内容正文:
6.1.1空间向量的线性运算
一、单选题
1.平行六面体中,若则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据空间向量加法的平行四边形法则,以及向量相等的概念,根据题意,列出等量关系,求解即可.
【详解】
因为,又因为且等式右边的三个向量不共面,
故可得,解得,
故可得.
故选:B.
2.在平行六面体中,( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由空间向量的加法的平行四边形法则和三角形法则,可得所求向量.
【详解】
解:连接,可得,又,
所以.
故选:A
3.如图,在四面体中,,,,分别为,,,的中点,则化简的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据向量的加法和数乘的几何意义,即可得到答案;
【详解】
.
故选:C.
4.在长方体中,等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据长方体,得到相等的向量,再利用空间向量的加法法则进行计算.
【详解】
如图,可得,,所以.
故选:B
5.在平行六面体中,E,F分别是棱,的中点,记,,,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
根据几何体线段的位置关系,结合向量加减、数乘的几何意义将用表示即可.
【详解】
.
故选:C.
6.如图,在平行六面体中,M为与的交点,若,则与相等的向量是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
利用空间向量的加法运算即可求解.
【详解】
由空间向量的线性运算可得
.
故选:B
7.在四面体OABC中,,,,点M为的重心,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
如图所示,交于,则是中点,根据重心的性质有,利用向量的运算法则得到答案.
【详解】
如图所示:交于,则是中点,根据重心的性质:,
.
故选:A.
8.如图所示,在平行六面体中,点E为上底面对角线的中点,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
根据空间向量的线性运算即可求解.
【详解】
根据题意,得;
故选:A
二、多选题
9.已知向量,,,则下列等式错误的有( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【分析】
以正方体为载体,结合向量的加法与减法运算,逐一验证即可求解
【详解】
在正方体中,不妨令,
对于A:,,故A正确 ;
对于B:,
,故B正确;
对于C:,
,
,故C错误;
对于D:,
,,故D错误;
故选:CD
10.下列命题中为真命题的是( )
A.向量与的长度相等
B.将空间中所有单位向量的起点移到同一点,则它们的终点构成一个圆
C.空间向量就是空间中的一条有向线段
D.方向相同且模相等的两个向量是相等向量
【答案】AD
【分析】
直接利用平面向量的定义,相等向量,相反向量的定义,空间向量的定义判定A、B、C、D的真假性.
【详解】
对于选项A:向量与是相反向量,长度相等,故A为真命题.
对于选项B:将空间中所有单位向量的起点移到同一点,则它们的终点构成一个球,故B为假命题.
对于选项C:空间向量可以用空间中的一条有向线段表示,但是不是有向线段,故C为假命题.
对于选项D:方向相同且模相等的两个向量是相等向量,符合相等向量的定义,故D为真命题.
故选:AD
11.(多选)下列命题中,真命题是( )
A.向量与的长度相等
B.两个相等的向量,若起点相同,则终点也相同
C.只有零向量的模等于0
D.共线的单位向量都相等
【答案】ABC
【分析】
根据向量的概念逐一判断即可.
【详解】
共线的单位向量方向相同或相反,只有D错误.
故选:ABC
12.下列命题中正确的是( ).
A.单位向量都相等
B.任一向量与它的相反向量不相等
C.若、、、四点不共线,四边形是平行四边形的充要条件是
D.模为是一个向量方向不确定的充要条件
【答案】CD
【分析】
利用空间向量的概念可判断A选项的正误;取零向量可判断B选项的正误;利用相等向量的概念与充要条件的定义可判断C选项的正误;利用零向量的概念可判断D选项的正误.
【详解】
A不正确,单位向量的模均相等且为,但方向并不一定相同;
B不正确,零向量的相反向量仍是零向量,但零向量与零向量是相等的;
C正确,充分性:若四边形是平行四边形,则且,;
必要性:若,且、、、四点不共线,则且,所以,四边形是平行四边形.
所以,四边形是平行四边形的充要条件是;
D正确,若一个向量的模为,则该向量为零向量,该向量的方向不确定.
故选:CD.
【点睛】
本题考查与空间向量有关命题真假的判断,考查推理能力,属于基础题.
三、填空题
13.设是空间中两个不共线的向量,已知,,,且三点共线,则实数______..
【答案】
【分析】
利用向量线性运算可得,由三点共线可得,由此可构造方程