内容正文:
1.1.2 空间向量基本定理
知识点1共面向量定理
1.共线向量基本定理:如果a≠0且b∥a,则存在唯一的实数λ,使得b=λa.
2.共面向量定理:
(1)平面向量基本定理:如果平面内两个向量a与b不共线,则对该平面内任意一个向量c,存在唯一的实数对(x,y),使得c=xa+yb.
(2)共面向量定理:如果两个向量a,b不共线,则向量a,b,c共面的充要条件是,存在唯一的实数对(x,y),使c=xa+yb.
(3)共面向量定理的推论:如果A,B,C三点不共线,则点P在平面ABC内的充要条件是,存在唯一的实数对(x,y),使=x+y.
【注意】(1)与共线,则A,B,C,D四点不一定共线.
(2)若P,A,B,C四点共面,对于空间中的任意一点O,有=x+y+z,则x+y+z=1,反之亦成立.
知识点2空间向量基本定理
如果空间中的三个向量a,b,c不共面,那么对空间中的任意一个向量p,存在唯一的有序实数组(x,y,z),使得p=xa+yb+zc.
(1)xa+yb+zc=0⇔x=y=z=0.
(2)表达式xa+yb+zc称为向量a,b,c的线性组合或线性表达式.
(3)如果三个向量a,b,c不共面,则它们的线性组合xa+yb+zc能生成所有的空间向量,空间向量的一组基底记为{a,b,c}.此时a,b,c都称为基向量;如果p=xa+yb+zc,则称xa+yb+zc为p在基底{a,b,c}下的分解式.
【注意】(1)空间任意三个不共面的向量都可构成空间的一组基底.基底选定后,空间的所有向量均可由基底唯一表示;不同基底下,同一向量的表达式也有可能不同.
(2)一个基底是一个向量组,一个基向量是指基底中的某一个向量,二者是相关联的不同概念.
(3)由于零向量与任意一个非零向量共线,与任意两个不共线的非零向量共面,所以若三个向量不共面,就说明它们都不是零向量.
考点一 判定空间向量共面
考点二 空间向量共面求参数
考点三 空间向量基底概念及辨析
考点四 用空间基底表示向量
考点五 空间向量基本定理及其应用
考点一 判定空间向量共面
1.(25-26高二·全国·暑假作业)已知向量,不共线,如果,,,求证:A,B,C,D四点共面.
【答案】证明见解析
【详解】易得不共线.令,
则.
和不共线,,解得,
,∴A,B,C,D四点共面.
2.(25-26高二下·江苏南京·期中)已知点、、不共线,为平面外一点,下列能够确定、、、四点共面的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由空间向量共面的推论,判断是否成立即可.
【详解】对于A:根据给定线性关系式有,A错误;
对于B:根据给定线性关系式有,B错误;
对于C:根据给定线性关系式有,C错误;
对于D:根据给定线性关系式有,D正确.
3.(25-26高二下·江苏苏州·期中)(多选)若构成空间的一个基底,则下列向量共面的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【分析】由空间向量共面的判断定理判断即可.
【详解】对于A:,可以由和线性表示,所以共面.
对于B:假设,可得,此方程组无解,
所以不能用和线性表示,故不共面.
对于C:,可以由和线性表示,所以共面.
对于D:假设,
可得,此方程组无解,所以不能用和线性表示,故不共面.
4.(25-26高二下·江苏苏州·阶段检测)(多选)若空间向量为非零向量,下列命题正确的有( )
A.若,则.
B.向量在向量上投影向量为.
C.若不共线,则共面的充要条件是存在唯一实数对,使得.
D.若向量两两夹角相同且是单位向量,则的取值范围为.
【答案】BC
【详解】
对于A,如图,在正方体中,不妨设,
此时,但是,故A错误;
对于B,向量在向量上的投影向量为,故B正确;
对于C,根据共面向量基本定理,可知C正确;
对于D,设向量之间的夹角为,因,
则,因,则,
故的取值范围为,故D错误.
