内容正文:
1.1.2 空间向量的数量积运算
一.知识梳理
(1)实数与向量的积
与平面向量一样,实数λ与空间向量a的乘积λa仍然是一个向量,称为向量的数乘运算,记作λa,其长度和方向规定如下:
①|λa|=____.②当λ>0时,λa与向量a方向相同;当λ<0时,λa与向量a方向 ;当λ=0时,λa=0.
(2)空间向量数乘运算满足以下运算律
①λ(μa)=______; ②λ(a+b)=________;③(λ1+λ2)a=_________(拓展).
两个向量数量积的性质
①若a,b是非零向量,则a⊥b⇔_______
②若a与b同向,则a·b=______;若反向,则a·b=________.
特别地,a·a=____或|a|=
③若θ为a,b的夹角,则cos θ=_______
④|a·b|≤|a|·|b|
二每日一练
一、单选题
1.设、为空间中的任意两个非零向量,有下列各式:
①;②;③;④.
其中正确的个数为( )
A. B. C. D.
2.已知向量,是平面α内两个不相等的非零向量,非零向量在直线l上,则,且是l⊥α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
3.若均为非零向量,则“”是“与共线”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.既不充分也不必要条件
4.已知E,F,G,H分别为空间四边形ABCD各边AB,BC,CD,DA的中点,若对角线BD=2,AC=4,则EG2+HF2的值是( )
A.5 B.10 C.12 D.不能确定
5.如图,面,为矩形,连接、、、、,下面各组向量中,数量积不一定为零的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
6.设为空间的一个标准正交基底,,,则等于( )
A.7 B. C.23 D.11
7.已知非零向量不平行,且,则与之间的关系是( )
A.垂直 B.同向共线
C.反向共线 D.以上都可能
8.在棱长为的正方体中,设,,,则的值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.在平行六面体ABCD—A1B1C1D1中,∠BAD=∠A1AB=∠A1AD=,各棱长均为1.则下列命题中正确的是( )
A.不是空间的一个基底 B.
C. D.BD⊥平面ACC1A1
10.若是空间任意三个向量,,下列关系中,不成立的是( )
A. B.
C. D.
11.已知是正方体,以下正确命题有( )
A.;
B.;
C.向量与向量的夹角为;
D.正方体的体积为.
12.(多选)设是任意的非零向量,且它们相互不共线,下列命题正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
13.若平面向量为单位向量,, 空间向量满足,,,则对任意的实数,的最小值为___________.
14.已知,,,则________.
15.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E1,F1两点分别在A1B1,C1D1上,且
E1B1=A1B1,D1F1=D1C1,求BE1与DF1所成角的余弦值.
16.如图所示,已知空间四边形的每条边和对角线长都等于1,点,,分别是,,的中点,则___________.
四、解答题
17.如图,在平行四边形中,,,,沿着它的对角线将折起,使与成角,求此时,之间的距离.
18.三棱柱ABCA1B1C1中,M,N分别是A1B,B1C1上的点,且BM=2A1M,C1N=2B1N.设.
(1)试用表示向量;
(2)若∠BAC=90°,∠BAA1=∠CAA1=60°,AB=AC=AA1=1,求MN的长.
19.如图所示,在平行六面体中,AB=AD=A=1,∠AD=∠AB=∠BAD=60°,求:
(1)A的长;
(2)B的长.
20.如图,在平行四边形ABCD中,AD=4,CD=3,∠BAD=120°,PA⊥平面ABCD,且PA=6.求PC的长.
21.如图,在空间四边形OABC中,OA=8,AB=6,AC=4,BC=5,∠OAC=45°,∠OAB=60