内容正文:
专题02 空间向量的坐标表示的五种题型
题型一:空间向量的坐标表示和运算
题型二:空间向量基本定理与向量坐标
题型三:空间向量平行的坐标表示
题型四:空间向量垂直的坐标表示
题型五:空间向量夹角余弦的坐标表示
题型一:空间向量的坐标表示和运算
1.若点是点在平面内的射影,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据投影求出点坐标,再求坐标即可.
【详解】因为点是点在平面内的射影,
所以,所以.
故选:A.
2.在空间直角坐标系O-xyz中,已知点和向量,且,则点B的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用点的坐标表示向量坐标即可求解.
【详解】因为,且,所以,
又,所以点B的坐标是.
故选:D.
3.已知,,则直线与平面交点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设出线与平面交点的坐标,利用向量共线列出方程组,求出,从而求出答案.
【详解】设直线与平面交点的坐标是,
则,又,与共线,
∴存在实数使得,即,解得:,
∴.
故选:D
4.已知向量,,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据投影向量的坐标公式计算.
【详解】已知,则,
向量在向量上的投影向量的坐标为:
.
故选:B
5.若向量,,则在方向上的投影向量为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由投影向量的公式进行求解.
【详解】在方向上的投影向量为:
,
故选:D
6.设,,,,且,,则( )
A. B. C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据向量垂直和平行的坐标公式即可得到方程,最后利用向量模的坐标公式即可得到答案.
【详解】因为,则,解得,则
因为,则,解得,
则,则,则.
故选:C.
7.在空间直角坐标系中,点,,若关于轴的对称点为,关于坐标平面的对称点为,则( )
A.3 B.2 C.1 D.
【答案】A
【分析】先根据点关于坐标轴及平面对称得出点,再应用空间向量的数量积坐标公式计算求解.
【详解】由已知得点关于轴的对称点为,
点关于坐标平面的对称点为,
.
故选:A.
8.若,则( )
A.22 B. C. D.29
【答案】C
【分析】利用向量数量积的坐标公式即可求值.
【详解】由,,
得,,
所以.
故选:C.
9.已知向量,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据空间向量的坐标运算即可得到答案.
【详解】因为向量,
所以.
故选:D.
10.已知空间向量,.若,则实数的值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【分析】由得,结合空间向量数量积的坐标表示建立关于的方程,解之即可求解.
【详解】由题意知,,
由,得,
即,
所以,所以,解得.
故选:C
11.在平行六面体中,已知点,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据向量的线性运算法则,可得,代入坐标,即可得答案.
【详解】由题意
所以.
故选:A
12.在空间直角坐标系中,已知点,,点D满足,则点D的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,可得、的坐标,根据条件,列出等式,即可得答案.
【详解】设,则,,
因为,
所以,解得,则.
故选:A
13.已知空间直角坐标系中两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由空间向量的坐标运算求解即可.
【详解】因为,则.
故选:B.
14.在空间直角坐标系中,已知,点在直线上运动,则当取得最小值时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用表示出点Q坐标,再求出,的坐标,借助数量积的坐标运算建立函数关系求解.
【详解】因点Q在直线上运动,则,设,于是,
因为,,所以,,
因此,,
于是得
,
当时,,此时点,
所以当取得最小值时,点Q的坐标为.
故选:D
15.已知向量,,则 .
【答案】0
【分析】先求与的坐标,再进行数量积运算即可.
【详解】由,
则,
则,
故答案为:0.
16.已知空间向量,则在坐标平面上的投影向量是 (用坐标表示).
【答案】
【分析】根据投影向量的定义可得结果.
【详解】因为空间向量,则在坐标平面上的投影向量是.
故答案为:.
17.已知点、,若,则点的坐标是 .
【答案】
【分析】设,根据空间向量的坐标运算可得出关于、、的方程组,即可得出点的坐标.
【详解】设,由可得,
则,解得.
故点的坐标为.
故答案为:.
题型二:空间向量基本定理与向量坐标
1.若向量在基底下的坐标为,则在基底下的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由空间向量线性运算和基本定理即可求解.