5.(25-26高二上·辽宁丹东·期末)(多选)已知O,A,B,C,D是空间中互不重合的点,空间向量,,不共面,下列命题正确的是( )
A.若,,,则向量,,共面
B.若,,则
C.若,则A,B,C,D共面
D.若,则A,B,C,D共面
【答案】AC
【分析】根据共面向量的定义、共线向量的定义,结合共面定理逐一判断即可.
【详解】A:因为,,,
所以,
即,所以由共面向量定理可以判断向量,,共面,
因此该选项命题正确;
B:假设,所以存在,使得成立,
即,
因为空间向量,,不共面,
所以,显然不成立,假设不成立,因此本选项的命题不正确;
C:因为O,A,B,C,D是空间中互不重合的点,
而且,
所以由空间共面性质可知A,B,C,D共面,所以本选项命题正确;
D:,
因为O,A,B,C,D是空间中互不重合的点,
而且,
所以由空间共面性质可知A,B,C,D不共面,所以本选项命题不正确.
故选:AC
6.(25-26高二上·广东深圳·期末)若构成空间的一个基底,则下列向量不共面的为 ( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】C
【分析】空间向量共面的充要条件:若三个向量共面,则存在实数,使得(或其中一个向量可由另外两个线性表示),已知不共面,逐一分析选项.
【详解】选项A:,存在线性组合,共面;
选项B:,存在线性组合,共面;
选项C:假设,则,
由不共面得:,无解,故不存在线性组合,不共面;
选项D:,存在线性组合,共面.
故选:C
考点二 空间向量共面求参数
7.(2026·湖南长沙·二模)为空间任意一点,若,若A,B,C,P四点共面,则实数等于_______.
【答案】/
【分析】借助空间向量线性运算及四点共面条件计算即可得.
【详解】由,则,
则,
由A,B,C,P四点共面,则,解得.
8.(25-26高一下·重庆沙坪坝·期中)已知四棱柱是平行六面体,空间中一点平面,实数满足,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为四点共面,
所以,解得.
9.(25-26高二下·江苏南京·阶段检测)已知为空间中四点,任意三点不共线,O为平面ABC外一点,且,若四点共面,则的最小值为( )
A. B. C.9 D.4
【答案】A
【详解】因为四点共面,则有,
由共面条件可得,,即,
所以,
当且仅当,即,即时,等号成立.
故选A.
10.(2026高二·全国·专题练习)已知四点满足任意三点均不共线,但四点共面,为平面外任意一点,且,则实数的值为______.
【答案】
【分析】整理可得,结合四点共面的结论列式求解即可.
【详解】,
因为四点共面,所以,解得.
11.(25-26高二上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)已知M,A,B,C为空间中四点,任意三点不共线,若M,A,B,C四点共面,O不在该平面上,且 则 的最小值为____.
【答案】
【分析】先利用四点共面的向量性质得到的约束条件,再通过1的代换变形目标式,结合基本不等式求出最小值.
【详解】根据共面向量定理的推论,因为四点共面,不在该平面上,满足,
所以,即,
所以,
因为 当且仅当,即时等号成立,
代入得,
故的最小值为.
【点睛】本题考查共面向量定理的推论和基本不等式求最值,核心是利用共面向量的系数和性质得到定值约束,再用"1的代换"技巧将目标式转化为可应用基本不等式的形式.
12.(25-26高二上·安徽宿州·期末)三棱锥中,点面,且,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由四点共面的充要条件列方程即可得解.
【详解】由题意三棱锥中,点面,且,
所以,解得.
故选:D.
考点三 空间向量基底概念及辨析
13.(2026·浙江·三模)已知是空间的一组基底,则能与构成另一组基底的是( )
A., B., C., D.,
【答案】A
【分析】根据空间向量的基底向量的定义,及共面向量的定义逐项分析判断即可.
【详解】对于选项A,假设存在实数,,使得,
则,方程无解,即不存在实数,使得上式成立,
所以,,不共面,能构成一组基底,故A正确;
对于选项B,假设存在实数,,使得,
则,解得,即存在实数,使得上式成立,
所以,,共面,不能构成一组基底,故B错误;
对于选项C,假设存在实数,,使得,
则,解得,即存在实数,使得上式成立,
所以,,共面,不能构成一组基底,故C错误;
对于选项D,假设存在实数,,使得,
则,解得,即存在实数,使得上式成立,
所以,,共面,不能构成一组基底,故D错误.
