内容正文:
课时梯级训练(1) 空间向量及其线性运算
1.下列说法正确的是( )
A.若|a|=|b|,则a,b的长度相同,方向相同或相反
B.若向量a是向量b的相反向量,则|a|=|b|
C.空间向量就是空间中的一条有向线段
D.在四边形ABCD中,一定有+=
B 解析:|a|=|b|,说明a与b的模相等,但方向不确定;由于a是b的相反向量,即b=-a.故|a|=|b|;向量与有向线段是不同的,常用有向线段表示向量;一般的四边形不具有+=,只有平行四边形才成立,故选项A,C,D均不正确.
3.已知A,B,C三点不共线,对空间任意一点O,若=++,则P,A,B,C四点( )
A.不共面 B.共面
C.不一定共面 D.无法判断
B 解析:∵++=1,∴点P,A,B,C四点共面.
4.设有四边形ABCD,O为空间任意一点,且+=+,则四边形ABCD是( )
A.平行四边形 B.空间四边形
C.等腰梯形 D.矩形
A 解析:∵+=+,∴=,∴∥且||=||,∴四边形ABCD为平行四边形.
5.(多选)如图,在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,AC和BD的交点为O.设=a,=b,AA1=c,则( )
6.在空间四边形ABCD中,点E,点F分别是AB,CD的中点,则和+的关系是________.(填“平行”“相等”或“相反”)
答案:平行 解析:设G是AC的中点,则=+=+=(+),所以2=+,从而∥(+).
8.如图所示,已知空间四边形ABCD,连接AC,BD,E,F,G分别是BC,CD,DB的中点,请化简下列各式并在图中标出化简结果.
(1)++;
(2)++.
解:(1)++=+=.
(2)∵E,F,G分别为BC,CD,DB的中点,
∴=,=.
∴++=++=.
故所求向量,如图所示.
10.如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,点P为空间一点,且满足=λ+μ,λ,μ∈[0,1],则下列说法错误的是( )
A.当λ=0时,点P在棱BB1上
B.当λ=μ时,点P在线段B1C上
C.当μ=1时,点P在棱B1C1上
D.当λ+μ=1时,点P在线段B1C上
11.(2024·大同期中)在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别是AB,B1C1的中点,则下列结论错误的是( )
12.设e1,e2是空间两个不共线的向量,已知=e1+ke2,=5e1+4e2,=-e1-2e2,且A,B,D三点共线,则实数k=________.
答案:1 解析:∵=++=7e1+(k+6)e2,
且与共线,故=x,
即7e1+(k+6)e2=xe1+xke2,
故(7-x)e1+(k+6-xk)e2=0.
又∵e1,e2不共线,
∴解得故k的值为1.
13.如图,点O为△ABC所在平面外一点,M为BC的中点,若=λ与=++同时成立,则实数λ的值为________.
答案: 解析:=+=+λ=+(+)=+(-+-)=(1-λ)++,因为=++,所以1-λ=,=,解得λ=.
14.如图,平行六面体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别在B1B和D1D上,且BE=BB1,DF=DD1.
(1)求证:A,E,C1,F四点共面;
(2)若=x+y+zAA1,求x+y+z的值.
15.如图,已知A,B,C三点不共线,P为平面ABC内一定点,O为平面ABC外任一点,则下列能表示向量的为( )
A.+2+2 B.-3-2
C.+3-2 D.+2-3
C 解析:因为A,B,C,P四点共面,所以可设=x+y,即=+x+y,由题图可知x=3,y=-2,故选C.
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