,b ,c 都叫做__________.表达式x a +y b +z c ,叫做向量a ,b ,c 的____________或____________. 类型一 向量共线问题 例1 如图所示,在正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,E 在A 1D 1上,且A 1E →=2ED 1→ ,F 在对角线A 1C 上,且A 1F →=23 FC → .求证:E ,F ,B 三点共线.

高中数学(理)空间向量知识点归纳总结及综合练习

空间向量知识点归纳总结 知识要点。 1. 空间向量的概念:在空间,我们把具有大小和方向的量叫做向量。 注:(1)向量一般用有向线段表示同向等长的有向线段表示同一或相等的向量。 (2)空间的两个向量可用同一平面内的两条有向线段来表示。 2. 空间向量的运算。 3. 共线向量。 (1)如果表示空间向量的有向线段所在的直线平行或重合,那么这些向量也叫做共线向量或平行向量, a 平行于 b ,记作b a //。 》 (2)共线向量定理:空间任意两个向量a 、b (b ≠0 ),a b a b 共面向量 (1)定义:一般地,能平移到同一平面内的向量叫做共面向量。 说明:空间任意的两向量都是共面的。 (2)共面向量定理:如果两个向量,a b 不共线,p 与向量,a b 共面的条件是存在实数,x y 使 p xa yb =+。 5. 空间向量基本定理:如果三个向量,,a b c 不共面,那么对空间任一向量p ,存在一个唯一的有序实数组 ,,x y z ,使p xa yb zc =++。 若三向量,,a b c 不共面,我们把{,,}a b c 叫做空间的一个基底,,,a b c 叫做基向量,空间任意三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底。 推论:设,,,O A B C 是不共面的四点,则对空间任一点P ,都存在唯一的三个有序实数,,x y z ,使 OP xOA yOB zOC =++。 6. 空间向量的直角坐标系: ~ (1)空间直角坐标系中的坐标: (2)空间向量的直角坐标运算律: ①若123(,,)a a a a =,123(,,)b b b b =,则112233(,,)a b a b a b a b +=+++, 112233(,,)a b a b a b a b -=---,123(,,)()a a a a R λλλλλ=∈, 112233a b a b a b a b ?=++, 112233//,,()a b a b a b a b R λλλλ?===∈, 1122330a b a b a b a b ⊥?++=。 ②若111(,,)A x y z ,222(,,)B x y z ,则212121(,,)AB x x y y z z =---。 一个向量在直角坐标系中的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点的坐标减去起点的坐标。 》

空间向量与立体几何单元测试试卷

五河二中高二数学测试卷(理科) 一、选择题: 1.在下列命题中:①若a 、b 共线,则a 、b 所在的直线平行;②若a 、b 所在的直线是异 面直线,则a 、b 一定不共面;③若a 、b 、c 三向量两两共面,则a 、b 、c 三向量一定 也共面;④已知三向量a 、b 、c ,则空间任意一个向量p 总可以唯一表示为 c z b y a x p ++=.其中正确命题的个数为 ( ) A .0 B .1 C . 2 D .3 2.已知a =(2,-1,3),b =(-1,4,-2),c =(7,5,λ),若a 、b 、c 三向量共 面,则实数λ等于 ( ) A .627 B .637 C .647 D .65 7 3.直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,若c CC b CB a CA ===1,,, 则1A B =u u u r ( ) A .a +b -c B .a -b +c C .-a +b +c D .-a +b -c 4.已知a +b +c =0,|a |=2,|b |=3,|c |=19,则向量a 与b 之间的夹角>