【详解】由题意,
令,
所以,解得,
所以在基底下的坐标为,
故选:A
2.已知向量在基底下的坐标为,则向量在基底下的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据基底法和坐标表示的关系,利用待定系数法,即可求解.
【详解】在基底下的坐标为,得,
设向量在基底下的坐标是,
则,
所以解得,
所以向量在基底下的坐标是.
故选:B.
3.定义:设是空间中的一个基底,若向量,则称有序实数组为向量在基底下的斜坐标.已知是空间的一个基底,是空间的另一个基底,若向量在基底下的斜坐标为,则向量在基底下的斜坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用向量在基底下的斜坐标,整理为关于的线性组合即可求解.
【详解】因为向量在基底下的斜坐标为
所以,
所以向量在基底下的斜坐标为.
故选:D
4.已知向量以为基底时的坐标为,则向量以为基底时的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据向量在新基底下的坐标表示形式,结合原基底下的坐标,列出方程组,求解方程组即可得到新坐标.
【详解】因为向量以为基底时的坐标为,所以,
设,
由空间向量基本定理可得,解得.
因此,向量以为基底时的坐标为.
故选:D
5.已知是空间的单位正交基底.若向量在基底下的坐标为,则向量的大小为( )
A.3 B.
C.9 D.6
【答案】A
【分析】根据空间向量的基本定理及向量的数量积的运算可得.
【详解】因为向量在基底下的坐标为,
所以,
又因为是空间的单位正交基底.所以.
,
即.
故选:A
6.已知,若三向量不能构成空间向量的一组基底,则实数的值为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】A
【分析】根据空间向量共面求解即可.
【详解】若三向量不能构成空间向量的一组基底,则共面,
即存在唯一一组实数,使得,
可得,解得,
故选:A
7.设空间向量.若不能构成空间向量的一组基底,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】可设,利用坐标运算得出方程组,根据其解的情况来判断.
【详解】当时,,
假设,显然无解,
则不共面,A不符合题意;
假设,
则,
当时,方程组为,,解得,
故,则共面,B符合题意;
当时,方程组为,无解,
故不共面,可构成空间向量的一组基底,C不符合题意;
当时,方程组为,无解,
故不共面,可构成空间向量的一组基底,D不符合题意.
故选:B.
8.若,,是空间的一组基底,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据空间向量的基底概念,只需三个向量不共面即可,因此可以利用反证法证明.
【详解】若,,共面,
则,所以,
即,解得,,,
所以,若,,是空间的一组基底,则.
故选:B.
9.在空间直角坐标系中,已知正方体的三个顶点坐标分别为,则该正方体的外接球球心坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】借助空间中两点距离公式计算可得,则可得为该正方体的体对角线,即可得该正方体的外接球球心坐标中点,再利用中点公式计算即可得.
【详解】,
,
,
则,
由为正方体的三个顶点,故为该正方体的体对角线,
则该正方体的外接球球心坐标中点,即为.
故选:B.
10.已知空间向量,则下列向量可以与构成空间向量的一组基底的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据基底的定义,判断是否共面即可逐一求解.
【详解】对于A,由于基底向量不能是零向量,故A错误,
对于B,由于与不共面,符合基底要求,故B正确,
对于C,,故共面,不符合要求,C错误,
对于D,,故共面,不符合要求,D错误,
故选:B
11.已知向量是空间的一组单位正交基底,向量是空间的另一组基底,若向量在基底下的坐标为,在基底下的坐标为,则 .
【答案】4
【分析】利用空间向量基底的意义,结合相等向量列式求出即可.
【详解】由向量在基底下的坐标为,得,
由在基底下的坐标为,
得,
因此,所以.
故答案为:4
12.已知点A在基底下的坐标为,其中,,,则点A在基底下的坐标为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用空间向量的线性运算求出基底表示的对应向量作答.
【详解】令坐标原点为,依题意,,而,,,
因此,
所以点A在基底下的坐标为.
故答案为:
13.已知为空间的一个基底,且,.
(1)判断、、、四点是否共面;
(2)能否以作为空间的一个基底?若能,试以这一组基底表示;若不能,请说明理由.
【答案】(1)、、、四点不共面,理由见解析;
(2)为空间的一组基底, ,理由见解析.
