内容正文:
1.1.1空间向量及其线性运算(四种常考题型)
知识点1 空间向量的有关概念
1.空间向量的定义及表示
定义
在空间,把具有方向和大小的量叫做空间向量
长度或模
空间向量的大小叫做空间向量的长度或模
表示方法
几何表示法
空间向量用有向线段表示,有向线段的长度表示空间向量的模
符号表示法
若向量的起点是A,终点是B,则也可记作,其模记为或
2.几类特殊的空间向量
名称
方向
模
表示法
零向量
任意
0
记为
单位向量
1
或
相反向量
相反
相等
记为
共线向量
相同或相反
或
相等向量
相同
相等
或
知识点2 空间向量的线性运算
1.空间向量的加减运算
加法运算
三角形法则
语言叙述
首尾顺次相接,首指向尾为和
图形叙述
平行四边形法则
语言叙述
共起点的两边为邻边作平行四边形,共起点对角线为和
图形叙述
减法运算
三角形法则
语言叙述
共起点,连终点,方向指向被减向量
图形叙述
2.空间向量的数乘运算
定义
与平面向量一样,实数λ与空间向量的乘积仍然是一个向量,称为空间向量的数乘
几何意义
与向量的方向相同
的长度是的长度的倍
与向量的方向相反
,其方向是任意的
3.空间向量的运算律
交换律
结合律
,
分配律
知识点3 共线向量与共面向量
1.直线的方向向量
定义:把与平行的非零向量称为直线的方向向量.
2.共线向量与共面向量的区别
共线(平行)向量
共面向量
定义
位置关系
表示若干空间向量的有向线段所在的直线互相平行或重合,这些向量叫做共线向量或平行向量
平行于同一个平面的向量叫做共面向量
特征
方向相同或相反
特例
零向量与任意向量平行
充要条件
共线向量定理:对于空间任意两个向量,的充要条件是存在实数使
共面向量定理:若两个向量不共线,则向量与向量共面的充要条件是存在唯一的有序实数对(x,y),使
对空间任一点O,
空间中四点共面的充要条件是存在有序实数对,使得对空间中任意一点,都有
题型一 空间向量的有关概念
1.在如图所示的正方体中,下列各对向量的夹角为45°的是( ).
A.与
B.与
C.与
D.与
2.(多选)如图所示,在长方体中,,则在以八个顶点中的两个分别为始点和终点的向量中( )
A.单位向量有8个
B.与相等的向量有3个
C.与的相反向量有4个
D.向量共面
3.下列命题中是假命题的是( )
A.任意向量与它的相反向量不相等
B.和平面向量类似,任意两个空间向量都不能比较大小
C.如果,则
D.两个相等的向量,若起点相同,则终点也相同
4.在平行六面体中,与向量相等的向量共有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
5.如图,在长方体中,,,,则在以八个顶点中的两个分别为起点和终点的向量中:
(1)单位向量有__________________;
(2)模为的向量有_________个;
(3)与相等的向量有_________;
(4)的负向量有_________;
(5)化简结果的向量:_________,_________.
6.下列关于空间向量的说法中正确的是( )
A.方向相反的两个向量是相反向量
B.空间中任意两个单位向量必相等
C.若向量满足,则
D.相等向量其方向必相同
7.下列向量中,真命题是______.(填序号)
①若A、B、C、D在一条直线上,则与是共线向量;
②若A、B、C、D不在一条直线上,则与不是共线向量;
③向量与是共线向量,则A、B、C、D四点必在一条直线上;
④向量与是共线向量,则A、B、C三点必在一条直线上.
8.给出下列命题:
①将空间中所有的单位向量平移到同一个点为起点,则它们的终点构成一个圆;
②若空间向量满足,则;
③在正方体中,必有 ;
④若空间向量 满足,,则;
⑤空间中任意两个单位向量必相等;其中假命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.如图所示,在长、宽、高分别为,,的长方体中,以八个顶点的两点为起点和终点的向量中,
(1)问单位向量共有多少个?
(2)试写出与相等的所有向量.
10.如图所示,在正四棱台中,为棱上任意一点.以、、、、、、、、这九个点中的两个点为向量的起点和终点,分别写出满足下列条件的向量.
(1)与平行且方向相同的向量,与相等的向量;
(2)用三个向量的和表示(举三个例子).
.哈九中校考开学考试)如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1的中心为O,则下列结论中
①+与1+1