内容正文:
课时达标检测(一) 空间向量及其线性运算
基础达标
一、单项选择题
1.下列命题中,假命题是 (D)
A.任意两个向量都是共面向量
B.空间向量的加法运算满足交换律及结合律
C.只有零向量的模等于0
D.共线的单位向量都相等
解析 同向共线的单位向量都相等,反向共线的单位向量互为相反向量。
2.如图所示,点D是空间四边形OABC的边BC的中点,=a,=b,=c,则为 (C)
A.(a+b)-c
B.(c+a)-b
C.(b+c)-a
D.a+(b+c)
解析 =+=-a+(+)=-a+(b+c)。
3.在长方体ABCD⁃A1B1C1D1中,给出以下向量表达式,正确的是 (A)
A.(-)-=
B.(+)-=
C.(-)-2=
D.(+)+=
解析 A中(-)-=-=;B中(+)-=-=;C中(-)-2=-2≠;D中(+)+=+=,所以A正确。
4.空间中任意四个点A,B,C,D,则+-等于 (C)
A. B.
C. D.
解析 利用平面向量运算法则即可得出+-=+=-=。
5.已知正方体ABCD⁃A1B1C1D1的棱长为1,设=a,=b,=c,则|a+b+c|等于 (D)
A.0 B.3
C.2+ D.2
解析 利用向量加法的平行四边形法则求解,|a+b+c|=2||=2。
6.P为正六边形ABCDEF所在平面外一点,O为正六边形ABCDEF的中心,则+++++等于 (C)
A.2 B.4
C.6 D.12
解析 由O是正六边形ABCDEF的中心,得+=0,+=0,+=0,所以+++++=+++++++++++=6。
二、多项选择题
7.如图,在空间中将△ABC沿向量a平移到△A1B1C1的轨迹得到的几何体中,连接对应顶点AA1,BB1,CC1,设M,N分别为BB1,AC的中点,则等于 (BC)
A.(++)
B.(++)
C.-(+2+)
D.(--)
解析 连接NB,则在△MNB中,=+。由平行四边形法则,得=(+)=(+),又==,所以=(++)。因为=+=++=++=-(+2+),故选BC。
8.平行六面体ABCD⁃A1B1C1D1中,E,F,G,H,P,Q分别是A1A,AB,BC,CC1,C1D1,D1A1的中点,则 (AD)
A.++=0
B.--=0
C.+-=0
D.-+=0
解析 观察平行六面体ABCD⁃A1B1C1D1可知,向量,,平移后可以首尾相连,于是++=0。-+=0。故选AD。
三、填空题
9.已知空间四边形ABCD中,=a-2c,=5a+6b-8c,对角线AC,BD的中点分别为E,F,则= 3a+3b-5c 。
解析 取BC的中点M(如图所示),连接EM,FM,因为E,F分别是AC,BD的中点,所以EMAB,MFCD,所以==a-c,==a+3b-4c,从而=+=a-c+a+3b-4c=3a+3b-5c。
10.如图所示,在正六棱柱ABCDEF⁃A1B1C1D1E1F1中,--+++= 。
解析 --+++=+++++=++0=+=。
11.正方体ABCD⁃A1B1C1D1中,++= ,+-= 。
解析 ++=++=+=+=;+-=++=+=。
四、解答题
12.在空间中平移△ABC到△A1B1C1,连接对应顶点,
设=a,=b,=c,E是BC1的中点,试用a,b,c表示向量。
解 =+=+=+(+)=++(-)=++=a+b+c。
13.如图,已知平行六面体ABCD⁃A1B1C1D1中,M为A1C1与B1D1的交点,化简下列各向量表达式。
(1)+;
(2)+;
(3)++;
(4)++++。
解 (1)+=。
(2)+=(+)==。
(3)++=+=。
(4)++++=0。
拓广探索
14.(多选)已知平行六面体ABCD⁃A'B'C'D',则下列选项中,正确的是 (AB)
A.-=
B.=++
C.=-
D.+++=
解析 A中,-=+=,正确;B中,++=,正确;C中,应有=,错误;D中,+++=+=,错误。
15.已知点O是平行六面体ABCD⁃A1B1C1D1的体对角线的交点,点P是空间中任意一点。证明:+++++++=8。
证明 设E,E1分别为平行六面体的平面ABCD与A1B1C1D1的中心,于是有+++=(+)+(+)=2+2=4。同理可证,+++=4。又因为平行六面体的体对角线的交点O是EE1的中点,所以+=2,所以+++++++=4+4=4(+)=8。
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