空间向量基本定理

空间向量基本定理 【学习目标】 在复习平面向量定理的基础上,掌握空间向量基本定理及其推论; 【学习重点】 掌握空间向量基本定理及其推论; 【学习难点】 掌握空间向量基本定理及其推论。 【课前预习案】 一、复习 平面向量向量基本定理 。 二、课本助读:认真阅读课本第35页的内容. 1.空间向量基本定理:如果向量 , , 是空间中三个 的向量,a 是空间中 向量,那么 实数123,,λλλ,使得 112233a e e e λλλ=++①。 空间中 的三个向量123,,e e e 叫做这个空间的一个 。①式表式向量a 关于基底123,,e e e 的分解。 特别地,当向量123,,e e e 时,就得到这个向量的一个正交分解。当1e i =,2e j =,3e k =时,就是我们前面学过的标准正交分解。 2.以下四个命题中正确的是( ) A .空间的任何一个向量都可用其它三个向量表示 B .若{a ,b ,c }为空间向量的一组基底,则a ,b ,c 全不是零向量 C .△ABC 为直角三角形的充要条件是AB ·AC →=0 D .任何三个不共线的向量都可构成空间向量的一个基底 【课堂探究案】 探究一:基底的判断

A / C M E D / B / D B 1.若{a ,b ,c }是空间的一个基底,则下列各组中不能构成空间一个基底的是( ) A .a,2b,3c B .a +b ,b +c ,c +a C .a +2b,2b +3c,3a -9c D .a +b +c ,b ,c 2.在以下3个命题中,真命题的个数是( ) ①三个非零向量a ,b ,c 不能构成空间的一个基底,则a ,b ,c 共面; ②若两个非零向量a ,b 与任何一个向量都不能构成空间的一个基底,则a , b 共线; ③若a ,b 是两个不共线向量,而c =λa +μb (λ,μ∈R 且λμ≠0),则{a ,b ,c }构成空间的一个基底. A .0 B .1 C .2 D .3 探究二:用基底表示向量 3. 如图,在正方体///B D CA OADB -中,,点E 是AB 与OD 的交点,M 是OD / 与CE 的交点,试分别用向量OC OB OA ,,表示OD 和OM 4.如图,在平行六面体 ABCD —A ′B ′C ′D ′中, 的单位向量分别是' ,,,,321AA AD AB e e e 且,2=AB ,5=AD ,7'=AA 试用321,,e e e 表示AC 、B A '、 D A '、'AC . 【课后检测案】 1.在长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,下列关于1AC 的表达式中: ①1AA +A 1B 1→+A 1D 1→ ;

空间向量及立体几何练习试题和答案解析

. 1.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,平面PAD⊥平面ABCD, 点M在线段PB上,PD∥平面MAC,PA=PD=,AB=4. 的中点;PB(1)求证:M为 的大小;A2)求二面角B﹣PD﹣( 所成角的正弦值.BDP(3)求直线MC与平面 【分析】(1)设AC∩BD=O,则O为BD的中点,连接OM,利用线面平行的性质证明OM∥PD,再由平行线截线段成比例可得M为PB的中点; (2)取AD中点G,可得PG⊥AD,再由面面垂直的性质可得PG⊥平面ABCD,则PG⊥AD,连接OG,则PG⊥OG,再证明OG⊥AD.以G为坐标原点,分别以GD、GO、GP所在直线为x、y、z轴距离空间直角坐标系,求出平面PBD与平面PAD的一个法向量,由两法向量所成角的大小可得二面角B﹣PD﹣A的大小; (3)求出的坐标,由与平面PBD的法向量所成角的余弦值的绝对值可得直线MC与平面BDP所成角的正弦值. 【解答】(1)证明:如图,设AC∩BD=O,

∵ABCD为正方形,∴O为BD的中点,连接OM, ∵PD∥平面MAC,PD?平面PBD,平面PBD∩平面AMC=OM, ∴PD∥OM,则,即M为PB的中点; (2)解:取AD中点G, . . ∵PA=PD,∴PG⊥AD, ∵平面PAD⊥平面ABCD,且平面PAD∩平面ABCD=AD, ∴PG⊥平面ABCD,则PG⊥AD,连接OG,则PG⊥OG, 由G是AD的中点,O是AC的中点,可得OG∥DC,则OG⊥AD. 以G为坐标原点,分别以GD、GO、GP所在直线为x、y、z轴距离空间直角坐标系, 由PA=PD=,AB=4,得D(2,0,0),A(﹣2,0,0),P(0,0,),C (2,4,0),B(﹣2,4,0),M(﹣1,2,), ,.

