内容正文:
1.2 空间向量基本定理(分层作业)
(夯实基础+能力提升)
【夯实基础】
一、单选题
1.(2022·河南郑州·高二期末(理))已知三棱锥O—ABC,点M,N分别为线段AB,OC的中点,且,,,用,,表示,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用空间向量基本定理进行计算.
【详解】.
故选:A
2.(2022·全国·高二)如图所示,在平行六面体中,M为与的交点,若,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据空间向量的运算法则和空间向量基本定理相关知识求解即可.
【详解】由题意得,.
故选:D
3.(2022·全国·高二)已知O,A,B,C为空间四点,且向量,,不能构成空间的一个基底,则一定有( )
A.,,共线 B.O,A,B,C中至少有三点共线
C.与共线 D.O,A,B,C四点共面
【答案】D
【分析】根据空间向量基本定理即可判断
【详解】由于向量,,不能构成空间的一个基底知,,共面,所以O,A,B,C四点共面
故选:D
4.(2022·江苏·高二课时练习)设向量是空间一个基底,则一定可以与向量构成空间的另一个基底的向量是
A. B. C. D.或
【答案】C
【分析】根据空间向量的一组基底是:任意两个不共线,且不为零向量,三个向量不共面,从而判断出结论.
【详解】解:由题意和空间向量的共面定理,
结合,
得与、是共面向量,
同理与、是共面向量,
所以与不能与、构成空间的一个基底;
又与和不共面,
所以与、构成空间的一个基底.
故选:.
5.(2022·江苏·泰州中学高二期中)在四棱柱中,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意利用空间向量基本定理求解即可
【详解】因为,所以,
所以
,
所以A错误
因为,所以,
所以
,
故选:D
6.(2022·江苏南通·高二期末)在四面体中,,,,点满足,为的中点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据空间向量的基本定理,结合中点的性质求解即可
【详解】 ,
其中 为中点,有 ,故可知 ,
则知 为 的中点,故点 满足 , .
故选:A
7.(2022·广东梅州·高二期末)已知四棱锥,底面为平行四边形,M,N分别为棱BC,PD上的点,,,设,,,则向量用为基底表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由图形可得,根据比例关系可得,,再根据向量减法,代入整理并代换为基底向量.
【详解】
即
故选:D.
二、多选题
8.(2022·全国·高二)若构成空间的一个基底,则下列向量共面的是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
【答案】ABD
【分析】逐项判断各选项的向量是否不共面,从而可得正确的选项.
【详解】对于A,因为,故,,共面;
对于B,因为,故,,共面;
对于D,因为,故,,共面;
对于C,若,,共面,则存在实数,使得:,
,故共面,
这与构成空间的一个基底矛盾,
故选:ABD
9.(2022·江苏南通·高二期末)已知,,是空间的三个单位向量,下列说法正确的是( )
A.若,,则
B.若,,两两共面,则,,共面
C.对于空间的任意一个向量,总存在实数,,,使得
D.若是空间的一组基底,则也是空间的一组基底
【答案】AD
【详解】根据空间向量共面的判定定理及空间向量基底的概念逐项判断即可.
【解答】解:,,是空间的三个单位向量,
由,,则,故A正确;
,,两两共面,但是,,不一定共面,,,可能两两垂直,故B错误;
由空间向量基本定理,可知只有当,,不共面,才能作为基底,才能得到,故C错误;
若 是空间的一组基底,则,,不共面,可知也不共面,所以也是空间的一组基底,故D正确.
故选:AD.
10.(2022·福建·上杭县第二中学高二阶段练习)关于空间向量,以下说法正确的是( )
A.空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面
B.若对空间中任意一点O,有,则P,A,B,C四点共面
C.已知向量是空间的一个基底,若,则也是空间的一个基底
D.若,则是钝角
【答案】ABC
【分析】对于A,根据共线向量的概念理解判断;对于B:根据且P,A,B,C四点共面,分析判断;对于C:基底向量的定义是空间的一个基底不共面,分析判断;对于D:根据数量积的定义可得,结合向量夹角的范围分析判断.
【详解】对于A,根据共线向量的概念,可知空间中的三个向量,若有两个向量共线,
则这三个向量一定共面,所以A正确;
对于B,若对空间中任意一点O,有因为,
根据空间向量的基本定理,可得P,A,B,C四点一定共面,所以B正确;
对于C,由于是空间的一个基底,