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第02练 空间向量的坐标表示(2种题型过关练+能力提升练+拓展练)
1.空间向量基本定理
如果三个向量不共面,那么对空间任意一个空间向量.存在唯一的有序实数组.使得
.
2.基底与正交分解
(1)基底:如果三个向量不共面,那么我们把叫作空间的一个基底,都叫作基向量.
(2)正交分解:
如果空间的一个基底中的三个基向量两两垂直.且长度都为1.那么这个基底叫作单位正交基底,常用表示.把一个空间向量分解为三个两两垂直的向量,叫作把空间向量进行正交分解.
3.空间直角坐标系
在空间选定点和一个单位正交基底 .
以点为原点,分别以的方向为正方向、以它们的长为单位长度建立三条数轴:轴.轴、轴,它们都叫作坐标轴.这时我们就建立了一个空间直角坐标系,叫作原点,都叫作坐标向量,通过每两个坐标轴的平面叫作坐标平面.
空间直角坐标系通常使用的都是右手直角坐标系.
4.空间向量的坐标
在空间直角坐标系中为坐标向量.给定任一向量,存在唯一的有序实数组,使.有序实数组叫作向量在空间直角坐标系中的坐标.记作.也叫点在空间直角坐标系中的坐标.记作.
5.空间向量运算的坐标表示
设,则:
(1),
(2),
(3).
一.空间向量基本定理、正交分解及坐标表示(共8小题)
1.(2023春•宿迁期中)已知空间四面体OABC中,对空间内任一点M,满足,下列条件中能确定点M,A,B,C共面的是( )
A. B. C. D.
2.(2023春•淮安期中)已知A,B,C三点不共线,O是平面ABC外任意一点,若由=++λ确定的一点P与A,B,C三点共面,则λ等于( )
A. B. C.﹣ D.﹣
(多选)3.(2023春•淮安期中)设,且是空间的一个基底,则下列向量组中,可以作为空间一个基底的向量组有( )
A. B. C. D.
(多选)4.(2023春•徐州期中)下列关于空间向量的命题中,正确的有( )
A.直线l的方向向量,平面α的法向量是,则l∥α
B.若非零向量满足,则有
C.若是空间的一组基底,且,则A,B,C,D四点共面
D.若是空间的一组基底,则向量也是空间一组基底
(多选)5.(2023春•连云区校级月考)下列关于空间向量的命题中,正确的有( )
A.若向量,与空间任意向量都不能构成基底,则∥
B.若非零向量,,满足,,则有∥
C.若直线l的方向向量为,平面α的法向量,则l∥α
D.若,,是空间的一组基底,则向量,,也是空间一组基底
(多选)6.(2023春•广陵区校级月考)下列关于空间向量的命题中,正确的有( )
A.若向量,与空间任意向量都不能构成基底,则∥
B.若非零向量,,满足,,则有∥
C.若,,是空间的一组基底,且,则A,B,C,D四点共面
D.若,,是空间的一组基底,则向量,,也是空间一组基底
(多选)7.(2023春•宿城区校级月考)下列说法正确的是( )
A.若空间中的四点O,A,B,C满足=+,则A,B,C三点共线
B.空间中三个向量,,,若∥,则,,共面
C.对空间任意一点O和不共线的三点A,B,C,若,则P,A,B,C四点共面
D.设{,,}是空间的一个基底,若=+,=﹣,则{,,}不能为空间的一个基底
8.(2022春•沭阳县期中)设空间向量,,是一组单位正交基底,若空间向量满足对任意x,y,|﹣x﹣y|的最小值是2,则|+3|的最小值是 .
二.空间向量运算的坐标表示(共4小题)
9.(2023春•盐城月考)已知点A(3,﹣1,0),若向量,则点B的坐标是( )
A.(1,﹣6,3) B.(5,4,﹣3) C.(﹣1,6,﹣3) D.(2,5,﹣3)
10.(2022春•溧阳市期中)平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,,则点A1的坐标为( )
A.(0,4,7) B.(﹣2,0,1) C.(2,0,﹣1) D.(2,0,1)
11.(2022春•清江浦区校级期中)已知A(2,1,3),B(1,3,1),C(4,y,z),若∥,则y﹣2z=( )
A.﹣20 B.﹣17 C.11 D.4
12.已知向量=(1,﹣3,2),=(﹣2,1,1),O为坐标原点,点A(﹣3,﹣1,4),B(﹣2,﹣2,2).
(1)求|2+|;
(2)若点E在直线AB上,且⊥b,求点E的坐标.
一、单选题
1.(2023春·江苏南京·高二南京市第一中学校考期中)如图,在四面体中,是的中点,设,,,则( )
A. B. C. D.
2.(2023秋·江苏苏州·高二统考期末)如图1所示是素描中的由圆锥和圆柱简单组合体,抽象成如图2的图像.已知圆柱的轴线在平面内且平行于轴,圆锥与圆柱的高相同.为圆锥底面圆的直径,,且.若到圆所在平面距离为2.若,则与夹角的余弦值为( )
A. B.