内容正文:
6.1.1 第1课时 空间向量的概念及线性运算
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1.下列命题中,假命题是 ( )
A.任意两个空间向量的模能比较大小
B.两个共线向量,它们的方向相同或相反
C.只有零向量的模等于0
D.空间中任意两个单位向量必相等
解析:选D 空间向量不能比较大小,但它们的模可以比较大小;共线向量的方向相同或相反;零向量的模等于0;单位向量模相等,方向不一定相同.
2.化简(a+2b-3c)+3×-(a-2b+c)为 ( )
A.2a+b-2c B.2a+b-2c
C.2a-b-2c D.2a-b-2c
解析:选B 原式=a+3×a-a+2b-3×b+2b-3c+3×c-c=2a+b-2c.故选B.
3.下列说法正确的是 ( )
A.空间中共线的向量必在同一条直线上
B.不相等的两个空间向量的模必不相等
C.数乘运算中,λ既决定大小又决定方向
D.在四边形ABCD中,一定有+=
解析:选C 空间中共线的向量不一定在同一条直线上,有可能两向量所在的直线平行,所以A错误;两个向量不相等,有可能方向不同,模相等,所以B错误;向量数乘运算中,λ既决定大小又决定方向,所以C正确;在平行四边形ABCD中,才有+=,所以D错误.
4.对于空间中的非零向量,,,其中一定不成立的是 ( )
A.+= B.-=
C.||+||=|| D.||-||=||
解析:选B 对于A,+=恒成立;对于C,当,方向相同时,有||+||=||;对于D,当,方向相同且||≥||时,有||-||=||;对于B,由向量减法可知-=,又为非零向量,所以B一定不成立.
5.如图,在平行六面体ABCD⁃A1B1C1D1中,下列四对向量:①与;②与;③与;④与.其中互为相反向量的有n对,则n等于 ( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选B 对于①与,③与中的两向量,长度相等,方向相反,均互为相反向量;对于②与长度相等,方向不相反;对于④与长度相等,方向相同.故互为相反向量的有2对.
6.已知四边形ABCD,O为空间任意一点,且+=+,则四边形ABCD是 ( )
A.空间四边形 B.平行四边形
C.等腰梯形 D.矩形
解析:选B 由已知可得=,由相等向量的定义可知,四边形ABCD的一组对边平行且相等,所以四边形ABCD是平行四边形,无法判断其是不是矩形.故选B.
7.[多选]如图,在长方体ABCD⁃A1B1C1D1中,E,F分别是AB,BC的中点,则 ( )
A.-= B.-=2
C.= D.=
解析:选AC -=+=,A正确,B不正确.=,C正确,D不正确.
8.[多选]若点D,E,F分别为△ABC的边BC,CA,AB的中点,且=a,=b,则下列结论正确的是 ( )
A.=-a-b B.=a+b
C.=-a+b D.=a
解析:选ABC ∵=a,=b,∴=+=-+=--=-a-b,故A正确;=+=+=a+b,故B正确;∵=+=-b-a,∴=+=+=b+(-b-a)=-a+b,故C正确;==-a,故D错误.
9.[多选]已知四面体ABCD,E,F分别是BC,CD的中点,则= ( )
A.(-) B.(-)
C.-(+) D.+(+)
解析:选AC 对于A,因为E,F分别是BC,CD的中点,所以==(-),正确;对于B,==(+)=(-),错误;对于C,=-=-(+),正确;对于D,=-(+)=+-(+)=+(+)-(+),错误.
10.已知m=a+2b-3c,n=x(a+b)-y(b+c)+3(a+c),若m∥n,则= ( )
A.-3 B.-
C.3 D.
解析:选C 由题意知m=a+2b-3c,n=x(a+b)-y(b+c)+3(a+c)=(x+3)a+(x-y)b+(3-y)c.因为m∥n,所以存在实数λ,使n=λm,所以(x+3)a+(x-y)b+(3-y)c=λ(a+2b-3c),所以即解得x=-,y=-,所以=3.故选C.
11.(5分)在正方体ABCD⁃A1B1C1D1中,-+= .
解析:-+=+-=+=.
答案:
12.(5分)已知在四面体O⁃ABC中,点M在线段OA上,且OM=2MA,点N为BC中点,设=a,=b,=c,则等于 .
解析:如图可知=+=-+(+)=-a+b+c.
答案:-a+b+c
13.(5分)已知空间向量c,d不共线,设向量a=kc+d,b=c-k2d,且a与b共线,则实数k的值为 .
解析:因为c,d不共线,所以c≠0,且d≠0.
由a与b共线知,存在λ∈R使a=λb成立,
即kc+d=λ(c-k2d),
整理得(k-λ)c+(1+λk2)d=0,
所以解得k=λ=-1.
答案:-1
14.(10分)如图,在正方体ABCD⁃A1B1C1D1中,点E为棱B1C1上任意一点.只考虑图上已画出线段所对应的向量,写出:
(1)的相等向量,的相反向量;(4分)
(2)用另外两个向量的和或差表示;(3分)
(3)用三个或三个以上向量的和表示.(3分)
解:(1)根据正方体棱与棱之间的关系,的相等向量有,,;的相反向量有,.
(2)用“首尾规则”求解,如果只在含的三角形中考虑,有=+,=+,=-,=-.(答案不唯一)
(3)用“首尾规则”求解,则=++,=++++.(答案不唯一)
15.(10分)如图,四边形ABCD,ABEF都是平行四边形且不共面,M,N分别是AC,BF的中点,判断与是否共线.
解:因为M,N分别是AC,BF的中点,而四边形ABCD,ABEF都是平行四边形,
所以=++=++.又=+++=-+--,所以++=-+--.所以=+2+=2(++)=2,即与共线.
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