内容正文:
专题1.1 空间向量及其运算
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注意事项:
本试卷满分100分,考试时间45分钟,试题共20题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.空间四点共面,但任意三点不共线,若为该平面外一点且,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由空间向量共面定理构造方程求得结果.
【详解】空间四点共面,但任意三点不共线,,解得:.
2.(2018·全国高二课时练习)设,,,是空间不共面的四个点,且满足,,,则的形状是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰直角三角形
【答案】A
【详解】,则,所以是锐角,同理,都是锐角,故是锐角三角形.
3.(2021·湖北高二期末)如图,在三棱柱中,与相交于点,则线段的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】依题意得,,,,,进而可得结果.
【详解】
依题意得,,,.
所以
故.
4.正方体中,点是侧面的中心,若,则( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用空间向量的线性运算直接计算即可.
【详解】
,则、、,则,
5.下列结论错误的是( ).
A.三个非零向量能构成空间的一个基底,则它们不共面
B.两个非零向量与任何一个向量都不能构成空间的一个基底,则这两个向量共线
C.若、是两个不共线的向量,且(且),则构成空间的一个基底
D.若、、不能构成空间的一个基底,则、、、四点共面
【答案】C
【分析】根据空间向量基本定理:空间中任意三个不共面的非零向量,都可以作为空间的一个基底,根据此定理判断即可..
【详解】
A选项,三个非零向量能构成空间的一个基底,则三个非零向量不共面,故A正确;
B选项,三个非零向量不共面,则此三个向量可以构成空间的一个基底,若两个非零向量与任何一个向量都不能构成空间的一个基底,则这三个向量共面,则已知的两个向量共线,如图,故B正确;
C选项,∵ 满足,∴,,共面,不能构成基底,故C错误,
D选项,因为、、共起点,若,,,四点不共面,则必能作为空间的一个基底,故D正确,
6.如图,在四面体中,,分别是,的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用向量的加法法则直接求解.
【详解】在四面体中,,分别是,的中点,
7.(2021·全国高二课时练习)若不共线,对于空间任意一点都有,则四点
A.不共面 B.共面 C.不共线 D.共线
【答案】B
【详解】由已知可得,,
可得,所以,,共面但不共线,故四点共面.故选B.
8.(2020·延安市第一中学高二) 四棱柱的底面为矩形,,,,,则的长为
A. B.46 C. D.32
【答案】C
【详解】由,.
由底面为矩形得;,,另;,
,
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
9.下列命题中不正确的是( ).
A.若、、、是空间任意四点,则有
B.若,则、的长度相等而方向相同或相反
C.是、共线的充分条件
D.对空间任意一点与不共线的三点、、,若(),则、、、四点共面
【答案】ABD
【分析】
本题考察向量的概念与性质,需按个选项分析,A选项考察向量加法的意义,B选项考察向量的模的性质,C选项可以两边平方计算,D选项考察四点共面的性质.
【详解】
A选项,而不是,故A错,
B选项,仅表示与的模相等,与方向无关,故B错,
C选项,,即,
即,与方向相反,故C对,
D选项,空间任意一个向量都可以用不共面的三个向量、、表示,
∴、、、四点不一定共面,故D错,
故选ABD.
10.(2021·全国高二课时练习)设是空间一个基底,下列选项中正确的是( )
A.若,,则
B.则两两共面,但不可能共面
C.对空间任一向量,总存在有序实数组,使
D.则,,一定能构成空间的一个基底
【答案】BCD
【分析】根据空间向量的基底的概念,对选项逐一分析,可得正确选项.
【详解】由是空间一个基底,知:
在A中,若,,则与的夹角不一定是,故A错误;
在B中,两两共面,但不可能共面,故B正确;
在C中,根据空间向量的基本定理可知C正确;
在D中,因为不共面,假设,,共面,设,化简得,可得共面,与已知矛盾,所以,,不共面,可作为基底,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】
本题主要考查向量的基底的概念,需要注意:(1)如果是