1.1.1:空间向量及其线性运算(6大题型)-2024-2025学年高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版2019选择性必修第一册)

2024-09-03
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第一册
年级 高二
章节 1.1.1 空间向量及其线性运算
类型 题集-专项训练
知识点 空间向量及其运算
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 5.00 MB
发布时间 2024-09-03
更新时间 2024-09-03
作者 启明数学物理探究室
品牌系列 -
审核时间 2024-09-03
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来源 学科网

内容正文:

1.1.1:空间向量及其线性运算 【考点归纳】 考点一、向量概念 考点二、空间向量的加减运算 考点三:空间共线向量定理 考点四、空间共面的向量定理 考点五:空间向量的数乘运算 考点六:空间向量线性运算综合问题 【知识梳理】 知识点一 空间向量的概念 1. 定义:在空间,具有大小和方向的量叫做空间向量. 2. 注:空间中的任意两个向量都可以平移到同一个平面内,成为同一平面内的两个向量. 2.长度或模:向量的大小. 3.表示方法: ①几何表示法:空间向量用有向线段表示; ②字母表示法:用字母a,b,c,…表示;若向量a的起点是A,终点是B,也可记作,其模记为|a|或||. 4.几类特殊的空间向量 名称 定义及表示 零向量 长度为0的向量叫做零向量,记为0 单位向量 模为1的向量称为单位向量 相反向量 与向量a长度相等而方向相反的向量,称为a的相反向量,记为 -a 共线向量(平行向量) 如果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,那么这些向量叫做共线向量或平行向量.规定:对于任意向量a,都有0∥a 相等向量 方向相同且模相等的向量称为相等向量 知识点二 空间向量的线性运算 空间向量的线性运算 加法 a+b=+ = 减法 a-b=-= 数乘 当λ>0时,λa=λ=; 当λ<0时,λa=λ=; 当λ=0时,λa=0 运算律 交换律:a+b=b+a; 结合律:a+(b+c)=(a+b)+c,λ(μa)=(λμ)a; 分配律:(λ+μ)a=λa+μa,λ(a+b)=λa+λb. 知识点三 共线向量 1.空间两个向量共线的充要条件:对于空间任意两个向量a,b(b≠0),a∥b的充要条件是存在实数λ,使a=λb. 2.直线的方向向量:在直线l上取非零向量a,我们把与向量a平行的非零向量称为直线 l 的方向向量. 知识点四 共面向量 1.共面向量:如图,如果表示向量a的有向线段所在的直线OA与直线l平行或重合,那么称向量a平行于直线l.如果直线OA平行于平面α或在平面α内,那么称向量a平行于平面α.平行于同一个平面的向量,叫做共面向量. 2.向量共面的充要条件:如果两个向量a,b不共线,那么向量p与向量a,b共面的充要条件是存在唯一的有序实数对(x,y),使p=xa+yb. 【例题详解】 题型一、空间向量概念 1.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 2.下列说法正确的是(    ) A.任一空间向量与它的相反向量都不相等 B.将空间向量所有的单位向量平移到同一起点,则它们的终点构成一个圆 C.模长为3的空间向量大于模长为1的空间向量 D.不相等的两个空间向量的模可能相等 3.下列关于空间向量的说法中错误的是(    ) A.零向量与任意向量平行 B.任意两个空间向量一定共面 C.零向量是任意向量的方向向量 D.方向相同且模相等的两个向量是相等向量 题型二、空间向量的加减运算 4.已知四面体中,是的中点,则(    ) A. B. C. D. 5.在三棱锥中,为的中点,则(    ) A. B. C. D. 6.已知空间四边形ABCD,连接AC,BD,N为CD中点,如图所示,则( ) A. B. C. D. 题型三:空间共线向量定理 7.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 8.已知、、为空间三个不共面的向量,向量,,若与共线,则(    ) A. B. C. D. 9.已知,,不共面,若,,且三点共线,则(    ) A.0 B.1 C.2 D.3 题型四、空间共面的向量定理 10.