
?1.1.1 空間向量及其線性運算
基 礎(chǔ) 練
鞏固新知 夯實基礎(chǔ)
1.判斷下列各命題的真假:
①向量a與b平行,則a與b的方向相同或相反;
②兩個有共同起點而且相等的向量,其終點必相同;
③兩個有公共終點的向量,一定是共線向量;
④有向線段就是向量,向量就是有向線段.
其中假命題的個數(shù)為( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.在正方體ABCD-A1B1C1D1中,向量表達(dá)式-+化簡后的結(jié)果是( )
A. B. C. D.
3.如圖所示,在四棱柱的上底面ABCD中,AB=DC,則下列向量相等的是 ( )
A.AD與CB B.OA與OC
C.AC與DB D.DO與OB
4.已知向量a,b,且=a+2b,=-5a+6b,=7a-2b,則一定共線的三點是( )
A.A,B,D B.A,B,C C.B,C,D D.A,C,D
5.(多選)若A,B,C,D為空間不同的四點,則下列各式為零向量的是( )
A.+2+2+ B.2+2+3+3+
C.++ D.-+-
6.在直三棱柱ABC-A1B1C1中,若CA=a,CB=b,CC1=c,則A1B= .(用a,b,c表示)?
7.已知A,B,C三點共線,則對空間任一點O,若=2+μ,則μ=________;存在三個不為0的實數(shù)λ,m,n,使λ+m+n=0,那么λ+m+n的值為________.
8.如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,M、N分別為AB、B1C的中點.如何用、、表示向量?
能 力 練
綜合應(yīng)用 核心素養(yǎng)
9.已知P為空間中任意一點,A,B,C,D四點滿足任意三點均不共線,但四點共面,且=-x+ ,則實數(shù)x的值為( )
A. B.- C. D.-
10.已知非零向量e1,e2不共線,如果=e1+e2,=2e1+8e2,=3e1-3e2,則A,B,C,D四點( )
A.一定共線 B.恰是空間四邊形的四個頂點
C.一定共面 D.一定不共面
11.在平行六面體ABCD-EFGH中,若=x-2y+3z,則x+y+z等于( )
A. B. C. D.
12.(多選)有下列命題,其中真命題的有( )
A.若∥,則A,B,C,D四點共線
B.若∥,則A,B,C三點共線
C.若e1,e2為不共線的非零向量,a=4e1-e2,b=-e1+e2,則a∥b
D.若向量e1,e2,e3是三個不共面的向量,且滿足等式k1e1+k2e2+k3e3=0,則k1=k2=k3=0
13.(多選)已知空間任一點O和不共線的三點A,B,C,下列能得到P,A,B,C四點共面的是 ( )
A.OP=OA+OB+OC
B.OP=13OA+13OB+13OC
C.OP=-PA+12OB+12OC
D.PA=2PB+PC
14.在四面體ABCD中,P在面ABC內(nèi),Q在面BCD內(nèi),且滿足AP=xAB+yAC,AQ=sAB+tAC+uAD,若xy=st,則下面表述中,線段AQ與DP的關(guān)系是 ( )
A.AQ與DP所在直線是異面直線
B.AQ與DP所在直線平行
C.線段AQ與DP必相交
D.線段AQ與DP延長后相交
15.設(shè)e1,e2是空間兩個不共線的向量,已知=e1+ke2,=5e1+4e2,=-e1-2e2,且A,B,D三點共線,實數(shù)k=________.
16.在長方體ABCD-A1B1C1D1中,化簡-+-+-.
17.如圖,在正方體中,E在上,且,F(xiàn)在對角線A1C上,且若.
(1)用表示.
(2)求證:E,F(xiàn),B三點共線.
【參考答案】
1.B解析:①假命題,若a與b中有一個為零向量時,其方向是不確定的;②真命題;③假命題,終點相同并不能說明這兩個向量的方向相同或相反;④假命題,向量可用有向線段來表示,但并不是有向線段.
2.A 解析:如圖所示,因為=,-=-=,+=,
∴-+=.
3.D 解析:因為AB=DC,所以四邊形ABCD是平行四邊形,結(jié)合平行四邊形的性質(zhì)及相等向量的定義知,DO=OB,AD=BC,OA=CO,故選D.
4.A 解析:因為=++=3a+6b=3(a+2b)=3,故∥,又與有公共點A,
所以A,B,D三點共線.
5.BD解析: A中,+2+2+=+2+=+++=+;B中,2+2+3+3+=2+3+=0;C中,++=+;D中,-+-=+++表示A→B→C→D→A恰好形成一個回路,結(jié)果必為0.
6.b-a-c 解析:如圖,連接CA1,A1B=CB-CA1=CB-CA-CC1=b-a-c.
7.-1 0解析: 由A、B、C三點共線,∴2+μ=1,∴μ=-1,又由λ+m+n=0得=--,由A,B,C三點共線知--=1,則λ+m+n=0.
8.解 =++=++(+)=++(-+)=++.
9.A 解析: =-x+=-x+(-)=-x-.
又∵P是空間任意一點,A,B,C,D四點滿足任意三點均不共線,但四點共面,∴-x-=1,解得x=.
10.C解析:因為非零向量e1,e2不共線,=e1+e2,=2e1+8e2,=3e1-3e2,所以5-=5e1+5e2-3e1+3e2=2e1+8e2=,所以=5-.由向量共面的充要條件可知,A,B,C,D四點共面.
11.D 解析:由于=++=++,對照已知式子可得x=1,-2y=1,3z=1,故x=1,y=-,z=,從而x+y+z=.
12.BCD解析:根據(jù)共線向量的定義,若∥,則AB∥CD或A,B,C,D四點共線,故A錯;
因為∥且,有公共點A,所以B正確;由于a=4e1-e2=-4-e1+e2=-4b,所以a∥b,故C正確;易知D也正確.
13.BD 解析:若點P,A,B,C滿足PA=xPB+yPC或OP=xOA+yOB+zOC(x+y+z=1),都可以得到P,A,B,C四點共面,故選BD.
14.C 解析:若x=s=0,則AP=yAC,AQ=tAC+uAD,所以AQ=tyAP+uAD,所以A,P,D,Q四點共面;若x≠0,s≠0,則由xy=st得sx=ty,令sx=ty=m,則AQ=mAP+uAD,故A,P,D,Q四點共面,又AQ與DP不平行,所以AQ與DP必相交.故選C.
15.1 解析:∵=++=7e1+(k+6)e2,且與共線,故=x,
即7e1+(k+6)e2=xe1+xke2,故(7-x)e1+(k+6-xk)e2=0,
又∵e1,e2不共線,∴解得故k的值為1.
16.解:-+-+-=(-)+(-) +(-)=++=+=.
17.解:(1)因為, ,
所以,
所以;
(2)
,
又與相交于B,所以E,F(xiàn),B三點共線.
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