内容正文:
专题1.1.1 空间向量及其线性运算 (八大考点)
【考点1:空间向量的有关概念 】
【考点2: 空间向量加减运算及几何表示 】
【考点3:空间向量数乘运算及几何表示】
【考点4:空间向量的共线定理(空间向量共线的判定)】
【考点5:空间向量的共线定理(由空间向量共线求参数)】
【考点6:空间向量共面(空间向量共面的判定)】
【考点7:空间向量共面(由空间向量共面求参数)】
【考点8:空间向量共面(推论及其应用)】
【考点1:空间向量的有关概念 】
1.给出下列命题:
①向量的长度与向量的长度相等;
②向量与平行,则与的方向相同或相反;
③两个有公共终点的向量,一定是共线向量;
④若向量与向量是共线向量,则点A,B,C,D必在同一条直线上;
⑤有向线段就是向量,向量就是有向线段.
其中假命题的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.给出下列命题:
①零向量没有方向;
②若两个空间向量相等,则它们的起点相同,终点也相同;
③若空间向量满足,则;
④若空间向量满足,则;
⑤空间中任意两个单位向量必相等.
其中正确命题的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.多选题下列命题为真命题的是( )
A.若空间向量满足,则
B.在正方体中,必有
C.若空间向量满足,,则
D.任一向量与它的相反向量不相等
4.多选题下列关于空间向量的命题中,不正确的是( )
A.长度相等、方向相同的两个向量是相等向量
B.平行且模相等的两个向量是相等向量
C.若,则
D.两个向量相等,则它们的起点与终点相同
【考点2: 空间向量加减运算及几何表示 】
5.在空间四边形中,点分别是和的中点,则( )
A. B. C. D.
6.(多选)如图,在长方体中,下列各式运算结果为的是( )
A. B.
C. D.
7.在四面体中,,D为的三等分点(靠近B点),E为的中点,则( )
A. B.
C. D.
8.在平行六面体中,是平行四边形的对角线的交点,为的中点,记,则等于( )
A. B. C. D.
6.如图,在三棱锥中,设,若,,则( )
A. B. C. D.
9.在三棱柱中,若,,,则( )
A. B. C. D.
8.如图,在三棱柱中,M为的中点,设,,,则( )
A. B. C. D.
10.在空间四边形中,、分别是、的中点,则等于( )
A. B. C. D.
11.如图,四面体中,点为中点,为中点,为中点,设,,,若可用,,表示为( )
A. B.
C. D.
【考点3:空间向量数乘运算及几何表示】
12.如右图,三棱锥中,为的中点,点满足,记,,,则( )
A. B.
C. D.
13.如图所示,空间四边形OABC中,,,,点M在OA上,且,M为OA中点,N为BC中点,则等于( )
A. B.
C. D.
14.空间四边形ABCD,连接AC,BD.M,G分别是BC,CD的中点,则等于 ( )
A. B. C. D.
【考点4:空间向量的共线定理(空间向量共线的判定)】
15.已知是空间两个不共线的向量,,那么必有( )
A.共线 B.共线
C.共面 D.不共面
16.已知直线l的方向向量,若点是直线l上的点,下列点坐标中,也是直线l上的点是( )
A. B. C. D.
17.已知向量,不共线,,,,则( )
A.与共线 B.与共线
C.,,,四点不共面 D.,,,四点共面
18.下列命题中正确的是( )
A.空间任意两个向量共面
B.向量、、共面即它们所在直线共面
C.若,,则与所在直线平行
D.若,则存在唯一的实数,使
【考点5:空间向量的共线定理(由空间向量共线求参数)】
19.已知点,,,若A,B,C三点共线,则a,b的值分别是( )
A.,3 B.,2 C.1,3 D.,2
20.设,是空间两个不共线的非零向量,已知,,,且A、B、D三点共线,则实数k的值为( )
A.-8 B.-4 C.-2 D.8
21.在空间直角坐标系中,已知点,,,若向量与向量共线,则的值为( )
A.0 B. C.1 D.
22.已知,,不共面,若,,且三点共线,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
23.已知、、三个空间向量,若与共线,则的值为 .
24.若空间非零向量不共线,则使与共线的k的值为 .
25.已知向量,,若与共线,则 .