高二数学空间向量与立体几何单元测试卷一

A A 1 D C B B 1 C 1 图 高二(2)部数学《空间向量与立体几何》单元测试卷一 班级____姓名_____ 一、选择题:(每小题5分,共60分). 1.在正三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,若AB = 2BB 1,则AB 1与C 1B 所成的角的大小为( ) A .60° B .90° C .105° D .75° 2.如图,ABCD —A 1B 1C 1D 1是正方体,B 1E 1=D 1F 1=4 1 1B A ,则BE 1 与DF 1所成角的余弦值是 ( ) A . 1715 B .2 1 C . 17 8 D .23 3.如图,A 1B 1C 1—ABC 是直三棱柱,∠BCA =90°,点D 1、F 1分别 是A 1B 1、A 1C 1的中点,若BC =CA =CC 1,则BD 1与AF 1所成角的余弦值是 ( ) A . 10 30 B . 21 C .1530 D .10 15 4.正四棱锥S ABCD -的高2SO =,底边长2AB =,则异面直线BD 和SC 之间的距离 ( ) A . 5 15 B . 5 5 C . 5 5 2 D . 10 5 5.已知111ABC A B C -是各条棱长均等于a 的正三棱柱,D 是侧棱1CC 的中点.点1C 到平面1AB D 的距离 ( ) A . a 42 B .a 82 C .a 423 D .a 2 2 6.在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,则平面1AB C 与平面11A C D 间的距离 ( ) A . 6 3 B . 3 3 C . 3 3 2 D . 2 3 7.在三棱锥P -ABC 中,AB ⊥BC ,AB =BC = 2 1 PA ,点O 、D 分别是AC 、PC 的中点,OP ⊥底面ABC ,则直线OD 与平面PBC 所成角的正弦值 ( ) A . 6 21 B . 3 3 8 C . 60210 D . 30 210 图 图

高中空间向量试题

高二数学单元试题 1.已知向量a =(1,1,0),b =(-1,0,2),且k a +b 与2 a -b 互相垂直,则k 的值是( ) A . 1 B . 51 C . 53 D . 5 7 2.已知与则35,2,23+-=-+=( )A .-15 B .-5 C .-3 D .-1 3.已知A 、B 、C 三点不共线,对平面ABC 外的任一点O ,下列条件中能确定点M 与点A 、B 、C 一定共面的是 ( ) A .OM ++= B .OM --=2 C .3121++ =D .3 1 3131++= 4.已知向量a =(0,2,1),b =(-1,1,-2),则a 与b 的夹角为 ( ) A . 0° B . 45° C . 90° D .180° 5.已知△ABC 的三个顶点为A (3,3,2),B (4,-3,7),C (0,5,1),则BC 边上的中线长为 A .2 B .3 C .4 D .5 6.在下列命题中:①若a 、b 共线,则a 、b 所在的直线平行;②若a 、b 所在的直线是异面直线,则a 、b 一定不共面;③若a 、b 、c 三向量两两共面,则a 、b 、c 三向量一定也共面;④已知三向量a 、b 、c ,则空间任意一个向量p 总可以唯一表示为p =xa +yb +zc .其中正确命题的个数为( )A . 0 B .1 C . 2 D .3 7.已知空间四边形ABCD ,M 、G 分别是BC 、CD 的中点,连结AM 、AG 、MG ,则?→ ?AB +1 ()2 BD BC +等于( ) A .?→ ?AG B . ?→ ?CG C . ?→ ?BC D .21?→? BC 8.直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,若CA =a ,CB =b ,1CC =c , 则1A B = ( ) A . +-a b c B .-+a b c C . -++a b c D . -+-a b c 9.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,向量1D A 、1D C 、11C A 是 ( ) A .有相同起点的向量 B .等长向量 C .共面向量 D .不共面向量 10.已知点A (4,1,3),B (2,-5,1),C 为线段AB 上一点,且3||||AC AB =,则点的坐标是 ( ) A .715(,,)222- B . 3(,3,2)8- C . 107(,1,)33- D .573(,,)222 - 11.设A 、B 、C 、D 是空间不共面的四点,且满足0,0,0=?=?=?,则△BCD 是 ( ) A .钝角三角形 B .直角三角形 C .锐角三角形 D .不确定 12.(理科)已知正方形ABCD 的边长为4, E 、 F 分别是AB 、AD 的中点,GC ⊥平面ABCD ,且GC =2,则点B 到平面 EFG 的距离为( ) A . 1010 B . 11112 C . 5 3 D . 1 二.填空题(本大题4小题,每小题4分,共16分) 13.已知向量a =(λ+1,0,2λ),b =(6,2μ-1,2),若a ∥b,则λ与μ的值分别是 . 14.已知a,b,c 是空间两两垂直且长度相等的基底,m=a+b,n=b -c ,则m ,n 的夹角为 . 15.已知向量a 和c 不共线,向量b ≠0,且()()??=??a b c b c a ,d =a +c ,则,??d b = .