【分析】(1)利用反证法可判断不共面,故得四点不共面;
(2)利用反证法可判断为空间的一组基底,利用待定系数法可求的表示形式.
【详解】(1),
设,则,
因为为空间的一个基底,故,该方程无解,
故不共面,所以、、、四点不共面,
(2)设,则,
因为为空间的一个基底,故,无解,
故不共面,故为空间的一组基底.
设,则:
,
因为为空间的一个基底,故,
故,故.
题型三:空间向量平行的坐标表示
1.已知向量,且,那么( )
A.4 B.6 C.8 D.
【答案】B
【分析】由可得的值,再利用模长公式即可得解.
【详解】因为,所以,解得,
所以.
故选:B.
2.已知空间中三点共线,则( )
A.2 B.0 C.1 D.-1
【答案】B
【分析】由三点共线可得,进而根据空间向量平行的坐标表示求解即可.
【详解】因为三点共线,所以,
因为,所以,解得.
故选:B
3.已知空间两点,,与同向的单位向量是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由共线向量和单位向量定义求解.
【详解】根据题意,
则与向量方向相同的单位向量是.
故选:B
4.已知空间向量,若 ,则( )
A.-4 B.-2 C.2 D.4
【答案】A
【分析】根据空间向量平行得到方程组,求出的值
【详解】因为 ,所以存在实数,使得,
即,所以,所以.
故选:A.
5.设,向量,,,且,,则( )
A. B.
C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据向量平行和垂直求的值,进而求和.
【详解】因为向量,,,
若,则,解得,所以;
且,则,解得,所以;
可得,所以.
故选:C.
6.已知,若与平行,则( ).
A.2 B.1 C.6 D.3
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用空间向量的坐标运算及共线向量的坐标表示求解.
【详解】由,得,,
而与平行,则,所以.
故选:C
7.已知向量,,若,共线,则( )
A. B.6 C. D.8
【答案】C
【分析】直接根据空间向量共线的条件可得.
【详解】由,共线,,,所以,
解得,得.
故选:C.
8.已知平面的一个法向量是,平面的一个法向量是,若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据法向量定义,把转化为,可得的值.
【详解】设平面的一个法向量为,平面的一个法向量为,
又因为,所以,
存在一个非零实数,使得,
即,有,解得.
故选:B
9.已知向量,若,则
【答案】
【分析】由向量平行的坐标表示即可求解.
【详解】因为向量,且,
所以,得,
所以.
故答案为:
10.已知空间向量,若,则 .
【答案】
【分析】由向量平行的坐标运算求得即可求得的值.
【详解】因为,所以存在实数,使得,即,
所以,所以
故答案为:
11.已知,若,则 .
【答案】4
【分析】根据空间向量共线的坐标表示即可得到方程组,解出即可.
【详解】因,且,
显然,则,解得,
则.
故答案为:4.
12.向量,且,则 .
【答案】
【分析】先利用向量垂直和平行的条件求出、,再计算向量的模长.
【详解】由,得,解得.
由,设,即,得,.
故,,则,其模长为.
故答案为:
13.已知空间向量,,且 ,则 .
【答案】6
【分析】根据空间向量平行公式计算求解.
【详解】因为 ,所以其对应坐标成比例,即,解得.
故答案为:6.
14.已知空间向量,.若,则 .
【答案】
【分析】根据空间向量共线的坐标表示可得出关于、的方程,解出这两个未知数的值,即可得出的值.
【详解】因为空间向量,,且,
所以,解得,,故.
故答案为:.
15.已知,则 , .
【答案】 / /
【分析】应用向量的共线定理,结合其坐标列方程求参数值即可.
【详解】由题设,则,
所以,可得.
故答案为:,
16.向量 且 ,则实数 .
【答案】/
【分析】利用向量的坐标运算,再结合向量平行列式计算,即可求解.
【详解】,,
因为,所以,
即,
有,
故实数 .
故答案为:
17.已知两平行直线的方向向量分别为,,则实数的值为 .
【答案】或
【分析】根据空间向量共线,运用坐标公式将关于的等式表示出来,然后求出的值.
【详解】由题意知所在的直线平行,
,,
共线的充要条件是
显然,,符合题意.