14.(25-26高二上·广东中山·阶段检测)关于空间向量,以下说法错误的是( )
A.空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面
B.已知向量是空间中的一组基底,则也是空间中的一组基底
C.若,则是锐角
D.若对空间中任意一点,有,则四点共面
【答案】C
【详解】A选项,设两个共线的向量为和,第三个向量为,
因为和共线,所以存在实数使得:,那么:,
根据向量共面定理,向量、、共面,所以A选项正确;
B选项,若是共面的向量,则存在实数,使得:,
即,与不共面矛盾,所以B选项正确;
C选项,若,则,当时,也满足条件,即不一定为锐角,所以C选项错误;
D选项,由空间向量四点共面定理,对于空间中任意一点,若满足:,且,
则四点共面,
因为D选项中 ,所以四点共面,所以D选项正确.
15.(25-26高二下·江苏徐州·期中)(多选)若为空间的一个基底,则下列各组向量一定能构成空间的一个基底的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【详解】选项A,因为,所以共面,所以A错误;
选项B,因为与互为相反向量,又为空间的一个基底,
所以能构成空间的一个基底,故B正确;
选项C,若共面,
则存在实数使得,即,
因为不共面,所以,解得,进而则可得,
得到共面,与已知矛盾,所以C正确;
选项D,因为,所以共面,所以D错误.
16.(25-26高二上·福建莆田·期末)若构成空间的一个基底,则下列向量可以构成空间的另一个基底的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】对于A,因为,所以共面,
不能作为空间一个基底,故A错误;
对于B,因为,所以共面,
不能作为空间一个基底,故B错误;
对于C,假设共面,
则存在实数使得,
又因为构成空间的一个基底,则,方程组无解,
所以不共面,可以作为空间一个基底,故C正确;
对于D,因为,所以共面,
不能作为空间一个基底,故D错误.
考点四 用空间基底表示向量
17.(25-26高二·全国·暑假作业)在平行六面体中,,,,为的中点,为与的交点.
(1)用基底表示下列向量:,,;
(2)在图中画出化简后的向量.
【答案】(1),,
(2)答案见解析
【分析】(1)根据几何体的性质,以及空间向量基本定理,用基底表示向量即可;
(2)根据向量加法,求出向量即可.
【详解】(1),
,
.
(2),连接,
由于,且,所以或即为所求.
18.(25-26高二下·江苏南京·期中)如图,在三棱柱中,,,,点为棱的中点,点为棱的中点,点在棱上.若,则线段的长度为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】设,利用空间向量加减、数乘的几何意义,结合三棱柱中各线段的位置关系用表示出,由可知,即可求出,进而得出线段的长度.
【详解】由题意,因为点为棱的中点,
所以,
又因为点为棱的中点,点在棱上,
设,
所以,
因为,,,
所以,,,
因为,
所以,
所以,
所以,解得,
因为,所以.
19.(25-26高二下·广西南宁·期中)在三棱柱中,是的中点,,则用向量,,表示向量应为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】在三棱柱中,由,得,由点是的中点,得,
所以
.
20.(25-26高二·全国·暑假作业)如图所示,在正方体中,取.
(1)用表示;
(2)若分别为的中点,用表示.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1).
(2).
21.(25-26高二下·江苏泰州·期中)如图,在空间四边形中,,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】在空间四边形中,,,
则,又,
且不共面,因此,
所以.
22.(25-26高二下·湖北鄂州·阶段检测)(多选)在四面体中,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【详解】
,故A正确,C错误;
,故B错误,D正确.
考点五 空间向量基本定理及其应用
23.(2026·上海·高考真题)已知向量,,是两两不平行的向量,且,,则的值为__________.