【考点6:空间向量共面(空间向量共面的判定)】
26.若构成空间的一个基底,则下列向量不共面的是( )
A. B.
C. D.
27.已知非零向量,不共线,如果,,,那么下列结论正确的是( )
A.A,B,C,D四点共线
B.A,B,C,D四点共面
C.A,B,C,D四点不共面
D.无法确定
28.若向量,,不共面,则下列选项中三个向量不共面的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
29.已知,是空间两个不共线的向量,,那么必有( )
A.,共线 B.,共线
C.,,共面 D.,,不共面
30.已知是不共面的三个向量,则能构成空间的一个基底的一组向量是( )
A. B.
C. D.
31.多选题下列命题正确的是( )
A.若,则与,共面
B.若,则共面
C.若,则共面
D.若,则共面
32.多选题若构成空间的一个基底,则下列向量共面的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
33.多选题已知,则以下坐标表示的点在平面ABC内的是( )
A. B. C. D.
【考点7:空间向量共面(由空间向量共面求参数)】
34.已知向量不共面,则使向量共面的实数x的值是( )
A. B. C. D.4
35.已知为空间任意一点,满足任意三点不共线,但四点共面,且,则的值为( )
A. B.2 C. D.
36.已知空间向量,若共面,则实数的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
37.若点平面,且对空间内任意一点满足,则的值是( )
A. B. C. D.
38.已知空间任意一点和不共线的三点,若,则“”是“四点共面”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.即不充分也不必要条件
39.已知,,,四点在平面内,且任意三点都不共线,点在外,且满足,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
40.已知,,,是平面内不共线的四点,为平面外一点,若,则( )
A. B. C. D.
41.已知是不共面向量,,,,若,、三个向量共面,则实数 .
42.若向量,,共面,则 .
43.已知点,若点的坐标为,且点四点共面,则实数m的值为 .
44.已知A,B,C三点不共线,O是平面ABC外任意一点,若由确定的一点P与A,B,C三点共面,则 .
【考点8:空间向量共面(推论及其应用)】
45.多选题下列命题中错误的是( )
A.是共线的充要条件
B.若是空间任意四点,则有
C.若共线,则
D.对空间任意一点与不共线的三点,若(其中),则四点共面
46.多选题下列命题中是真命题的为( )
A.若与共面,则存在实数,使
B.若存在实数,使向量,则与共面
C.若点四点共面,则存在实数,使
D.若存在实数,使,则点四点共面
47.(多选)下列说法中正确的是( )
A.
是共线的充要条件
B.若,共线,则AB∥CD
C.A,B,C三点不共线,对空间任意一点O,若,则P,A,B,C四点共面
D.若P,A,B,C为空间四点,且有 (,不共线),则λ+μ=1是A,B,C三点共线的充要条件
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专题1.1.1 空间向量及其线性运算 (八大考点)
【考点1:空间向量的有关概念 】
【考点2: 空间向量加减运算及几何表示 】
【考点3:空间向量数乘运算及几何表示】
【考点4:空间向量的共线定理(空间向量共线的判定)】
【考点5:空间向量的共线定理(由空间向量共线求参数)】
【考点6:空间向量共面(空间向量共面的判定)】
【考点7:空间向量共面(由空间向量共面求参数)】
【考点8:空间向量共面(推论及其应用)】
【考点1:空间向量的有关概念 】
1.给出下列命题:
①向量的长度与向量的长度相等;
②向量与平行,则与的方向相同或相反;
③两个有公共终点的向量,一定是共线向量;
④若向量与向量是共线向量,则点A,B,C,D必在同一条直线上;
⑤有向线段就是向量,向量就是有向线段.
其中假命题的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】
②可举出反例,①③④⑤可用向量的概念进行判断
【详解】
对于①,,故①为真命题;
对于②,若与中有一个为零向量时,其方向不确定,故②为假命题;
对于③,终点相同并不能说明这两个向量的方向相同或相反,所以③为假命题;
对于④,共线向量所在直线可以重合,也可以平行,不能得到点A,B,C,D必在同一条直线上,故④为假命题;
对于⑤,向量可用有向线段来表示,但并不是有向线段,故⑤为假命题.
故假命题的个数为4.
故选:C
2.给出下列命题:
①零向量没有方向;
②若两个空间向量相等,则它们的起点相同,终点也相同;
③若空间向量满足,则;
④若空间向量满足,则;
⑤空间中任意两个单位向量必相等.
其中正确命题的个数为( )
A.4 B.3
C.2 D.1
【答案】D
【分析】根据空间向量的有关定义判断可得答案.