为空间任意一点,若,若,,,四点共面,则(    ) A.1 B. C. D. 11.已知点在平面内,且对空间任意一点,若,则的值为(    ) A. B. C. D. 12.在四面体中,点满足,若,则(    ) A. B. C. D.1 题型五:空间向量的数乘运算 13.在三棱柱中,是的中点,,则(    ) A. B. C. D. 14.已知三棱锥分别是的中点,是的中点,设,则(    ) A. B. C. D. 15.若为空间不同的四点,则下列各式不一定为零向量的是(  ) A. B. C. D. 题型六:空间向量线性运算综合问题 16.如图E,F分别是长方体的棱AB,CD的中点,化简下列表达式: (1); (2); (3); (4). 17.在四棱柱中,,.    (1)当时,试用表示; (2)证明:四点共面; 18.在正四面体中,点在平面内的投影为,点是线段的中点,过的平面分别与,,交于,,三点. (1)若,求的值; (2)设,,,求的值. 【高分演练】 一、单选题 19.下列命题正确的是(    ) A.若是空间任意四点,则有 B.若表示向量的有向线段所在的直线为异面直线,则向量一定不共面 C.若共线,则表示向量与的有向线段所在直线平行 D.对空间任意一点与不共线的三点、、,若(其中、、),则、、、四点共面 20.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 21.在正四面体中,过点A作平面的垂线,垂足为H点,点M满足,则(    ). A. B. C. D. 22.已知四面体中,为中点,若,则(    ) A.3 B.2 C. D. 23.对于空间任一点和不共线的三点,,,有,则是,,,四点共面的(    ) A.必要不充分条件 B.充分不必要条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件 24.已知点在确定的平面内,是平面外任意一点,若正实数满足,则的最小值为(    ) A. B. C.2 D.4 25.在三棱柱中,为中点,若,,,则下列向量中与相等的是( ) A. B. C. D. 26.如图,在正方体中,点M是上靠近点C的三等分点,点N满足,若N为AM与平面的交点,则t=(    ) A. B. C. D. 二、多选题 27.关于空间向量,以下说法正确的是(    ) A.若,则向量,的夹角是锐角 B.空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面 C.若对空间中任意一点O,有,则P,A,B,C四点共面 D.若分别表示空间两向量的有向线段所在的直线是异面直线,则这两个向量不共面 28.在三棱锥中,,,,点在直线上,且,是的中点,则下列结论可能成立的是(    ) A. B. C. D. 29.如图,空间四边形中,,分别是边,上的点,且,,点是线段的中点,则以下向量表示正确的是(    ) A. B. C. D. 30.已知三棱柱,为空间内一点,若,其中,,则(    ) A.若,则点在棱上 B.若,则点在线段上 C.若,为棱的中点 D.若,则点在线段上 三、填空题 31.已知、、三个空间向量,若与共线,则的值为 . 32.如图,三棱锥O-ABC中,M是BC的中点,,设用表示向量则 33.已知四面体,空间的一点满足,若,,,共面,则实数的值为 . 34.如图,点是棱长为2的正四面体底面的中心,过点的直线交棱于点是棱上的点,平面与棱的延长线相交于点,与棱的延长线相交下点,则 .    四、解答题 35.已知平行六面体,化简下列向量表达式,并在图中标出化简得到的向量:    (1);(2);(3). 36.如图,在直四棱柱中,,,,E,F,G分别为棱,,的中点.    证明:C,E,F,G四点共面. 37.如图所示,四面体中,G,H分别是的重心,设,点D,M,N分别为BC,AB,OB的中点. (1)试用向量表示向量; (2)试用空间向量的方法证明MNGH四点共面. 38.已知、、是不共面的向量,且,,,. (1)判断P、A、B、C四点是否共面; (2)能否用、、表示?并说明理由. 1 学科网(北京)股份有限公司 $$ 1.1.1:空间向量及其线性运算 【考点归纳】 考点一、向量概念 考点二、空间向量的加减运算 考点三:空间共线向量定理 考点四、空间共面的向量定理 考点五:空间向量的数乘运算 考点六:空间向量线性运算综合问题 【知识梳理】 知识点一 空间向量的概念 1. 定义:在空间,具有大小和方向的量叫做空间向量. 2. 