【答案】
【分析】方法一:由条件可得,,消去,根据平面向量基本定理列方程求结论;
方法二:先证明共面,设,由条件结合平面向量基本定理列方程求结论.
【详解】方法一:因为,所以.
因为,所以,
所以,
因为不平行,所以,所以.
方法二:因为,,两两不平行,
所以,.
若不共面,所以,矛盾,
所以共面,可设,
所以,
所以.
因为,可设,
所以,,
所以,,
,所以.
24.(25-26高二下·福建莆田·期中)如图,在四棱锥中,底面为平行四边形,点、分别为、的中点,若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由空间向量的线性运算以及空间向量的基本定理可得出关于、的方程组,解出这两个未知数的值,即可得出的值.
【详解】因为,所以,可得,
因为四边形为平行四边形,所以,
所以,
因为点、分别为、的中点,所以,,
所以,
因为、、不共面,所以,所以,故.
25.(25-26高二下·江苏连云港·期中)(多选)下列关于空间向量的说法中正确的有( )
A.若向量、共线,则向量、所在的直线平行
B.若向量、所在的直线是异面直线,则向量、一定不共线
C.若三个向量、、两两共面,则三个向量、、一定共面
D.若、、是空间中三个不共面的向量,则对空间任一向量,总存在唯一的有序实数组,使.
【答案】BD
【分析】根据共线向量的定义,可判定A错误,B正确;根据任意的两个向量共面,但三个向量不一定共面,可判定C错误;根据空间向量的基本定理,可判定D正确.
【详解】对于A, 若向量、共线,则向量,所在的直线平行或重合,所以A错误;
对于B,若向量,所在的直线是异面直线,则向量,的方向既不相同也不相反,
所以向量,一定不共线,所以B正确;
对于C,若三个向量,,两两共面,因为任意两个向量一定共面,如图所示,
但三个向量,,不一定共面,所以C错误;
对于D,若,,是空间中三个不共面的向量,
根据空间向量的基本定理,可得对空间任一向量,总存在唯一的有序实数组,
使,所以D正确.
26.(25-26高二下·江苏宿迁·期中)在三棱锥中,点、分别是棱、的中点,若,则( )
A. B. C.2 D.3
【答案】B
【详解】因为点、分别是棱、的中点,
所以
,
又,、、不共面,
所以,所以.
27.(25-26高二下·福建龙岩·期中)如图,在平行六面体中,,记向量,若向量,则______.
【答案】
【详解】在平行六面体中,,
则,
而向量,且不共面,
所以,.
28.(25-26高二下·江苏南京·期中)(多选)已知平行六面体的所有棱长均为,点在线段上,如图所示,则( )
A.
B.平面
C.四边形为正方形
D.的最小值为
【答案】BCD
【分析】根据空间向量基本定理及空间向量的运算法则即可判断各选项.
【详解】对于A,因为,
所以
,
所以,故A错误;
对于B,由题可知,,
因为,
,
所以,
又平面,,
所以平面,故B正确;
对于C,由题可知,四边形为平行四边形,
又因为,
所以,
所以平行四边形为菱形,
又,
所以,则菱形为正方形,故C正确;
对于D,设,
则,
所以
,
所以的最小值为,故D正确.
1.(25-26高三下·上海浦东新·期中)已知与是不共面的向量,则以下向量组中,一定不共面的是( )
A.、、
B.、、
C.、、
D.、、(其中为实数)
【答案】B
【分析】根据向量共面的定义逐项分析即可.
【详解】对于A,设,
由与是不共面的向量,则,即方程组有解,
所以向量、、共面,故A错误;
对于B,设,
由与是不共面的向量,则,方程组无解,
所以向量、、不共面,故B正确;
对于C,设,
由与是不共面的向量,则,即方程组有解,
所以向量、、共面,故C错误;
对于D,设,
由与是不共面的向量,则,
当时,方程组有解为,此时向量、、共面,
当时,方程组无解,此时向量、、不共面,
所以向量、、不一定共面,故D错误.
2.(25-26高二上·浙江温州·期末)已知为空间中的一组基底,则下列几组向量中也可以作为基底的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据空间向量基本定理判断各选项中的每组向量是否共面可得结论.
