内容正文:
§3 空间向量基本定理及空间向量运算的坐标表示
3.1 空间向量基本定理
基础过关练
题组一 空间向量基本定理及相关概念的理解
1.(多选题)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,能构成空间向量的一组基的是( )
A. B.
C. D.
2.(多选题)已知a,b,c是空间中的三个单位向量,下列说法正确的是( )
A.若a∥b,b∥c,则a∥c
B.若a,b,c两两共面,则a,b,c共面
C.若{a,b,c}是空间向量的一组基,则{a+b,b+c,c+a}也是空间向量的一组基
D.对于空间中的任意一个向量p,总存在实数x,y,z,使得p=xa+yb+zc
题组二 空间向量基本定理的应用
3.如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,E为A1C1的中点,若,则( )
A.x=1,y=
B.x=1,y=-
C.x=
D.x=-
4.O为空间任意一点,若,A,B,C,P四点共面,则t=( )
A.1 B. C. D.
5.(多选题)如图所示,M是四面体OABC的棱BC的中点,点N在线段OM上,点P在线段AN上,且|AP|=3|PN|,,设=c,则下列等式成立的是( )
A.c B.c-a
C.a D.c
6.已知E,F,G,H分别是空间四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA的中点.
(1)求证:BD∥平面EFGH;
(2)求证:E,F,G,H四点共面;
(3)设M是EG和FH的交点,求证:对空间任意一点O,有).
答案与分层梯度式解析
§3 空间向量基本定理及空间
向量运算的坐标表示
3.1 空间向量基本定理
基础过关练
1.AC 如图所示,
对于A,不共面,能构成空间向量的一组基,故A正确;
对于B,,所以共面,不能构成空间向量的一组基,故B错误;
对于C,不共面,能构成空间向量的一组基,故C正确;
对于D,,所以共面,不能构成空间向量的一组基,故D错误.
故选AC.
2.AC 因为a,b,c都是非零向量,所以当a∥b且b∥c时,一定有a∥c,故A正确;
易知B错误;
若a,b,c是空间向量的一组基,则a+b,b+c,c+a不共面,也可以构成空间向量的一组基,故C正确;
对于空间中的任意一个向量p,总存在实数x,y,z,使得p=xa+yb+zc,当且仅当a,b,c不共面时成立,故D错误.故选AC.
3.B 由题意得,,
因为,所以x=1,y=-.
故选B.
4.C 若A,B,C,P四点共面,则存在有序实数对(x,y),使,所以,整理,得,
又,
所以故选C.
5.BD 对于A,利用向量加法的运算法则,得b+c,A错误;
对于B,利用向量减法的运算法则,得b+c-a,B正确;
对于C,因为|AP|=3|PN|,所以b+c-a,C错误;
对于D,=a+b+c-a=a+b+c,D正确.故选BD.
6.证明 (1)∵E,H分别是AB,DA的中点,即EH为△ABD的中位线,∴EH∥BD,
又EH⊂平面EFGH,BD⊄平面EFGH,
∴BD∥平面EFGH.
(2)连接BG,则,
由平面向量基本定理,知E,F,G,H四点共面.
(3)易知,
∴,因此四边形EFGH是平行四边形,
∴M为EG,FH的中点.
在空间中任取一点O,连接OM,OA,OB,OC,OD,OE,OG,如图所示:
则,
),
∴).
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