注:空间中的任意两个向量都可以平移到同一个平面内,成为同一平面内的两个向量. 2.长度或模:向量的大小. 3.表示方法: ①几何表示法:空间向量用有向线段表示; ②字母表示法:用字母a,b,c,…表示;若向量a的起点是A,终点是B,也可记作,其模记为|a|或||. 4.几类特殊的空间向量 名称 定义及表示 零向量 长度为0的向量叫做零向量,记为0 单位向量 模为1的向量称为单位向量 相反向量 与向量a长度相等而方向相反的向量,称为a的相反向量,记为 -a 共线向量(平行向量) 如果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,那么这些向量叫做共线向量或平行向量.规定:对于任意向量a,都有0∥a 相等向量 方向相同且模相等的向量称为相等向量 知识点二 空间向量的线性运算 空间向量的线性运算 加法 a+b=+ = 减法 a-b=-= 数乘 当λ>0时,λa=λ=; 当λ<0时,λa=λ=; 当λ=0时,λa=0 运算律 交换律:a+b=b+a; 结合律:a+(b+c)=(a+b)+c,λ(μa)=(λμ)a; 分配律:(λ+μ)a=λa+μa,λ(a+b)=λa+λb. 知识点三 共线向量 1.空间两个向量共线的充要条件:对于空间任意两个向量a,b(b≠0),a∥b的充要条件是存在实数λ,使a=λb. 2.直线的方向向量:在直线l上取非零向量a,我们把与向量a平行的非零向量称为直线 l 的方向向量. 知识点四 共面向量 1.共面向量:如图,如果表示向量a的有向线段所在的直线OA与直线l平行或重合,那么称向量a平行于直线l.如果直线OA平行于平面α或在平面α内,那么称向量a平行于平面α.平行于同一个平面的向量,叫做共面向量. 2.向量共面的充要条件:如果两个向量a,b不共线,那么向量p与向量a,b共面的充要条件是存在唯一的有序实数对(x,y),使p=xa+yb. 【例题详解】 题型一、空间向量概念 1.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 【答案】D 【分析】 根据向量的相关概念逐一判断即可. 【详解】相反向量指的是长度相等,方向相反的向量,故A错误; 单位向量指的是模为1的向量,方向未定,故B错误; 向量不能比较大小,故C错误; 相等向量其方向必相同,故D正确; 故选:D. 2.下列说法正确的是(    ) A.任一空间向量与它的相反向量都不相等 B.将空间向量所有的单位向量平移到同一起点,则它们的终点构成一个圆 C.模长为3的空间向量大于模长为1的空间向量 D.不相等的两个空间向量的模可能相等 【答案】D 【分析】根据空间向量的定义,从向量的大小和方向两个方面依次判断选项; 【详解】对A,零向量的相反向量是本身,故A错; 对B,终点构成一个球,故B错; 对C,向量不能比较大小,故C错; 对D,相反向量是不相等向量,但它们的模长相等,故D正确; 故选:D 3.下列关于空间向量的说法中错误的是(    ) A.零向量与任意向量平行 B.任意两个空间向量一定共面 C.零向量是任意向量的方向向量 D.方向相同且模相等的两个向量是相等向量 【答案】C 【分析】根据个选项,可判断选项A、B、D正确,选项C,零向量方向是无限的,但是任意向量方向是确定的,故可作出判断. 【详解】由已知, 选项A,零向量方向是任意的,所以零向量任意向量平行,该选项正确; 选项B,平面由两个不平行的向量确定,任意两个向量可通过平移形成相交,故一定可以确定一个平面,该选项正确; 选项C,在直线上取非零向量,把与向量平行的非零向量称为直线的方向向量,该选项错误; 选项D,方向相同且模相等的两个向量是相等向量,该选项正确. 故选:C. 题型二、空间向量的加减运算 4.已知四面体中,是的中点,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据已知条件作出图形,利用空间向量的加法法则即可得解. 【详解】因为四面体中,是的中点, 所以. 故选:B. 5.在三棱锥中,为的中点,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】连接,根据空间向量的运算法则,准确化简,即可求解. 【详解】连接,根据向量的运算法则,可得. 故选:B. 6.已知空间四边形ABCD,连接AC,BD,N为CD中点,如图所示,则( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】直接利用向量的加法运算得答案. 