内容正文:
专题一:空间向量与立体几何七大题型
题型一:空间向量线性运算
【典例例题】
例1.(2024春·广东肇庆·高二期末)如图,平行六面体中,E为BC的中点,,,,则( )
A. B.
C. D.
例2.(2024春·广东清远·高二期末)如图,在平行六面体中,与的交点,记为,设,,,则下列向量中与相等的向量是( )
A. B. C. D.
题型二:空间向量数量积运算
【典例例题】
例1.(2024上·广东江门·高二统考期末)已知为正方形的中心,分别为的中点,若将正方形沿对角线翻折,使得二面角的大小为,则此时的值为( )
A. B. C. D.
例2.(2024上·广东广州·高二统考期末)正四面体的棱长为2,设,,,则 .
题型三:空间向量的基本定理
【典例例题】
例1.(2024上·广东东莞·高二统考期末)若构成空间的一个基底,则下列各组中不能构成空间的一个基底的是( )
A. B.
C. D.
例2.(2024上·广东广州·高二广东实验中学校联考期末)(多选)下列结论错误的是( )
A.若非零空间向量,,满足,,则有
B.若非零向量与平行,则A,B,C,D四点共线
C.设是空间中的一组基底,则也是空间的一组基底
D.若,则是P,A,B,C四点共面的充要条件
例3.(2024春·广东广州·高二期末)在下列条件中,一定能使空间中的四点共面的是( )
A. B.
C. D.
例4.(2024春·广东汕尾·高二期末)(多选)如图,在棱长均为2的平行六面体中,,点,,分别是,,的中点,与平面交于点,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.直线和直线所成角的余弦值等于
D.三棱锥的体积是六面体的体积的
题型四:空间向量的坐标运算
【典例例题】
例1.(2024上·广东肇庆·高二统考期末)在空间直角坐标系中,点关于平面的对称点为( )
A. B. C. D.
例2.(2024上·广东深圳·高二深圳市高级中学校考期末)已知向量,,若,则( )
A. B.2 C. D.0
例3.(2024上·广东江门·高二统考期末)若,则( )
A. B. C.8 D.10
例4.(2024上·广东湛江·高二统考期末)已知空间向量,若,则实数( )
A.0 B.2 C.-1 D.-2
例5.(2024上·广东珠海·高二统考期末)(多选)在下列四个选项,其中正确的有( )
A.与向量同方向的单位向量
B.若对空间中任意一点O,有,则P,A,B,C四点共面
C.两个非零向量与任何一个向量都不能构成空间的一个基底,则这两个向量共线
D.已知向量,,则在上的投影向量为
例6..(2024上·广东潮州·高二统考期末)在空间直角坐标系中,是直角三角形,三个顶点的坐标分别为,,求实数的值.
题型五:空间向量证明空间平行、垂直关系
【典例例题】
例1.(2024上·广东东莞·高二统考期末)已知平面的一个法向量为,平面的一个法向量为,若,则( )
A. B.2 C.6 D.
例2.(2024上·广东深圳·高二统考期末)设平面和的法向量分别为.若,则( )
A.4 B. C.10 D.
例3.(2024上·广东·高二校联考期末)若直线的一个方向向量为,平面的一个法向量为,则( )
A. B. C. D.或
例4.(2023上·广东惠州·高二统考期末)(多选)已知空间中,,则下列结论正确的有( )
A. B.与共线的单位向量是
C. D.平面的一个法向量是
例5.(2024上·广东河源·高二统考期末)(多选)已知分别为空间中两条不重合的直线的方向向量,分别为两个不重合的平面的法向量,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
题型六:用空间向量求角
【典例例题】
例1.(2024春·广东广州·高二期末)(多选)如图,在三棱柱中,侧面与是边长为2的正方形,平面平面,分别在和上,且,则( )
A.直线平面
B.当时,线段的长最小
C.当时,直线与平面所成角的正切值为
D.当时,平面与平面夹角的余弦值为
例2.(2024春·广东广州·高二期末)如图,在四棱锥中,是以为斜边的等腰直角三角形,,,,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若,求平面与平面的夹角的余弦值.
例3.(2023春·广东·高二期末)如图,在四面体中,平面,是的中点,是的中点,点在线段上,且.
(1)求证:平面;
(2)若,,求与平面所成角的余弦值.
题型六:用空间向量求空间距离
【典例例题】
例1.(2024春·广东深圳·高二期末)已知,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
例2.(2024春·广东河源·高二期末)已知点,,,则原点到