当时,由,得
代入,得
综上,的值为1或.
故答案为:1或3.
题型四:空间向量垂直的坐标表示
1.已知向量,且,则的值为( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】先求出和的坐标,由两向量垂直得其数量积为零,从而求出的值.
【详解】由已知得.
因为,
所以,解得.
故选:C.
2.若向量,,且,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】根据得到,利用空间向量数量积的坐标表示即可求得答案.
【详解】因为,
所以,解得.
故选:A.
3.设,向量,且,则( )
A. B. C.4 D.3
【答案】D
【分析】根据向量垂直的坐标表示,列出方程,求得,得到,结合向量模的计算公式,即可求解.
【详解】由向量,,
因为,可得,解得,
所以,则.
故选:D.
4.设,向量,且,则( )
A.3 B. C. D.
【答案】C
【分析】由空间向量平行及垂直的坐标表示求出,然后由向量模的坐标表示求解.
【详解】因为,所以,解得,
因为,所以,解得,
所以,所以,
所以.
故选:C
5.已知向量,,若,则的值是( )
A.或1 B.3或1 C. D.
【答案】D
【分析】由向量垂直的坐标表示列方程,即可得.
【详解】由题设,则.
故选:D
6.已知,,若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用两个向量垂直的坐标表示,数量积公式即可求值.
【详解】解:因为向量,,又,
则,
整理得到,
解得.
故选:D.
7.已知向量,,且与垂直,则的值为
【答案】
【分析】法一:根据向量线性运算的坐标表示及向量垂直的坐标表示,化简解方程即可;法二:利用转化法表示向量垂直,结合向量垂直的坐标表示,列方程,可得解.
【详解】法一:由已知,,
则,,
又与垂直,
则,
解得,
法二:由与垂直,
则,
又,,
则,,,
所以,
解得,
故答案为:.
8.已知向量,,且,则 .
【答案】
【分析】根据向量垂直的坐标公式列出等式,求解即可.
【详解】因为,得,解得.
故答案为:.
9.在长方体中,,动点满足,当与垂直时,的值为 .
【答案】
【分析】建立空间直角坐标系,利用空间向量的坐标运算可得到参数的值.
【详解】由题意,以为坐标原点,以,,的方向为轴、轴、轴的正方向,建立空间直角坐标系,如图所示,
则,,,,
可得,得,
所以,,
由,可得,即,解得或,
因为,所以实数的值为.
故答案为:.
10.已知是平行四边形所在平面外一点,若,,,给出以下四个结论:
①;②;
③是平面的一个法向量;④.
其中正确的结论是 .(填序号)
【答案】①②③
【分析】利用空间向量的数量积的坐标表示判断①②③;由空间向量的坐标运算及向量共线的坐标表示判断④.
【详解】,,,
对于①,,则,①正确;
对于②,,得,②正确;
对于③,由①②知,,,平面,
得平面,
因此是平面的一个法向量,③正确;
对于④,,不共线,④错误.
所以正确结论的序号是①②③.
故答案为:①②③
11.已知空间三点,,,若直线上一点,满足,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】根据直线垂直的向量表示直接可得解.
【详解】由,,,则,
又在直线上,
所以,,
则,
又,
则,解得,
则,
即,
故答案为:.
12.已知向量
(1)求与同向的单位向量;
(2)当时,若向量与垂直,求实数k的值;
(3)若向量与向量,共面,求实数x的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用空间向量运算的坐标表示直角利用公式求解;
(2)根据向量垂直,数量积为零建立方程,解出即可;
(3)利用共面向量的坐标表示建立方程组,解出即可.
【详解】(1)因为
所以,
则与同向的单位向量为.
(2)因为,
解得,则,
又,而,
则,解得,
故实数k的值为
(3)若向量与向量,共面,
则,即
,
则,解得,
则实数x的值为
13.已知空间向量,.
(1)若,求的值;
(2)若,求的最小值及此时的值.
【答案】(1)
(2)时,的最小值为.
【分析】(1)根据两向量平行,可求,的值,再求.
(2)根据向量垂直,得到,的关系,结合二次函数的性质求的最小值及此时的值.