【详解】零向量的方向是任意的,但并不是没有方向,故①错误;
当两个空间向量的起点相同,终点也相同时,这两个向量必相等.但两个向量相等,起点和终点不一定相同,故②错误;
根据相等向量的定义,要保证两个向量相等,不仅模要相等,而且方向也要相同,但③中向量与的方向不一定相同,故③错误;
命题④显然正确;
对于命题⑤,空间中任意两个单位向量的模均为1,但方向不一定相同,故不一定相等,故⑤错误.
故选:D.
3.多选题下列命题为真命题的是( )
A.若空间向量满足,则
B.在正方体中,必有
C.若空间向量满足,,则
D.任一向量与它的相反向量不相等
【答案】BC
【分析】根据向量相等的定义可判断A,B;根据向量的相等具有传递性,判断C;根据相反向量的含义结合零向量判断D.
【详解】A为假命题,根据向量相等的定义知,两向量相等,不仅模要相等,而且还要方向相同,
而A中向量的方向不一定相同;
B为真命题,与的方向相同,模也相等,故;
C为真命题,由于空间向量满足,,且向量的相等满足传递性,
故;
D为假命题,零向量的相反向量仍是零向量.
故选:BC
4.多选题下列关于空间向量的命题中,不正确的是( )
A.长度相等、方向相同的两个向量是相等向量
B.平行且模相等的两个向量是相等向量
C.若,则
D.两个向量相等,则它们的起点与终点相同
【答案】BCD
【分析】根据相等向量的有关概念判断.
【详解】对于选项A:由相等向量的定义知A正确;
对于选项B:平行且模相等的两个向量也可能是相反向量,B错;
对于选项C:若两个向量不相等,但模长仍可能相等,例如不共线的单位向量,C错;
对于选项D:相等向量只要求长度相等、方向相同,而表示两个向量的有向线段的起点不要求相同,D错,
故选:BCD.
【考点2: 空间向量加减运算及几何表示 】
5.在空间四边形中,点分别是和的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据已知可得,代入即可得出答案.
【详解】
因为点G是CD的中点,
所以,
所以.
故选:C.
6.(多选)如图,在长方体中,下列各式运算结果为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】根据空间向量的线性运算,结合图形即可求解.
【详解】A:,故A符合题意;
B:,故B符合题意;
C:,故C符合题意;
D:,故D不符合题意;
故选:ABC.
7.在四面体中,,D为的三等分点(靠近B点),E为的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据空间向量的线性运算计算即可.
【详解】由题意,
.
故选:C.
8.在平行六面体中,是平行四边形的对角线的交点,为的中点,记,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用空间向量的线性运算可得正确的选项.
【详解】
,
化简得:,
故选:A .
6.如图,在三棱锥中,设,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意,结合空间向量的线性运算即可求解.
【详解】连接,
.
故选:C
9.在三棱柱中,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用空间向量的线性运算计算即可.
【详解】由题可知.
故选:D
8.如图,在三棱柱中,M为的中点,设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先得到,然后将表示出来并代入的表示中,由此可得结果.
【详解】连接,如下图所示,
因为,,
所以,所以.
故选:A.
10.在空间四边形中,、分别是、的中点,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据空间向量的线性运算计算即可.
【详解】由题意易知是的中位线,即,
所以.
故选:C
11.如图,四面体中,点为中点,为中点,为中点,设,,,若可用,,表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据空间向量的线性运算计算即可.
【详解】由题意可得,
而
.
故选:B
【考点3:空间向量数乘运算及几何表示】
12.如右图,三棱锥中,为的中点,点满足,记,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用空间向量的加减法和数乘向量即可以为基底表示向量
【详解】
故选:D
13.如图所示,空间四边形OABC中,,,,点M在OA上,且,M为OA中点,N为BC中点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据空间向量的加减运算,即可求得答案.
【详解】由题意得:,
故选:A.
14.空间四边形ABCD,连接AC,BD.M,G分别是BC,CD的中点,则等于 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用数形结合思想和空间向量加法法则化简即可.
【详解】∵M,G分别是BC,CD的中点,∴,.
∴.
故选:C
【考点4:空间向量的共线定理(空间向量共线的判定)】
15.已知是空间两个不共线的向量,,那么必有( )
A.共线 B.共线
C.共面 D.不共面
【答案】C
【分析】利用空间向量的共线定理与共面定理.
