1.1.1 空间向量及其线性运算(7大题型归纳)讲义-2026年新高二数学暑假预习人教A版选择性必修第一册

2026-07-09
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第一册
年级 高二
章节 1.1.1 空间向量及其线性运算
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 寒暑假-暑假
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.31 MB
发布时间 2026-07-09
更新时间 2026-07-09
作者 数海拾光
品牌系列 -
审核时间 2026-07-09
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来源 学科网

内容正文:

2026年新高二数学上学期暑假常考题型归纳 【1.1.1 空间向量及其线性运算】 总览 题型梳理 【教材知识梳理】 1.空间向量的有关概念 (1)定义:在空间中,把具有____大小___和___方向____的量叫做空间向量. (2)长度:向量的__大小______叫做向量的长度或_模_____ (3)表示法 ①字母表示法:空间向量用字母表示 ②有向线段表示法:向量的起点是A,终点是B,则向量也可以记作________,其模记为_______或________. (4)几类特殊向量 特殊向量 定义 表示法 零向量 长度为__0___的向量 单位向量 模为__1__的向量 或 相反向量 与长度___相等____而方向__相反 _____的向量,称为的相反向量 相等向量 方向__相同_____且模____相等___的向量 或 共线向量或平行向量 表示若干空间向量的有向线段所在的直线互相平行或重合 或 2.空间向量的共线与共面 (1)共线、共面向量 共线(平行)向量 共面向量 定义 如果表示若干空间向量的有向线段所在的直线______互相平行或重合________________,那么这些向量叫做___共线向量______或平行向量 平行于____同一个平面___________的向量,叫做共面向量 充要条件 对于空间任意两个向量(),的充要条件是存在实数,使___ ______ 若两个向量不共线,则向量与向量共面的充要条件是存在唯一的有序实数对,使______ (2)直线l的方向向量 如图,O是直线l上一点,在直线l上取非零向量,则对于直线l上任意一点P,由数乘向量的定义及向量共线的充要条件可知,存在实数,使得.我们把与向量平行的非零向量称为直线l的___方向向量 ____. 3.空间向量的加减运算 加法运算 三角形法则 语言表述 首尾顺次相接,___首指向尾___为和 图形表示 平行四边形法则 语言表述 以共起点的两边为邻边作平行四边形,___共起点对角线___为和 图形表示 减法运算 三角形法则 语言表述 共起点,连终点,方向指向__被减____向量 图形表示 运算律 交换律 __ ____ 结合律 _ _____ 4.空间向量的线性运算满足的运算律 交换律:___ ____. 结合律:________. 分配律: ________, ________. 题型分类 知识讲解与常考题型 【题型1:空间向量有关的概念辨析】 【练方法】 公式结论 1.空间向量:空间中具有大小和方向的量记模长 2.零向量:模长为0方向任意与任意向量平行 3.单位向量:模长等于1与同向单位向量 4.相等向量:模相等且方向相同与位置无关 5.相反向量:模相等方向相反满足 6.平行(共线)向量:方向相同或相反的非零向量规定任意向量 方法技巧 1.辨析题抓关键词区分模相等/方向相同两个相等向量必要条件 2.判断平行向量不要求起点终点共线仅看方向关系 3.单位向量必须同时满足模为1同向单位向量要除以模长 4.零向量是高频陷阱平行、共线判定优先考虑特殊情况 易错提醒 1.仅模相等就判定向量相等忽略方向一致要求 2.认为零向量有固定方向 3.混淆相反向量与平行向量平行不代表反向 (25-26高二上·新疆喀什·期中)下列关于空间向量的说法正确的是(   )经典例题1例题 A.空间中任意两个单位向量都相等 B.空间中零向量的方向是确定的 C.空间中相反向量的模长相等 D.空间中共线的向量必在同一条直线上 【答案】C 【分析】根据单位向量,零向量,相反向量,共线向量的概念即可判断. 【详解】相等向量是指长度相等,方向相同的向量,单位向量只是说明了长度,并未指明方向,故A错误; 零向量的方向是任意的,故B错误; 相反向量是指方向相反,长度相等的向量,故C正确; 由于向量可以平移,所以共线向量不一定在一条直线上,故D错误. 