【详解】(1)因为,所以,
当时,,,所以,不存在,所以;
当时,可得,解得,,所以.
(2)因为,所以,即,
所以当时,的最小值为.
14.已知且
(1)求实数的值;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1)2;
(2).
【分析】(1)根据空间向量平行的性质、空间向量线性运算公式进行求解即可;
(2)根据空间向量垂直的坐标表示公式、空间向量线性运算公式即可求解.
【详解】(1),
,
设,
,
的值为2.
(2)由(1),则,
,
,
.
15.已知空间向量.
(1)若 ,求的值;
(2)若,求的最小值及此时的值;
(3)若,求的最大值.
【答案】(1)
(2)的最小值为,此时
(3)
【分析】(1)根据向量平行时的坐标关系,即可取得x,y的值,即可得答案.
(2)根据向量垂直时的坐标关系,根据二次函数的性质,即可得答案.
(3)根据求模公式,可得x,y的关系,代入所求,根据二次函数的性质,即可得答案.
【详解】(1)因为 ,
所以,
当时,,
所以,不存在,所以;
当时,可得,解得,
所以
(2)因为,
所以,即,
所以当时,y的最小值为
(3),
因为,
所以,即,
由,解得
则所求
,
所以当时,的最大值为
题型五:空间向量夹角余弦的坐标表示
1.向量,则下列向量中与的夹角为的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用空间向量夹角公式逐项验证即可求解.
【详解】对于A,向量,;
对于B,向量,,则;
对于C,向量,,则;
对于D,向量,.
故选:B.
2.已知空间三点,,.则以,为邻边的平行四边形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用空间向量的坐标表示及运算结合三角形面积公式计算即可.
【详解】易知,
所以,则,
所以以,为邻边的平行四边形的面积为.
故选:C
3.已知向量,,且与的夹角为钝角,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用向量的夹角公式列式求解.
【详解】向量,,由与的夹角为钝角,得且不共线,
由,得,解得,
若共线,得,解得,因此当不共线时,,
所以实数的取值范围为.
故选:C
4.在正方体中,是线段上一点,则的大小可以为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,设正方体的棱长为,设点,其中,利用空间向量法求出的取值范围,结合选项即可得解.
【详解】以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
设正方体的棱长为,则、、、,
设,其中,则,
从而,,
所以,
当时,,则,
则,
所以,
因为,所以,结合选项可知符合题意.
故选:A
5.已知,则的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题可得坐标,然后由空间向量夹角余弦坐标公式可得答案.
【详解】.
则.
故选:A
6.已知动点是棱长为1的正方体的对角线上一点,记,当为钝角时,的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】以点为原点建立空间直角坐标系,由为钝角,可得,得到不等式,解不等式,可得出答案.
【详解】如图,以点为原点建立空间直角坐标系,
则,
,,,
故,
,
则
,
因为,
所以,解得,
所以的取值范围为.
故选:C
7.设空间两个单位向量与向量的夹角都等于,则( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】首先根据为单位向量得到,再利用与的夹角等于,得.联立方程求解出与的值,最后再利用向量的夹角公式进行求解即可.
【详解】因为空间两个单位向量与向量的夹角都等于,
,
易知,
又,
又为单位向量,所以,
联立,得或,
又,
.
故选:C.
8.已知空间向量,,若的夹角为钝角,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】依题意且与不共线(反向),结合数量积的坐标表示得到不等式,解得即可.
【详解】因为,且的夹角为钝角,
所以且与不共线(反向),
由,则,解得,
当与共线时,,则,解得,
综上可得实数的取值范围为.
故答案为:
9.已知为坐标原点,,,则的值为 ;中,边上中线的长为 .
【答案】
【分析】第一小空可以直接用向量的夹角公式求得;第二小空可以使用向量中线定理写出中线的向量坐标,再求模.
【详解】①;
②在中,假设的中点为,
则上的中线可表示为,其模长为.
则上的中线长等于,
故答案为:
10.如果向量.那么 .
【答案】
【分析】根据题意,利用空间向量的数量积的运算公式,以及向量夹角公式,准确计算,即可求解.
【详解】由向量,可得且,
所以.
故答案为:.