【详解】若共线,则,
又,则共线,
与条件矛盾,故A错误;
同理若共线,则,
又,则共线,
与条件矛盾,故B错误;
根据空间向量的共面定理可知共面,即C正确,D错误.
故选:C
16.已知直线l的方向向量,若点是直线l上的点,下列点坐标中,也是直线l上的点是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意,根据空间平行向量的坐标表示,结合方向向量的概念依次判断选项即可.
【详解】设.
A:若点在直线上,有,
则不存在实数使得成立,即向量与不共线,故A不符合题意;
B:若点在直线上,有,
则存在实数使得成立,即向量与共线,故B符合题意;
C:若点在直线上,有,
则不存在实数使得成立,即向量与不共线,故C不符合题意;
D:若点在直线上,有,
则不存在实数使得成立,即向量与不共线,故D不符合题意;
故选:B.
17.已知向量,不共线,,,,则( )
A.与共线 B.与共线
C.,,,四点不共面 D.,,,四点共面
【答案】D
【分析】根据平面向量共线定理及推论依次判断各个选项即可.
【详解】对于A,,不存在实数,使得成立, 与不共线,A错误;
对于B, ,, ,
又,不存在实数,使得成立, 与不共线,B错误;
对于C、D,若,,,四点共面,
则有,
,即,故,
故,,,四点共面,C错误,D正确.
故选:D.
18.下列命题中正确的是( )
A.空间任意两个向量共面
B.向量、、共面即它们所在直线共面
C.若,,则与所在直线平行
D.若,则存在唯一的实数,使
【答案】A
【分析】根据共面向量,共线向量的定义判断.
【详解】空间任意两个向量都能平移到同一平面内,因此它们共面,A正确;
空间三个向量指能平移到同一平面内,而不是指表示它们的直线在同一平面内,B错;
若,,但当时,与不一定平行,因此它们所在直线也不一定平行,即使两个向量平行,它们所在的直线也可能是同一直线,不一定平行,C错;
若,当时,不存在唯一的实数,使,D错.
故选:A.
【考点5:空间向量的共线定理(由空间向量共线求参数)】
19.已知点,,,若A,B,C三点共线,则a,b的值分别是( )
A.,3 B.,2 C.1,3 D.,2
【答案】D
【分析】由A,B,C三点共线,得与共线,然后利用共线向量定理列方程求解即可.
【详解】因为,,,
所以,,
因为A,B,C三点共线,所以存在实数,使,
所以,
所以,解得.
故选:D
20.设,是空间两个不共线的非零向量,已知,,,且A、B、D三点共线,则实数k的值为( )
A.-8 B.-4 C.-2 D.8
【答案】A
【分析】利用空间向量共线定理求解即可.
【详解】因为A、B、D三点共线,所以使得
又,,,
所以
则
则 解得:
故选:A.
21.在空间直角坐标系中,已知点,,,若向量与向量共线,则的值为( )
A.0 B. C.1 D.
【答案】B
【分析】根据向量平行的坐标关系直接求解可得.
【详解】根据题意:,,
与共线,所以,
可得,.
故选:B
22.已知,,不共面,若,,且三点共线,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】根据向量共线设,从而得到方程组,求出,得到答案.
【详解】因为三点共线,所以,
即,故,解得,
所以.
故选:C
23.已知、、三个空间向量,若与共线,则的值为 .
【答案】0
【分析】由于共线,则,可得,即可求得的值.
【详解】因为于共线,则,即,
所以,则.
故答案为:.
24.若空间非零向量不共线,则使与共线的k的值为 .
【答案】-/
【分析】根据空间共线向量可得,建立方程组,解之即可求解.
【详解】由题意知,存在实数λ使得,
即,解得.
故答案为:
25.已知向量,,若与共线,则 .
【答案】
【分析】结合空间向量共线的性质,即可求解.
【详解】因为向量,且与共线,
所以,解得:,所以.
故答案为:
【考点6:空间向量共面(空间向量共面的判定)】
26.若构成空间的一个基底,则下列向量不共面的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由共面向量基本定理进行运算检验选项,排除法可得结果.
【详解】对于A,,所以三个向量共面,排除;
对于B,,所以三个向量共面,排除;
对于D,,所以三个向量共面,排除.
故选:C.
27.已知非零向量,不共线,如果,,,那么下列结论正确的是( )
A.A,B,C,D四点共线
B.A,B,C,D四点共面
C.A,B,C,D四点不共面
D.无法确定
【答案】B
【分析】根据向量共面和共线的结论判断即可.