【详解】对于A,因为,所以是共面向量,
故不能作为空间中的一组基底,故A不符合题意;
对于B,因为,所以是共面向量,
故不能作为空间中的一组基底,故B不符合题意;
对于C,若共面,
则存在实数,使得,
因为为空间中的一组基底,所以,无解,
所以不共面,
所以能作为空间中的一组基底,故C符合题意;
对于D,因为,
所以是共面向量,
所以不能作为空间中的一组基底,故D不符合题意.
故选:C.
3.(2026高三·全国·专题练习)已知为空间中四点,任意三点不共线,且,若四点共面,则的最小值为( )
A.4 B.5 C. D.9
【答案】C
【分析】利用空间向量四点共面定理和基本不等式“1”的妙用求解即可.
【详解】因为四点共面,则有
由共面定理可得,,即,
所以,
当且仅当,即,即时,等号成立.
故选:C.
4.(25-26高二上·安徽·期末)已知动点Q在所在平面内运动,若对于空间中任意一点P,都有,则实数m的值为( )
A.0 B. C. D.2
【答案】B
【分析】利用空间中四点共面的推论可求的值.
【详解】由条件可知,四点共面,
又因为,
所以,解得,
故选:B.
5.(25-26高二下·广东·期中)四面体中,,,,且,,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】依题意,由,得,
由,得,
所以.
6.(25-26高二上·山东济宁·期末)在平行六面体中,与的交点为.设,则下列向量中,与相等的向量是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由空间向量的线性运算可得结果.
【详解】如图所示:
.
故选:C.
7.(25-26高二下·江苏扬州·阶段检测)(多选)关于空间向量,以下说法正确的是( )
A.空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面
B.若,则是钝角
C.已知向量组是空间的一个基底,则也是空间的一个基底
D.若对空间中任意一点O,有,则P,A,B,C四点共面
【答案】ACD
【详解】对于A,因为有两个向量共线,所以这三个向量一定共面,正确;
对于B,若,则是钝角或是,错误;
对于C,因为是空间中的一组基底,所以不共面且都不为,假设共面,则存在不全为零的实数使得,整理得,因为是空间中的一组基底,所以线性无关,故,解得,所以假设不成立,也是空间的一个基底,正确;
对于D,因为,且,所以P,A,B,C四点共面,正确.
8.(25-26高二下·江苏南京·期中)(多选)如图所示,在正四面体中,,则( )
A.
B.
C.在平面内的投影向量为
D.在平面内的投影向量为
【答案】BD
【分析】由空间向量基本定理,空间向量的线性运算及正四面体的性质即可求解.
【详解】对于AB,由题知,,
,故A错误,B正确;
对于CD,设点在平面的投影为点,
由正四面体得,底面为等边三角形,且侧棱,
所以由正四面体的性质得,顶点在底面的投影是底面的重心,在平面的投影向量为,则,
所以在平面内的投影向量为,故C错误,D正确.
9.(25-26高二下·江苏南通·期中)(多选)关于空间向量,以下说法正确的有( )
A.向量,,若,则
B.若对空间中任意一点,有,则,,,四点共面
C.设是空间中的一组基底,则也是空间的一组基底
D.若空间四个点,,,,满足,则,,三点共线
【答案】BD
【分析】选项 A 根据向量垂直的前提是两向量均为非零向量;选项 B 根据空间四点共面的充要条件,即向量表达式中系数和为 1 来判断;选项 C 根据共面向量定理结合基底的概念即可判断;选项 D 根据共线向量定理的推论,通过系数和为 1 判断三点共线,从而确定正确选项;
【详解】选项A:若,可能或,零向量与任意向量的点积为0,但零向量没有垂直的定义,因此不能推出,故A 错误;
选项B:空间四点共面的充要条件是:
对空间任意一点,存在实数,使得,且,
所以,因此四点共面,故B 正确;
选项C:因为,所以为共面向量,因此不能作为基底,故C 错误;
选项D:若,且,则根据共线向量定理的推论,三点共线,故D正确.