【详解】连接, 因为为的中点,所以, 所以, 故选:A. 题型三:空间共线向量定理 7.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. 8.已知、、为空间三个不共面的向量,向量,,若与共线,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】设,根据空间向量共线的基本定理可得出关于、、的方程组,解出这三个量的值,即可得解. 【详解】因为、、为空间三个不共面的向量,向量,, 若与共线,设,即, 可得,解得,故. 故选:D. 9.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 题型四、空间共面的向量定理 10.为空间任意一点,若,若,,,四点共面,则(    ) A.1 B. C. D. 【答案】C 【分析】将化简为:,利用四点共面定理可得,即可求解. 【详解】因为,所以,可化简为:,即, 由于,,,四点共面,则,解得:; 故选:C 11.已知点在平面内,且对空间任意一点,若,则的值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用空间向量的共面定理计算即可. 【详解】由点在平面内,可知, 又, 所以,三项相加可得. 故选:B. 12.在四面体中,点满足,若,则(    ) A. B. C. D.1 【答案】B 【分析】根据题意,化简得到,进而求得的值,即可求解. 【详解】如图所示,根据空间向量的线性运算法则, 可得, 因为,可得, 所以. 故选:B. 题型五:空间向量的数乘运算 13.在三棱柱中,是的中点,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】依题意可得,再根据空间向量线性运算法则计算可得. 【详解】因为,所以, 所以 . 故选:C 14.已知三棱锥分别是的中点,是的中点,设,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用空间向量线性运算,结合图形即可得解. 【详解】因为分别是的中点,是的中点, 所以,, 则. 故选:D. 15.若为空间不同的四点,则下列各式不一定为零向量的是(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据空间向量的线性运算逐一分析各个选项即可得出答案. 【详解】对于A,; 对于B,; 对于C,; 对于D,. 故选:A. 题型六:空间向量线性运算综合问题 16.如图E,F分别是长方体的棱AB,CD的中点,化简下列表达式: (1); (2); (3); (4). 【答案】(1);(2);(3);(4). 【分析】(1)(2)(3)(4)根据空间向量的线性运算,结合长方体性质可得. 【详解】(1); (2); (3); (4)因为E,F分别是棱AB,CD的中点, 所以. 17.在四棱柱中,,.    (1)当时,试用表示; (2)证明:四点共面; 【答案】(1) (2)证明见解析 【分析】(1)根据空间向量线性运算进行求解; (2)设(不为0),推导出,进而证明出四点共面. 【详解】(1)四棱柱中,, 因为, 所以 ; (2)设(不为0), , 则共面且有公共点,则四点共面; 18.在正四面体中,点在平面内的投影为,点是线段的中点,过的平面分别与,,交于,,三点. (1)若,求的值; (2)设,,,求的值. 【答案】(1)0(2)6 【分析】(1)为正的中心,利用空间向量的线性运算,把用表示,可求的值; (2)根据已知条件,把用表示,由,,,共面,可求的值. 【详解】(1)正四面体中,在底面内的投影为正的中心, ∴, ∴,,,∴. (2)因为,且,,, 所以,即, 因为,,,共面,所以,即. 【高分演练】 一、单选题 19.下列命题正确的是(    ) A.若是空间任意四点,则有 B.若表示向量的有向线段所在的直线为异面直线,则向量一定不共面 C.若共线,则表示向量与的有向线段所在直线平行 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】A 【分析】根据题意,由已知条件结合空间向量共面定理,以及向量共线的性质,对选项逐一判断,即可得到结果. 【详解】由空间向量的加法运算可知,故A正确; 空间中任意两个向量都共面,故B错误; 若共线,则表示向量与的有向线段所在直线平行或重合,故C错误; 若,且,则、、、四点共面,故D错误; 故选:A 20.