【详解】由,
则共面. 从而A,B,C,D四点共面.
故选:B.
28.若向量,,不共面,则下列选项中三个向量不共面的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】C
【分析】根据空间向量的共面定理,列出方程组,结合方程组的解,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,设,可得,解得,
所以向量共面,不符合题意;
对于B中,设,可得,解得
所以向量共面,不符合题意;
对于C中,设,可得,此时方程组无解,
所以向量不共面,符合题意;
对于D中,设,可得,解得
所以向量共面,不符合题意;
故选:C.
29.已知,是空间两个不共线的向量,,那么必有( )
A.,共线 B.,共线
C.,,共面 D.,,不共面
【答案】C
【分析】根据共面向量定理可作出判断
【详解】由题知,,是空间两个不共线的向量,,
由共线向量定理知,A,B,C三点共线,
由共面向量定理知,,,共面.
故选:C
30.已知是不共面的三个向量,则能构成空间的一个基底的一组向量是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据空间向量的基底性质——基底向量由三个不共面的非零向量构成,即不共线,以此作为判断依据.
【详解】对于A. ,故A错误;
对于B. 不共面,故B正确;
对于C. ,故C错误
对于D. ,故D错误
故选:B
31.多选题下列命题正确的是( )
A.若,则与,共面
B.若,则共面
C.若,则共面
D.若,则共面
【答案】ABD
【分析】利用共面向量定理:即若一条向量用另外两条向量线性表示,则这三条向量一定共面,用此法可判断三条向量共面,再利用有公共点的三条向量共面,进而可判断四点共面,针对,可以利用线性运算转化为,再进行判断.
【详解】选项A,根据共面向量基本定理可知,与,共面;所以选项A是正确的;
选项B,根据共面向量基本定理可知,共面,由于它们有公共点,
所以共面;
选项C,举反例说明,若,,是一个正方体同一个顶点的三条棱所对应的向量,
则它们的和向量是以为起点的对角线向量,而是该对角线向量的相反向量,
此时显然四个点不在同一个平面上,所以C选项是错误的;
选项D,由可得,
则,即,
则,此时与选项B一样,可以判断共面,即D选项是正确的;
故选:ABD.
32.多选题若构成空间的一个基底,则下列向量共面的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】ABD
【分析】根据空间向量共面定理判断.
【详解】因为,,,
所以,,共面,,,共面,,,共面.
假设存在实数,满足,
则,此方程组无解,因此,,不共面.
故选:ABD.
33.多选题已知,则以下坐标表示的点在平面ABC内的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】设选项中的点为,若,,,四点共面,则存在,,使得.
【详解】设选项中的点为,
由题意得,,
又,,,四点共面,则存在,,使得,
即,即,
对于A,,解得,故点在平面ABC内;
对于B,,解得,故点在平面ABC内;
对于C,,无解,故点不在平面ABC内;
对于D,,解得,故点在平面ABC内.
故选:ABD
【考点7:空间向量共面(由空间向量共面求参数)】
34.已知向量不共面,则使向量共面的实数x的值是( )
A. B. C. D.4
【答案】A
【分析】利用向量共面得到线性表示,再化简求值即可.
【详解】因为共面,所以存在实数,使得,所以,解得.
故选:A.
35.已知为空间任意一点,满足任意三点不共线,但四点共面,且,则的值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】借助空间向量的线性运算及四点共面的充要条件即可判断选项.
【详解】因为为空间任意一点,,
所以,
所以,
因为A,B,C,P满足任意三点不共线,但四点共面,
所以,解得.
故选:C.
36.已知空间向量,若共面,则实数的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】利用三个向量共面,即可列出方程求出实数的值.
【详解】因为共面,所以存在实数对,使得,
即,
所以解得
故选:D.
37.若点平面,且对空间内任意一点满足,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据条件得出,,,四点共面,再根据即可求出的值.
【详解】平面,
,,,四点共面,
又,
,解得.
故选:D.
或者根据平面,,,,四点共面,则存在实数,使得,
即,
又,所以解得
故选:D
38.已知空间任意一点和不共线的三点,若,则“”是“四点共面”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.即不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据的值可推导得到,由此可得四点共面,知充分性成立;由空间向量共面定理可知四点共面时,,知必要性不成立,由此可得结论.
【详解】当时,,
即,,
三点共线,四点共面,充分性成立;
当四点共面时,,
满足条件的数据不止,必要性不成立;
“”是“四点共面”的充分不必要条件.