高中数学人教A版选修(2—1)第三章3.1空间向量及其运算测试题(含解析答案)

祈福教育 高二选修(2—1)第三章3.1空间向量及其运算测试题 一、选择题 1.已知向量a =(3,-2,1),b =(-2,4,0),则4a +2b 等于 ( ) A .(16,0,4) B .(8,-16,4) C .(8,16,4) D .(8,0,4) 2.在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,若CA →=a ,CB →=b ,CC 1→=c ,则A 1B → = ( ) A .a +b -c B .a -b +c C .-a +b +c D .-a +b -c 3.在棱长都是1的三棱锥A -BCD 中,下列各数量积的值为1 2的是 ( ) A. BC AB ? B. BD AB ? C.DA AB ? D.AC AB ? 4.在下列条件中,使M 与A 、B 、C 一定共面的是 ( ) A.OM →=2OA →-OB →-OC → B.OM →=15OA →+13OB →+12OC → C.MA →+MB →+MC → =0 D.OM →+OA →+OB →+OC → =0 5.若向量{c b a ,,}是空间的一个基底,向量b a n b a m -=+=,,那么可以与m 、n 构成空间另一个基底的向量是 ( ) A .a B .b C .c D .2a 6.在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,给出以下向量表达式:①(A 1D 1→-A 1A →)-AB →;②(BC → + BB 1→)-D 1C 1→; ③(AD →-AB →)-2DD 1→;④(B 1D 1→+A 1A →)+DD 1→. 其中能够化简为向量BD 1→ 的是 ( ) A .①② B .②③ C .③④ D .①④ 7.已知向量a =(1,-1,1),b =(-1,2,1),且k a -b 与a -3b 互相垂直,则k 的值是 A .1 B .15 C .35 D .-20 9 8.若a =(2,-3,1),b =(2,0,3),c =(0,2,2),a ·(b +c )的值为 ( ) A .4 B .15 C .7 D .3 9.已知四边形ABCD 满足:AB →·BC →>0,BC →·CD →>0,CD →·DA →>0,DA →·AB → >0,则该四边形 为 ( )

3.1.3 空间向量基本定理

3.1.3 空间向量基本定理 一、基础过关 1. 设命题p :a 、b 、c 是三个非零向量;命题q :{a ,b ,c }为空间的一个基底,则命题p 是命题q 的____________条件. 2. 下列命题中真命题有________(填序号). ①空间中的任何一个向量都可用a ,b ,c 表示; ②空间中的任何一个向量都可用基向量a ,b ,c 表示; ③空间中的任何一个向量都可用不共面的三个向量表示; ④平面内的任何一个向量都可用平面内的两个向量表示. 3. 已知a 、b 、c 是不共面的三个向量,则下列选项中能构成一个基底的一组向量是 __________. ①2a ,a -b ,a +2b ②2b ,b -a ,b +2a ③a,2b ,b -c ④c ,a +c ,a -c 4. 下列说法正确的是________(填序号). ①任何三个不共线的向量都可构成空间的一个基底; ②不共面的三个向量就可构成空间的单位正交基底; ③单位正交基底中的基向量模为1且互相垂直; ④不共面且模为1的三个向量可构成空间的单位正交基底. 5. 在以下三个命题中,真命题的个数是________. ①三个非零向量a 、b 、c 不能构成空间的一个基底,则a 、b 、c 共面; ②若两个非零向量a 、b 与任何一个向量都不能构成空间的一个基底,则a 、b 共线; ③若a 、b 是两个不共线的向量,而c =λa +μb (λ、μ∈R 且λμ≠0),且{a ,b ,c }构成空间的一个基底. 6. 已知空间的一个基底{a ,b ,c },m =a -b +c ,n =x a +y b +c ,若m 与n 共线,则x = ________,y =________. 7. 正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,点E 、F 分别是底面A 1C 1和侧面CD 1的中心,若EF →+λA 1D → =0 (λ∈R ),则λ=______. 8. 从空间一点P 引出三条射线P A ,PB ,PC ,在P A ,PB ,PC 上分别取PQ →=a ,PR → =b , PS →=c ,点G 在PQ 上,且PG =2GQ ,H 为RS 的中点,则GH →=__________________.(用 a , b , c 表示) 二、能力提升 9. 若向量MA →、MB →、MC → 的起点M 与终点A 、B 、C 互不重合且无三点共线,且满足下列 关系(O 是空间任一点),则能使向量MA →、MB →、MC → 成为空间一个基底的关系是 ________(填序号). ①OM →=13OA →+13OB →+13 OC →