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. 21.在正四面体中,过点A作平面的垂线,垂足为H点,点M满足,则(    ). A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据已知条件,结合空间向量的线性运算,即可求解. 【详解】在正四面体中, 因为平面,所以是的中心,连接, 则, 所以 . 故选:B. 22.已知四面体中,为中点,若,则(    ) A.3 B.2 C. D. 【答案】D 【分析】根据空间向量的运算法则,化简得到,结合题意,列出方程,即可求解. 【详解】根据题意,利用空间向量的运算法则,可得:, 因为,所以,解得. 故选:D. 23.对于空间任一点和不共线的三点,,,有,则是,,,四点共面的(    ) A.必要不充分条件 B.充分不必要条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件 【答案】B 【分析】根据共面向量定理判断点满足,且,向量,,共面,得到,,,四点共面,可以是充分条件;再通过举出反例得出反面不成立,即可得出答案. 【详解】解:若,则,即, 由共面定理可知向量,,共面,所以,,,四点共面; 反之,若,,,四点共面,当与四个点中的一个比如点重合时, ,可取任意值,不一定有, 所以是,,,四点共面的充分不必要条件. 故选:B. 24.已知点在确定的平面内,是平面外任意一点,若正实数满足,则的最小值为(    ) A. B. C.2 D.4 【答案】B 【分析】由四点共面可得,再由“1”的技巧及均值不等式求解. 【详解】由四点共面,可知,即, 由, ,当且仅当,即时等号成立, 故选:B 25.在三棱柱中,为中点,若,,,则下列向量中与相等的是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据空间向量的线性运算可得解. 【详解】 如图所示, 在三棱柱中,,, 依题意, 故选:A. 26.如图,在正方体中,点M是上靠近点C的三等分点,点N满足,若N为AM与平面的交点,则t=(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据给定条件,利用空间共面向量定理的推论列式计算即得. 【详解】在正方体中,由点M是上靠近点C的三等分点, 得,于是, 由N为AM与平面的交点,得点共面,则,所以. 故选:C 二、多选题 27.关于空间向量,以下说法正确的是(    ) A.若,则向量,的夹角是锐角 B.空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面 C.若对空间中任意一点O,有,则P,A,B,C四点共面 D.若分别表示空间两向量的有向线段所在的直线是异面直线,则这两个向量不共面 【答案】BC 【分析】根据空间向量共面定理即可判断B;根据,得到,即可判断A;根据判断四点共面即可判断C;异面直线的平行线即可判断D. 【详解】对A,若,则,则向量,的夹角可以为0不是锐角,故 A错误; 对B,根据空间向量共面定理知:空间中三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面,故B正确. 对C,因为,且,所以四点共面,故C正确. 对D,分别表示空间两向量的有向线段所在的直线是异面直线,则这两个向量是异面直线的平行线可以共面,故D错误. 故选:BC. 28.在三棱锥中,,,,点在直线上,且,是的中点,则下列结论可能成立的是(    ) A. B. C. D. 【答案】BC 【分析】根据题意,结合点的位置,利用空间向量的线性运算,逐项判定,即可求解. 【详解】对于A,因为是的中点,可得,所以A不正确; 对于B,当点在线段上时,因为,此时, 则,所以B正确; 对于C,当点在线段的延长线上时,因为,此时为的中点, 可得,所以C正确; 对于D,当点在线段上时,可得; 当点在线段的延长线上时,, 当点在线段的延长线上时,不可能成立,所以D不正确. 综上可得,可能正确的结论为BC. 故选:BC. 29.如图,空间四边形中,,分别是边,上的点,且,,点是线段的中点,则以下向量表示正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】CD 【分析】利用空间向量的基底表示向量,再结合空间向量线性运算,逐一对各项计算判断即可得出结果. 【详解】空间四边形中,,,点是线段的中点, , ,所以选项D正确; 对于选项A,,所以选项A错误; 对于选项B,,所以选项B错误; 对于选项C,,所以选项C正确, 故选:CD. 30.