11.已知向量,,则与夹角的大小为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用空间向量夹角公式求解.
【详解】向量,,则,
因此,而,则,
所以与夹角的大小为.
故答案为:
12.已知空间三点,,,则在中边上的中线长为 ,以为邻边的平行四边形的面积为 .
【答案】
【分析】根据已知确定边上的中点坐标,应用空间两点距离公式求中线长,再由向量夹角的坐标运算求得,再由三角形面积公式及平行四边形的性质求面积.
【详解】由题设,边上的中点坐标是,
所以边上的中线长,
由题意得,,
所以,,,
所以,
因为,所以,
所以为邻边的平行四边形的面积为.
故答案为:,
13.已知向量,且向量的夹角为锐角则的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用数量积大于0求解,即可去除同向共线时的情况求解.
【详解】若,则,
当时,则,解得,此时,方向相同,
故的夹角为锐角时,且,
故答案为:
14.若异面直线的方向向量分别是,,则异面直线与的夹角的余弦值等于 .
【答案】/
【分析】利用空间向量的数量积与模长公式计算夹角即可.
【详解】设异面直线与的夹角为,则,
.
故答案为:
15.已知向量,,,若向量与所成角为锐角,则实数的范围是 .
【答案】
【分析】根据题意,利用向量的夹角公式,求得,再由向量与所成角为锐角,得到,求得,当向量与共线时,求得,即可得到实数的范围.
【详解】由向量,,可得,
因为,可得,解得,
所以,所以与,
又因为向量与所成角为锐角,
所以,解得,
若向量与共线,则,解得,
所以实数的范围是.
故答案为:.
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专题02 空间向量的坐标表示的五种题型
题型一:空间向量的坐标表示和运算
题型二:空间向量基本定理与向量坐标
题型三:空间向量平行的坐标表示
题型四:空间向量垂直的坐标表示
题型五:空间向量夹角余弦的坐标表示
题型一:空间向量的坐标表示和运算
1.若点是点在平面内的射影,则( )
A. B. C. D.
2.在空间直角坐标系O-xyz中,已知点和向量,且,则点B的坐标为( )
A. B.
C. D.
3.已知,,则直线与平面交点的坐标是( )
A. B. C. D.
4.已知向量,,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
5.若向量,,则在方向上的投影向量为( )
A. B.
C. D.
6.设,,,,且,,则( )
A. B. C.3 D.4
7.在空间直角坐标系中,点,,若关于轴的对称点为,关于坐标平面的对称点为,则( )
A.3 B.2 C.1 D.
8.若,则( )
A.22 B. C. D.29
9.已知向量,则( )
A. B. C. D.
10.已知空间向量,.若,则实数的值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
11.在平行六面体中,已知点,,,,则( )
A. B. C. D.
12.在空间直角坐标系中,已知点,,点D满足,则点D的坐标是( )
A. B. C. D.
13.已知空间直角坐标系中两点,则( )
A. B. C. D.
14.在空间直角坐标系中,已知,点在直线上运动,则当取得最小值时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
15.已知向量,,则 .
16.已知空间向量,则在坐标平面上的投影向量是 (用坐标表示).
17.已知点、,若,则点的坐标是 .
题型二:空间向量基本定理与向量坐标
1.若向量在基底下的坐标为,则在基底下的坐标为( )
A. B. C. D.
2.已知向量在基底下的坐标为,则向量在基底下的坐标是( )
A. B. C. D.
3.定义:设是空间中的一个基底,若向量,则称有序实数组为向量在基底下的斜坐标.已知是空间的一个基底,是空间的另一个基底,若向量在基底下的斜坐标为,则向量在基底下的斜坐标为( )
A. B. C. D.
4.已知向量以为基底时的坐标为,则向量以为基底时的坐标为( )
A. B. C. D.
5.已知是空间的单位正交基底.若向量在基底下的坐标为,则向量的大小为( )
A.3 B.