10.(25-26高二下·甘肃兰州·期中)已知A,B,C三点不共线,对空间任意一点O,都满足.若A,B,C,D四点共面,则m=______.
【答案】2
【分析】根据空间向量共面定理的推论求解.
【详解】因为A,B,C,D四点共面,所以3+2-3m+m=1,解得m=2.
11.(25-26高二上·广东茂名·期末)在四面体中,Q为的重心,E,F,G分别为侧棱,,上的点,若,,,,则_____.
【答案】
【分析】设中点为R,,连接,则有,且,从而得,解得,可得,由重心性质可得,设,且,从而可得,最后由D,E,F,G四点共面,即可求得答案.
【详解】如图所示:设中点为R,,连接,
由P,R,C,Q,S,G共面,
可知与平面的交点即与的交点D.
因为,,,
设,
则,
设,
则,
故,
故,
解得,代入,
可得,即.
由重心性质可得,
设,
又,
则,
故,解得,
故,
则,
由D,E,F,G四点共面,
可知:(其中),
所以,
则.
故答案为:.
12.(25-26高二上·安徽马鞍山·期末)在三棱锥中,为平面内一点,且,则______.
【答案】2
【分析】根据空间向量共面定理可知,为平面内一点的充要条件是中,列方程求解即可,也可通过向量的线性运算,列方程组求解.
【详解】方法一:在三棱锥中,为平面内一点,即四点共面,
又,
由空间向量共面定理可知,解得.
故答案为:2.
方法二:因为为平面内一点,所以存在实数,使得,
所以,移项得
,
在三棱锥中,是不共面的向量,
由空间向量基本定理知用表示唯一,
与的系数对比得,
所以.
故答案为:2.
13.(25-26高二下·江苏淮安·阶段检测)已知四棱锥,底面是平行四边形,为的中点,经过直线的平面与侧棱分别交于点.设,.若,则______.
【答案】/0.6
【分析】连接交于点,将转换成,结合共面,即可求解.
【详解】
连接交于点,因为底面ABCD是平行四边形,
所以为的中点,
由平行四边形法则可得:,
故,
又,,
得,,
又Q为PA的中点,,
所以,
由题意共面,
所以,
解得.
14.(25-26高二上·广东佛山·阶段检测)正四棱锥中,点、分别是棱,上一点,且,,平面交棱于点,若,则的值为______
【答案】/0.4
【分析】根据空间向量的线性运算、空间基底等知识列方程,化简求得的值.
【详解】
由题知四点共面,可设,
则,
又由题可知,,,
且,
所以有
整理可得,.
又不共面,所以有,
解得.
故答案为:.
2 / 16
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1.1.2 空间向量基本定理
知识点1共面向量定理
1.共线向量基本定理:如果a≠0且b∥a,则存在唯一的实数λ,使得b=λa.
2.共面向量定理:
(1)平面向量基本定理:如果平面内两个向量a与b不共线,则对该平面内任意一个向量c,存在唯一的实数对(x,y),使得c=xa+yb.
(2)共面向量定理:如果两个向量a,b不共线,则向量a,b,c共面的充要条件是,存在唯一的实数对(x,y),使c=xa+yb.
(3)共面向量定理的推论:如果A,B,C三点不共线,则点P在平面ABC内的充要条件是,存在唯一的实数对(x,y),使=x+y.
【注意】(1)与共线,则A,B,C,D四点不一定共线.
(2)若P,A,B,C四点共面,对于空间中的任意一点O,有=x+y+z,则x+y+z=1,反之亦成立.
知识点2空间向量基本定理
如果空间中的三个向量a,b,c不共面,那么对空间中的任意一个向量p,存在唯一的有序实数组(x,y,z),使得p=xa+yb+zc.
(1)xa+yb+zc=0⇔x=y=z=0.
(2)表达式xa+yb+zc称为向量a,b,c的线性组合或线性表达式.
(3)如果三个向量a,b,c不共面,则它们的线性组合xa+yb+zc能生成所有的空间向量,空间向量的一组基底记为{a,b,c}.此时a,b,c都称为基向量;如果p=xa+yb+zc,则称xa+yb+zc为p在基底{a,b,c}下的分解式.