空间向量测试题

空间向量练习 1.在空间直角坐标系中,点()123P ,,关于平面xoz 对称的点的坐标是 A. ()123-,, B. ()123--,, C. ()123--,, D. ()123--,, 2.若直线l 的一个方向向量()2,2,2a =-v ,平面α的一个法向量为()1,1,1b =-v ,则 ( ) A. l ⊥α B. l l ?α D. A 、C 都有可能 3.以下四组向量中,互相平行的有( )组. (1)()1,2,1a =v , ()1,2,3b =-v .(2)()8,4,6a =-v , ()4,2,3b =-v . (3)()0,1,1a =-v , ()0,3,3b =-v .(4)()3,2,0a =-v , ()4,3,3b =-v . A. 一 B. 二 C. 三 D. 四 4.若ABCD 为平行四边形,且()4,1,3A , ()2,5,1B -, ()3,7,5C --,则顶点D 的坐标为( ). A. ()1,13,3-- B. ()2,3,1 C. ()3,1,5- D. 7,4,12??- ??? 5.如上图,向量1e u v , 2e u u v , a v 的起点与终点均在正方形网格的格点上,则向量a v 用基底1e u v , 2 e u u v 表示为( ) A. 1e u v +2e u u v B. 21e u v -2e u u v C. -21e u v +2e u u v D. 21e u v +2e u u v 6.已知A (4,6), 33,2B ?? - ???,有下列向量:①()14,9a =v ;②97,2b ?? = ???v ;③14 ,33c ??=-- ???v ; ④()7,9c =-v 其中,与直线AB 平行的向量( ) A. ①② B. ①③ C. ①②③ D. ①②③④ 7.已知三棱锥,点分别为的中点,且,用,,表示,则等于( ) A. B. ) C. D. 8.已知向量()()2,1,3,4,2,a b x =-=-r r ,使a ⊥r b r 成立的x 与使//a r b r 成立的x 分别为( ) A. 10,63- B. -10,63- 6 C. -6, 10,63- D. 6,- 10,63- 9.若a r =(2,3), b r =()4,1y -+,且a r ∥b r ,则y =( ) A. 6 B. 5 C. 7 D. 8 10.已知向量()()2,1,2,2,2,1a b =-=r r ,以a b r r 、为邻边的平行四边形的面积( ) A. 65 B. 65 C. 4 D. 8 11.如图所示,空间四边形OABC 中, ,,OA a OB b OC c ===u u u r u u u r u u u r ,点M 在OA 上,且2OM MA =u u u u r u u u r , N 为BC 中点,则MN u u u u r 等于( ) A. 121232a b c -+ B. 211322a b c -++ C. 112223a b c +- D. 221332a b c +- 12.在空间直角坐标系O xyz -中,点()1,2,2-关于点()1,0,1-的对称点是 ( ) A. ()3,2,4-- B. ()3,2,4-- C. ()3,2,4-- D. ()3,2,4-

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