内容正文:
第一章 空间向量与立体几何 重难点题型分类集训
题型1:空间向量的概念及其运算
一、单选题
1.(2022·四川省成都市新都一中高二期中(理))四边形ABCD为矩形,SA⊥平面ABCD,连接AC,BD,SB,SC,SD,下列各组运算中,不一定为零的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据题意,依次分析选项:
对于:若与垂直,又与垂直,则平面与垂直,则与垂直,与与不一定垂直矛盾,所以与不一定垂直,即向量、不一定垂直,则向量、的数量积不一定为0;
对于:根据题意,有平面,则,又由,则有平面,进而有,即向量、一定垂直,则向量、的数量积一定为0;
对于:根据题意,有平面,则,又由,则有平面,进而有,即向量、一定垂直,则向量、的数量积一定为0;
对于:根据题意,有平面,则,即向量、一定垂直,则向量、的数量积一定为0.
故选:.
2.(2022·重庆长寿·高二期末)如图,在斜棱柱中,AC与BD的交点为点M,,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】-=,
.
故选:A.
3.(2021·天津静海·高二阶段练习)如图,在三棱锥中,设,若,则=( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】连接
.
故选:A
4.(2022·全国·高二课时练习)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,给出下列各式:
①.
②.
③.
④.
其中运算结果为向量的共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【解析】对①,;
对②,;
对③,;
对④,,
∴以上4个算式运算的结果都是向量.
故选:D.
5.(2022·全国·高二课时练习)已知为三维空间中的非零向量,下列说法不正确的是( )
A.与共面的单位向量有无数个
B.与垂直的单位向量有无数个
C.与平行的单位向量只有一个
D.与同向的单位向量只有一个
【答案】C
【解析】解:与共面的单位向量,方向可任意,所以有无数个,故A正确;
与垂直的单位向量,方向可任意,所以有无数个,故B正确;
与平行的单位向量,方向有两个方向,故不唯一,故C错误;
与同向的单位向量,方向唯一,故只有一个,故D正确.
故选:C.
6.(2022·江苏徐州·高二期中)如图,在三棱锥中,两两垂直,为的中点,则的值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意得,故.
故选:D.
二、多选题
7.(2022·江苏省响水中学高二阶段练习)有下列四个命题,其中正确的命题有( )
A.已知A,B,C,D是空间任意四点,则
B.若两个非零向量与满足+=,则.
C.分别表示空间向量的有向线段所在的直线是异面直线,则这两个向量可以是共面向量.
D.对于空间的任意一点O和不共线的三点A,B,C,若 (x,y,z),则P,A,B,C四点共面.
【答案】ABC
【解析】A:因为,所以本选项命题正确;
B:由,所以,所以本选项命题正确;
C:根据平移,当空间向量的有向线段所在的直线是异面直线时,这两个向量可以是共面向量,所以本选项命题正确;
D:只有当时,P,A,B,C四点才共面,所以本选项命题不正确,
故选:ABC
8.(2022·江苏·淮安市淮安区教师发展中心学科研训处高二期中)给出下列四个命题,其中是真命题的有( )
A.若存在实数,,使,则与,共面;
B.若与,共面,则存在实数,,使;
C.若存在实数,,使则点,,A,共面;
D.若点,,A,共面,则存在实数,,使.
【答案】AC
【解析】由向量共面定理可知A正确;
当,为零向量可知B错误;
由向量共面定理可知共面,又因为共始点,所以点,,A,共面,故C正确;
当,A,三点共线,点P与,A,不共线时可知D错误.
故选:AC
9.(2022·全国·高二专题练习)下面四个结论正确的是( )
A.空间向量,若,则
B.若对空间中任意一点,有,则四点共面
C.已知是空间的一组基底,若,则也是空间的一组基底
D.任意向量满足
【答案】ABC
【解析】对于:空间向量,若,则,故正确;
对于B:若对空间中任意一点,有,由于,则四点共面,故B正确;
对于C:已知是空间的一组基底,若,则两向量之间不共线,故也是空间的一组基底,故C正确;
对于D:任意向量满足,由于是一个数值,也是一个数值,则说明和存在倍数关系,由于是任意向量,不一定存在倍数关系,故D错误.
故选:ABC.
三、填空题
10.(2021·全国·高二课时练习)已知空间向量,,若,共线,则______,______.
【答案】
【解析】,共线,存在,使,
,则,解得:.
故答案为:;.
11.(2021·北京·牛栏山一中高二期中)如图,正方体中,棱长为2