内容正文:
高效作业4[1.2 空间向量基本定理](见学生用书P95)
[A级 新教材落实与巩固]
一、单项选择题
1.下列说法正确的是( C )
A.任何三个不共线的向量可构成空间的一个基底
B.空间的基底有且仅有一个
C.两两垂直的三个非零向量可构成空间的一个基底
D.直线的方向向量有且仅有一个
2.已知四棱锥PABCD,底面ABCD为平行四边形,M,N分别为棱BC,PD上的点,=,PN=ND,设=a,=b,=c,则向量可用a,b,c表示为( D )
A.a+b+c
B.-a+b+c
C.a-b+c
D.-a-b+c
3.点G是三棱锥PABC底面△ABC的重心,且满足λ=++,则λ为( C )
A.1 B.2
C.3 D.4
4.在三棱柱A1B1C1ABC中,D是四边形BB1C1C的中心,=a,=b,=c,则=( C )
A.a+b+c B.a-b+c
C.a+b-c D.-a+b+c
5.如图,在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,M为AC和BD的交点,若=a,=b,=c,则下列式子中与相等的是( A )
A.-a+b+c B. a+b+c
C. a-b+c D. -a-b+c
【解析】 =+=(+)+(-+-)=+(-)+(+-2)=-+=-a+b+c.
6.如图,在三棱锥PABC中,点G是△ABC的重心,点E为线段PA的中点,设=a,=b,=c,则=( A )
A.-a+b+c B.a+b+c
C.-a+b+c D.-a+b+c
【解析】 如图,G是△ABC的重心,则++=0,
=+,=+,=+,
所以3=+++++=++,=(++),
所以=-=(++)-=-++=-a+b+c.
二、多项选择题
7.已知是空间的一个基底,则下列说法正确的是( BC )
A.存在不全为零的实数x,y,z,使得xa+yb+zc=0
B.对空间任一向量p,存在唯一的有序实数组,使得p=xa+yb+zc
C.在a,b,c中,能与a+b,a-b构成空间另一个基底的只有c
D.不存在另一个基底,使得a+2b+3c=a′+2b′+3c′
8.如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,E,F,G分别是棱BA,BC,BB1上的点,且满足=3,=4,=5,则( AB )
A.=++
B.=3+4+5
C.+=0
D.=+
【解析】 对于A选项,=++,A对;
对于B选项,=++=3+4+5,B对;
对于C选项,由图可知,不共线,则+≠0,C错;
对于D选项,=+=+,D错.
三、填空题
9.若是一个单位正交基底,且向量a=8i+3k,b=-i+5j-4k,则a·b=__-20__.
10.设{a,b,c}是空间的一个单位正交基底,且向量p=3a+b+c,若m=a+b,n=a-c,则用基底{m,n,c}表示向量p=__m+2n+3c__.
11.若a=e1+e2,b=e2+e3,c=e1+e3,d=e1+2e2+3e3,若e1,e2,e3不共面,当d=αa+βb+γc时,α+β+γ= __3__.
12.如图,在空间平移△ABC到△A1B1C1,连接对应顶点.M是CC1的中点,点N在线段BA1上,且BN=2NA1,若=x+y+z,则x+y+z=__-__.
【解析】 由题意可知=+=++=-+-+(-)=-+,所以x=,y=-1,z=,故x+y+z=-.
四、解答题
13.如图,在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,=-, =,设=a,=b,=c,试用a,b,c表示.
解: 如图,连接AN,则=+.由已知可得四边形ABCD是平行四边形,从而可得=+=a+b,
=-=-(a+b).
又=-=b-c,
故=+=-=-=b-(b-c),
所以=+=-(a+b)+b-(b-c)=(-a+b+c)=-a+b+c.
14.定义:设是空间的一个基底,若向量p=xa1+ya2+za3,则称实数组为向量p在基底下的坐标,已知是空间的一个单位正交基底,是空间的另一个基底,若向量p在基底下的坐标为,求向量p在基底下的坐标,并求向量p的模.
解: ∵向量p在基底下的坐标为,
∴p=+2+3=3a-b+6c,
∴向量p在基底下的坐标是.
又∵是空间的一个单位正交基底,
∴===1,且a·b=b·c=c·a=0,
∴==
=
==,
∴向量p在基底下的坐标是,向量p的模是.
[B级 素养养成与评价]
15.如图,在三棱锥OABC中,点G为底面三角形ABC的重心,M是线段OG上靠近点G的三等分点,过点M的平面分别交棱OA,OB,OC于点D,E,F,若=k,=m,=n,则++=( D )
A. B.
C. D.
【解析】 由题意可知,==(+)=
=
=++,
因为D,E,F,M四点共面,所以存在实