C.9 D.6
6.已知,若三向量不能构成空间向量的一组基底,则实数的值为( )
A. B. C.2 D.4
7.设空间向量.若不能构成空间向量的一组基底,则( )
A. B.
C. D.
8.若,,是空间的一组基底,则( )
A. B. C. D.
9.在空间直角坐标系中,已知正方体的三个顶点坐标分别为,则该正方体的外接球球心坐标为( )
A. B. C. D.
10.已知空间向量,则下列向量可以与构成空间向量的一组基底的是( )
A. B. C. D.
11.已知向量是空间的一组单位正交基底,向量是空间的另一组基底,若向量在基底下的坐标为,在基底下的坐标为,则 .
12.已知点A在基底下的坐标为,其中,,,则点A在基底下的坐标为 .
13.已知为空间的一个基底,且,.
(1)判断、、、四点是否共面;
(2)能否以作为空间的一个基底?若能,试以这一组基底表示;若不能,请说明理由.
题型三:空间向量平行的坐标表示
1.已知向量,且,那么( )
A.4 B.6 C.8 D.
2.已知空间中三点共线,则( )
A.2 B.0 C.1 D.-1
3.已知空间两点,,与同向的单位向量是( )
A. B.
C. D.
4.已知空间向量,若 ,则( )
A.-4 B.-2 C.2 D.4
5.设,向量,,,且,,则( )
A. B.
C.3 D.4
6.已知,若与平行,则( ).
A.2 B.1 C.6 D.3
7.已知向量,,若,共线,则( )
A. B.6 C. D.8
8.已知平面的一个法向量是,平面的一个法向量是,若,则的值是( )
A. B. C. D.
9.已知向量,若,则
10.已知空间向量,若,则 .
11.已知,若,则 .
12.向量,且,则 .
13.已知空间向量,,且 ,则 .
14.已知空间向量,.若,则 .
15.已知,则 , .
16.向量 且 ,则实数 .
17.已知两平行直线的方向向量分别为,,则实数的值为 .
题型四:空间向量垂直的坐标表示
1.已知向量,且,则的值为( )
A. B.1 C.2 D.3
2.若向量,,且,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.设,向量,且,则( )
A. B. C.4 D.3
4.设,向量,且,则( )
A.3 B. C. D.
5.已知向量,,若,则的值是( )
A.或1 B.3或1 C. D.
6.已知,,若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
7.已知向量,,且与垂直,则的值为
8.已知向量,,且,则 .
9.在长方体中,,动点满足,当与垂直时,的值为 .
10.已知是平行四边形所在平面外一点,若,,,给出以下四个结论:
①;②;
③是平面的一个法向量;④.
其中正确的结论是 .(填序号)
11.已知空间三点,,,若直线上一点,满足,则点的坐标为 .
12.已知向量
(1)求与同向的单位向量;
(2)当时,若向量与垂直,求实数k的值;
(3)若向量与向量,共面,求实数x的值.
13.已知空间向量,.
(1)若,求的值;
(2)若,求的最小值及此时的值.
14.已知且
(1)求实数的值;
(2)若,求实数的值.
15.已知空间向量.
(1)若 ,求的值;
(2)若,求的最小值及此时的值;
(3)若,求的最大值.
题型五:空间向量夹角余弦的坐标表示
1.向量,则下列向量中与的夹角为的是( )
A. B. C. D.
2.已知空间三点,,.则以,为邻边的平行四边形的面积是( )
A. B. C. D.
3.已知向量,,且与的夹角为钝角,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.在正方体中,是线段上一点,则的大小可以为( )
A. B. C. D.
5.已知,则的值为( )
A. B.
C. D.
6.已知动点是棱长为1的正方体的对角线上一点,记,当为钝角时,的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.设空间两个单位向量与向量的夹角都等于,则( )
A. B. C.或 D.或
8.已知空间向量,,若的夹角为钝角,则实数的取值范围为 .
9.已知为坐标原点,,,则的值为 ;中,边上中线的长为 .
10.如果向量.那么 .
11.已知向量,,则与夹角的大小为 .
12.已知空间三点,,,则在中边上的中线长为 ,以为邻边的平行四边形的面积为 .
13.已知向量,且向量的夹角为锐角则的取值范围是 .
14.若异面直线的方向向量分别是,,则异面直线与的夹角的余弦值等于 .
15.已知向量,,,若向量与所成角为锐角,则实数的范围是 .
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