已知三棱柱,为空间内一点,若,其中,,则(    ) A.若,则点在棱上 B.若,则点在线段上 C.若,为棱的中点 D.若,则点在线段上 【答案】ABD 【分析】利用空间向量的数乘运算与共线定理逐项判断即可. 【详解】作出三棱柱,如图, 对于A,当时,,则, 所以点在棱上,故A正确; 对于B,当时,, 所以点在线段上,故B正确; 对于C,当时,由B知, 所以为棱的中点,故C错误; 对于D,当时,, 所以,则,即, 所以点在线段上,故D正确. 故选:ABD. 三、填空题 31.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:. 32.如图,三棱锥O-ABC中,M是BC的中点,,设用表示向量则 【答案】 【分析】根据空间向量的线性运算求解即可. 【详解】, 故答案为:. 33.已知四面体,空间的一点满足,若,,,共面,则实数的值为 . 【答案】 【分析】由向量的线性运算可知,再由共面定理可知,即可得解. 【详解】由, 得, 即, 又,,,四点共面, 即,,共面, 所以存在唯一实数对,使, 所以, 解得, 故答案为:. 34.如图,点是棱长为2的正四面体底面的中心,过点的直线交棱于点是棱上的点,平面与棱的延长线相交于点,与棱的延长线相交下点,则 .    【答案】 【分析】确定,根据共面得到,解得答案. 【详解】 ; 四点共面,故,即. 故答案为: 四、解答题 35.已知平行六面体,化简下列向量表达式,并在图中标出化简得到的向量:    (1); (2); (3). 【答案】(1),图见解析 (2),图见解析 (3),图见解析 【分析】根据空间向量的线性运算依次求解即可. 【详解】(1), 向量如图所示,    (2); 向量如图所示,    (3), 设是线段的中点, 则. 向量如图所示,    36.如图,在直四棱柱中,,,,E,F,G分别为棱,,的中点.    证明:C,E,F,G四点共面. 证明:由(1)得:.                             令,即 ,解得, . 故C,E,F,G四点共面. 37.如图所示,四面体中,G,H分别是的重心,设,点D,M,N分别为BC,AB,OB的中点. (1)试用向量表示向量; (2)试用空间向量的方法证明MNGH四点共面. 【答案】(1), (2)证明见解析 【分析】(1)结合空间向量的线性运算即可求出结果; (2)证得,即可得出结论. 【详解】(1) 因为, 而, 又D为的中点,所以, 所以 . (2)因为, , 所以, ,所以. 所以四点共面. 38.已知、、是不共面的向量,且,,,. (1)判断P、A、B、C四点是否共面; (2)能否用、、表示?并说明理由. 【答案】(1)不共面 (2)能,理由见解析 【分析】(1)利用反证法判断出四点不共面. (2)结合平面向量的线性运算,用、、表示出. 【详解】(1)假设P、A、B、C四点共面,则存在实数x、y、z, 使,且, 即. 比较对应的系数,得到关于x、y、z的方程组, 解得,这与矛盾, 故P、A、B、C四点不共面; (2)能用、、表示,理由如下: 若、、共面,则存在实数m、n,使, 同(1)可证,、、不共面,即是向量、与的线性组合, 令,,, 由,得, 所以 . 1 学科网(北京)股份有限公司 $$

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1.1.1:空间向量及其线性运算(6大题型)-2024-2025学年高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版2019选择性必修第一册)
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1.1.1:空间向量及其线性运算(6大题型)-2024-2025学年高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版2019选择性必修第一册)
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1.1.1:空间向量及其线性运算(6大题型)-2024-2025学年高二数学《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教A版2019选择性必修第一册)
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