【注意】(1)空间任意三个不共面的向量都可构成空间的一组基底.基底选定后,空间的所有向量均可由基底唯一表示;不同基底下,同一向量的表达式也有可能不同.
(2)一个基底是一个向量组,一个基向量是指基底中的某一个向量,二者是相关联的不同概念.
(3)由于零向量与任意一个非零向量共线,与任意两个不共线的非零向量共面,所以若三个向量不共面,就说明它们都不是零向量.
考点一 判定空间向量共面
考点二 空间向量共面求参数
考点三 空间向量基底概念及辨析
考点四 用空间基底表示向量
考点五 空间向量基本定理及其应用
考点一 判定空间向量共面
1.(25-26高二·全国·暑假作业)已知向量,不共线,如果,,,求证:A,B,C,D四点共面.
2.(25-26高二下·江苏南京·期中)已知点、、不共线,为平面外一点,下列能够确定、、、四点共面的是( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高二下·江苏苏州·期中)(多选)若构成空间的一个基底,则下列向量共面的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(25-26高二下·江苏苏州·阶段检测)(多选)若空间向量为非零向量,下列命题正确的有( )
A.若,则.
B.向量在向量上投影向量为.
C.若不共线,则共面的充要条件是存在唯一实数对,使得.
D.若向量两两夹角相同且是单位向量,则的取值范围为.
5.(25-26高二上·辽宁丹东·期末)(多选)已知O,A,B,C,D是空间中互不重合的点,空间向量,,不共面,下列命题正确的是( )
A.若,,,则向量,,共面
B.若,,则
C.若,则A,B,C,D共面
D.若,则A,B,C,D共面
6.(25-26高二上·广东深圳·期末)若构成空间的一个基底,则下列向量不共面的为 ( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
考点二 空间向量共面求参数
7.(2026·湖南长沙·二模)为空间任意一点,若,若A,B,C,P四点共面,则实数等于_______.
8.(25-26高一下·重庆沙坪坝·期中)已知四棱柱是平行六面体,空间中一点平面,实数满足,则实数( )
A. B. C. D.
9.(25-26高二下·江苏南京·阶段检测)已知为空间中四点,任意三点不共线,O为平面ABC外一点,且,若四点共面,则的最小值为( )
A. B. C.9 D.4
10.(2026高二·全国·专题练习)已知四点满足任意三点均不共线,但四点共面,为平面外任意一点,且,则实数的值为______.
11.(25-26高二上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)已知M,A,B,C为空间中四点,任意三点不共线,若M,A,B,C四点共面,O不在该平面上,且 则 的最小值为____.
12.(25-26高二上·安徽宿州·期末)三棱锥中,点面,且,则实数( )
A. B. C. D.
考点三 空间向量基底概念及辨析
13.(2026·浙江·三模)已知是空间的一组基底,则能与构成另一组基底的是( )
A., B., C., D.,
14.(25-26高二上·广东中山·阶段检测)关于空间向量,以下说法错误的是( )
A.空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面
B.已知向量是空间中的一组基底,则也是空间中的一组基底
C.若,则是锐角
D.若对空间中任意一点,有,则四点共面
15.(25-26高二下·江苏徐州·期中)(多选)若为空间的一个基底,则下列各组向量一定能构成空间的一个基底的是( )
A. B.
C. D.
16.(25-26高二上·福建莆田·期末)若构成空间的一个基底,则下列向量可以构成空间的另一个基底的是( )
A. B.
C. D.
考点四 用空间基底表示向量
17.(25-26高二·全国·暑假作业)在平行六面体中,,,,为的中点,为与的交点.
(1)用基底表示下列向量:,,;
(2)在图中画出化简后的向量.
18.(25-26高二下·江苏南京·期中)如图,在三棱柱中,,,,点为棱的中点,点为棱的中点,点在棱上.若,则线段的长度为( )
A. B.1 C. D.2
19.(25-26高二下·广西南宁·期中)在三棱柱中,是的中点,,则用向量,,表示向量应为( )
A.
