内容正文:
(12)空间向量基本定理
【新知学习】
1.空间向量基本定理:如果三个向量a,b,c不共面,那么对任意一个空间向量p存在唯一的有序实数组(x,y,z).使得.
2.基底:如果三个向量a,b,c不共面,那么所有空间向量组成的集合就是.这个集合可看作由向量a,b,c生成的,我们把{a,b,c}叫做空间的一个基底,a,b,c都叫做基向量.空间任意三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底.
【预习自测】
1.已知A,B,C三点不共线,O为平面ABC外一点.若由确定的点M与A,B,C共面,则的值为( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
2.如图所示,在四面体中,,,,点M在OA上,且,N为BC的中点,则( )
A. B. C. D.
3.在四面体OABC中,,,,点D满足,E为AD的中点,且,则( )
A. B. C. D.
4.如图,在四面体中,点M棱上的点,且,点N棱的中点.若,其中x,y,z为实数,则的值是( )
A. B. C. D.
5.在长方体中,可以作为空间的一个基底的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
6.如图,在三棱锥中,已知E是上靠近C的三等分点,F是的中点,则( )
A. B.
C. D.
7.(多选)在下列条件中,不能使M与A,B,C一定共面的是( )
A. B.
C. D.
8.在平行六面体中,,,,则__________.
9.已知向量a,b,c可作为空间的一组基.若,且d在基底下满足,则__________.
10.在四棱锥中,底面是平行四边形,E是棱上一点,且,,则______________.
答案以及解析
1.答案:B
解析:由点M与A,B,C共面,且,可得,解得,故选B.
2.答案:B
解析:因为,所以,所以,故选B.
3.答案:A
解析:由题意作图如下.
.
因为E为AD的中点,所以,所以,则D为BC的中点,故点D满足,则.
4.答案:A
解析:因为
,
所以,,,故.
故选:A.
5.答案:C
解析:长方体如图所示.
对于A,因为,所以,,共面,故,,不能作为基底,故A错误;
对于B,因为,所以,,共面,故,,不能作为基底,故B错误;
对于C,因为,,不共面,所以,,可以作为基底,故C正确;
对于D,因为,,共面,且,所以,,共面,故,,不能作为基底,故D错误.故选C.
6.答案:D
解析:E是上靠近C的三等分点,F是的中点,
故
.
故选:D
7.答案:ABD
解析:对于A选项,由于,所以不能得出M,A,B,C共面.
对于B选项,由于,所以不能得出M,A,B,C共面.
对于C选项,由于,则,,为共面向量,所以M,A,B,C共面.
对于D选项,由得,而,所以不能得出M,A,B,C共面.故选ABD.
8.答案:
解析:由题设,作出示意图.
由图得,,则.
9.答案:2
解析:因为向量,且,所以解得所以.
10.答案:
解析:连接,
则
,
又,所以.
故答案是:.
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