故选:B.
39.已知,,,四点在平面内,且任意三点都不共线,点在外,且满足,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】根据空间向量的共面定理可求的值.
【详解】因为点在外,由空间向量的共面定理可知且;
由题意,所以;
所以,解得.
故选:B.
40.已知,,,是平面内不共线的四点,为平面外一点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由空间向量的共面定理的推论求解即可.
【详解】因为,,,是平面内不共线的四点,,所以.
故选:D
41.已知是不共面向量,,,,若,、三个向量共面,则实数 .
【答案】/
【分析】由题意可得存在实数,满足,然后建立方程即可求解.
【详解】若,,三个向量共面,则存在实数,满足,
即,
所以,解得,
故答案为:.
42.若向量,,共面,则 .
【答案】2
【分析】根据给定条件,利用共面向量定理列式计算即得.
【详解】由,,得不共线,
由共面,得,即,
则,解得,
所以.
故答案为:2
43.已知点,若点的坐标为,且点四点共面,则实数m的值为 .
【答案】1
【分析】利用空间共面向量定理求解即可.
【详解】∵,,
∴,,,
∵四点共面,故根据空间向量基本定理
可知存在实数,使得, 则有 ,解得,
故答案为:.
44.已知A,B,C三点不共线,O是平面ABC外任意一点,若由确定的一点P与A,B,C三点共面,则 .
【答案】
【分析】推导出空间四点共面定理的推论,再根据推论进行求解.
【详解】因为P,A,B,C四点共面,所以存在不全为0的使得,
O是平面ABC外任意一点,则,
即,
若A,B,C三点共线,则,即,
整理得:,所以,
此时若,则,
因为A,B,C三点不共线,,
所以,
所以,
令,则,
所以,所以.
故答案为:
【考点8:空间向量共面(推论及其应用)】
45.多选题下列命题中错误的是( )
A.是共线的充要条件
B.若是空间任意四点,则有
C.若共线,则
D.对空间任意一点与不共线的三点,若(其中),则四点共面
【答案】ACD
【分析】根据向量共线的性质即可判断CA,由向量的线性运算即可判断B,根据共面定理的推论即可判断D.
【详解】对于A,当方向相同的共线时,此时,所以不是共线的充要条件,故A错误,
对于B, ,故B正确,
对于C,共线,有可能四点在同一条直线上,所以不能得到,故C错误,
对于D,对空间任意一点与不共线的三点,若(其中),且时,四点共面,故D错误,
故选:ACD
46.多选题下列命题中是真命题的为( )
A.若与共面,则存在实数,使
B.若存在实数,使向量,则与共面
C.若点四点共面,则存在实数,使
D.若存在实数,使,则点四点共面
【答案】BD
【分析】根据平面向量基本定理以及空间向量基本定理,可知B、D项正确;若共线,则A结论不恒成立;若三点共线,则C项结论不恒成立.
【详解】对于A项,如果共线,则只能表示与共线的向量.
若与不共线,则不能表示,故A项错误;
对于B项,根据平面向量基本定理知,若存在实数,使向量,则与共面,故B项正确;
对于C项,如果三点共线,则不论取何值,只能表示与共线的向量.若点不在所在的直线上,则无法表示,故C项错误;
对于D项,根据空间向量基本定理,可知若存在实数,使,则共面,所以点四点共面,故D项正确.
故选:BD.
47.(多选)下列说法中正确的是( )
A.
是共线的充要条件
B.若,共线,则AB∥CD
C.A,B,C三点不共线,对空间任意一点O,若,则P,A,B,C四点共面
D.若P,A,B,C为空间四点,且有 (,不共线),则λ+μ=1是A,B,C三点共线的充要条件
【答案】CD
【分析】根据共线向量的定义、共面和共线的性质进行逐一判断即可.
【详解】由,可得向量的方向相反,此时向量共线,反之,当向量同向时,不能得到,所以A不正确;
若,共线,则AB∥CD或A,B,C,D四点共线,所以B不正确;
由A,B,C三点不共线,对空间任意一点O,若,因为,可得P,A,B,C四点共面,所以C正确;
若P,A,B,C为空间四点,且有 (,不共线),当λ+μ=1时,即μ=1-λ,可得,即,所以A,B,C三点共线,反之也成立,即λ+μ=1是A,B,C三点共线的充要条件,所以D正确.
故选:CD
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