内容正文:
1.2空间向量基本定理
· 考纲要求
1. 了解空间向量基本定理及其意义.
2. 掌握空间向量的正交分解.
· 知识解读
知识点①空间向量基本定理
如果三个向量a,b,c不共面,那么对空间任一向量p,存在有序实数组{x,y,z}使得p=xa+yb+zc,{a,b,c}叫做空间的一个基底.
知识点②常用结论
1.在平面中,A,B,C三点共线的充要条件是:=x+y(其中x+y=1),O为平面内任意一点.
2.在空间中,P,A,B,C四点共面的充要条件是:=x+y+z(其中x+y+z=1),O为空间中任意一点.
· 题型讲解
题型一、基底与基向量
例1.若{a,b,c}为空间向量的一个基底,则下列各项中,能构成空间向量的一个基底的是( )
A.{a,a+b,a-b}
B.{b,a+b,a-b}
C.{c,a+b,a-b}
D.{a+b,a-b,a+2b}
例2.若O,A,B,C为空间四点,且向量,,不能构成空间的一个基底,则( )
A. ,,共线 B. ,共线
C. ,共线 D. O,A,B,C四点共面
题型二、空间向量基本定理及其应用
· 证明空间四点P,M,A,B共面的方法
(1)=x+y;
(2)对空间任一点O,=+x+y;
(3)对空间任一点O,=x+y+z(x+y+z=1);
(4)∥(或∥或∥).
例1.已知A,B,C三点不共线,对平面ABC外的任一点O,若点M满足=(++).
(1)判断,,三个向量是否共面;
(2)判断点M是否在平面ABC内.
例2.(多选)(2022·武汉质检)下列说法中正确的是( )
A.|a|-|b|=|a+b|是a,b共线的充要条件
B.若,共线,则AB∥CD
C.A,B,C三点不共线,对空间任意一点O,若=++,则P,A,B,C四点共面
D.若P,A,B,C为空间四点,且有=λ+μ(,不共线),则λ+μ=1是A,B,C三点共线的充要条件
例3.如图,已知空间四边形OABC,其对角线为OB,AC,M,N分别为OA,BC的中点,点G在线段MN上,且=2,若=x+y+z,则x+y+z=________.
例4.如图,已知空间四边形ABCD的每条边和对角线长都等于1,点E,F,G分别是AB,AD,CD的中点.
(1) 求证:EG⊥AB;
(2) 求EG的长;
(3) 求异面直线AG和CE所成角的余弦值.
· 达标训练
1.已知空间任意一点O和不共线的三点A,B,C,若=x+y+z(x,y,z∈R),则“x=2,y=-3,z=2”是“P,A,B,C四点共面”的( )
A.必要不充分条件
B.充分不必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
2.如图,已知四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面A1B1C1D1为平行四边形,E为棱AB的中点,=,=2,AC1与平面EFG交于点M,则=________.
3.如图,已知正方体中,点为上底面的中心,若则
A. B.1
C. D.2
4.(多选)(南通期末)设,,是空间一个基底
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
5.三棱柱中,底面边长和侧棱长都相等,,则异面直线与所成角的余弦值为
A. B.
C. D.
6.如图,在四棱柱中,底面是平行四边形,点为的中点,若,则 .
7.已知为空间的一个基底,且,,,能否以作为空间的一个基底______ 填“能”或“不能”.
8.如图,四棱锥P-OABC的底面为一矩形,PO⊥平面OABC,设=a,=b,=c,E,F分别为PC和PB的中点,试用a,b,c表示,,,.
· 课后提升
1.如图,在空间四边形OABC中,已知E是线段BC的中点,G在AE上,且.
(1)试用向量,,表示向量;
(2)若,,,,,求异面直线OG与AB所成角的余弦值.
2.已知平行六面体的底面ABCD是菱形,且,如图所示,则当的值为多少时,平面并给予证明.
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1.2空间向量基本定理
· 考纲要求
1. 了解空间向量基本定理及其意义.
2. 掌握空间向量的正交分解.
· 知识解读
知识点①空间向量基本定理
如果三个向量a,b,c不共面,那么对空间任一向量p,存在有序实数组{x,y,z}使得p=xa+yb+zc,{a,b,c}叫做空间的一个基底.
知识点②常用结论
1.在平面中,A,B,C三点共线的充要条件是:=x+y(其中x+y=1),O为平面内任意一点.
2.在空间中,P,A,B,C四点