B.
C.
D.
20.(25-26高二·全国·暑假作业)如图所示,在正方体中,取.
(1)用表示;
(2)若分别为的中点,用表示.
21.(25-26高二下·江苏泰州·期中)如图,在空间四边形中,,,若,则( )
A. B. C. D.
22.(25-26高二下·湖北鄂州·阶段检测)(多选)在四面体中,,则( )
A. B.
C. D.
考点五 空间向量基本定理及其应用
23.(2026·上海·高考真题)已知向量,,是两两不平行的向量,且,,则的值为__________.
24.(25-26高二下·福建莆田·期中)如图,在四棱锥中,底面为平行四边形,点、分别为、的中点,若,且,则( )
A. B. C. D.
25.(25-26高二下·江苏连云港·期中)(多选)下列关于空间向量的说法中正确的有( )
A.若向量、共线,则向量、所在的直线平行
B.若向量、所在的直线是异面直线,则向量、一定不共线
C.若三个向量、、两两共面,则三个向量、、一定共面
D.若、、是空间中三个不共面的向量,则对空间任一向量,总存在唯一的有序实数组,使.
26.(25-26高二下·江苏宿迁·期中)在三棱锥中,点、分别是棱、的中点,若,则( )
A. B. C.2 D.3
27.(25-26高二下·福建龙岩·期中)如图,在平行六面体中,,记向量,若向量,则______.
28.(25-26高二下·江苏南京·期中)(多选)已知平行六面体的所有棱长均为,点在线段上,如图所示,则( )
A.
B.平面
C.四边形为正方形
D.的最小值为
1.(25-26高三下·上海浦东新·期中)已知与是不共面的向量,则以下向量组中,一定不共面的是( )
A.、、
B.、、
C.、、
D.、、(其中为实数)
2.(25-26高二上·浙江温州·期末)已知为空间中的一组基底,则下列几组向量中也可以作为基底的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2026高三·全国·专题练习)已知为空间中四点,任意三点不共线,且,若四点共面,则的最小值为( )
A.4 B.5 C. D.9
4.(25-26高二上·安徽·期末)已知动点Q在所在平面内运动,若对于空间中任意一点P,都有,则实数m的值为( )
A.0 B. C. D.2
5.(25-26高二下·广东·期中)四面体中,,,,且,,则等于( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高二上·山东济宁·期末)在平行六面体中,与的交点为.设,则下列向量中,与相等的向量是( )
A. B.
C. D.
7.(25-26高二下·江苏扬州·阶段检测)(多选)关于空间向量,以下说法正确的是( )
A.空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面
B.若,则是钝角
C.已知向量组是空间的一个基底,则也是空间的一个基底
D.若对空间中任意一点O,有,则P,A,B,C四点共面
8.(25-26高二下·江苏南京·期中)(多选)如图所示,在正四面体中,,则( )
A.
B.
C.在平面内的投影向量为
D.在平面内的投影向量为
9.(25-26高二下·江苏南通·期中)(多选)关于空间向量,以下说法正确的有( )
A.向量,,若,则
B.若对空间中任意一点,有,则,,,四点共面
C.设是空间中的一组基底,则也是空间的一组基底
D.若空间四个点,,,,满足,则,,三点共线
10.(25-26高二下·甘肃兰州·期中)已知A,B,C三点不共线,对空间任意一点O,都满足.若A,B,C,D四点共面,则m=______.
11.(25-26高二上·广东茂名·期末)在四面体中,Q为的重心,E,F,G分别为侧棱,,上的点,若,,,,则_____.
12.(25-26高二上·安徽马鞍山·期末)在三棱锥中,为平面内一点,且,则______.
13.(25-26高二下·江苏淮安·阶段检测)已知四棱锥,底面是平行四边形,为的中点,经过直线的平面与侧棱分别交于点.设,.若,则______.
14.(25-26高二上·广东佛山·阶段检测)正四棱锥中,点、分别是棱,上一点,且,,平面交棱于点,若,则的值为______
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