故选:C (24-25高二上·广东广州·期中)(多选)给出下列命题,其中正确的命题是(    )小试牛刀1 A.若,则或 B.若向量是向量的相反向量,则 C.在正方体中, D.若空间向量、、满足,,则 【答案】BC 【分析】根据空间向量的概念可判断A选项;利用相反向量的概念可判断B选项;利用相等向量的概念可判断C选项;利用共线向量的定义可判断D选项. 【详解】对于A:模相等的两个向量,它们的方向是任意的,A错误; 对于B:向量是向量的相反向量,则,B正确; 对于C:在正方体中,四边形是矩形,故,C正确; 对于D:若,则,,但、不一定共线,D错误. 故选:BC. (22-23高二上·福建福州·阶段检测)(多选)在平行六面体中与向量相等的向量有(    )小试牛刀2 A. B. C. D. 【答案】BC 【分析】直接利用相等向量的定义,结合平行六面体的几何特征即可求解. 【详解】如图, 在平行六面体中,与相等的向量有3个, 分别是,,. 故选:BC. (25-26高二上·山东济南·期中)(多选)下列四个命题中,说法不正确的是(   )小试牛刀3 A.空间任意两个单位向量必相等 B.对于非零向量,由,则 C.是共线的充分不必要条件 D.若向量满足,则 【答案】ABD 【分析】根据单位向量、相等向量、共线向量、向量的数量积等逐项进行分析判断即可. 【详解】选项A:单位向量的模长均为1,但方向任意,而相等向量需要模长和方向都相同,因此空间任意两个单位向量不一定相等,A错误. 选项B:因为为非零向量,所以可化为,故,无法推出,B错误. 选项C:若,则,即, 所以,说明反向共线; 当共线时,①同向时,,②反向时,, 所以不一定等于. 因此是共线的充分不必要条件,C正确. 选项D:向量是既有大小又有方向的量,不能直接比较大小,故D错误. 故选:ABD. 【题型2:空间向量的加减运算】 【练方法】 公式结论 1.三角形法则: 2.平行四边形法则:共起点两向量对角线为 3.减法: 4.运算律:交换律结合律 方法技巧 1.向量化简优先统一起点首尾相接向量直接合并 2.减向量转化为加相反向量统一使用加法法则运算 3.图形类向量运算标记线段对应向量消去中间公共向量 4.多向量连加按结合律分组简化计算步骤 易错提醒 1.减法向量首尾颠倒错写成 2.忽略向量方向单纯对标线段长度计算 (25-26高二上·湖北黄冈·期末)在四面体中,设,,,为的中点,则(   )经典例题1例题 A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据空间向量的线性运算即可求解 . 【详解】由已知, . 故选:A (25-26高二上·山东淄博·期中)在斜三棱柱中,M为的中点,N为靠近的三等分点,设 则用 表示 为(    )小试牛刀1 A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据三棱柱的特征及空间向量线性运算的几何意义计算即可. 【详解】易知. 故选:C 在长方体中,等于(    )小试牛刀2 A. B. C. D. 【答案】A 【分析】由空间向量的加减结合相反向量的运算可得答案. 【详解】 故选:A (25-26高二上·广西河池·阶段检测)如图,已知四棱锥平面,底面是矩形,且,若,则(    )小试牛刀3 A. B. C. D. 【答案】A 【分析】结合题意,根据向量的线性运算即可求解. 【详解】,, 所以, 所以, 所以 . 故选:A. 【题型3:空间向量的数乘运算】 【练方法】 公式结论 1.数乘定义:实数与乘积 与同向;反向; 2.运算律: 方法技巧 1.系数分配律展开时实数要乘括号内全部向量不漏项 2.提取公共向量系数合并同类项化简线性表达式 3.由数乘符号快速判断向量同向/反向关系 易错提醒 1.数乘分配律漏乘写成 2.混淆忘记加绝对值 (25-26高二下·江苏苏州·阶段检测)如图,分别是四面体的棱的中点,且,记,则(    )经典例题1例题 A. B. C. D. 【答案】A 【详解】因为 又因为分别是棱的中点,所以. (25-26高二上·湖南·阶段检测)在四面体中,,设,,,则(    )小试牛刀1 A. B. C. D. 【答案】A 【分析】先作出符合题意的图形,再利用空间向量的加法、减法和数乘运算法则求解即可. 【详解】如图,作出符合题意的图形, 因为,所以, 由空间向量的加法、减法和数乘运算法则得 ,故A正确. 故选:A (2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)在三棱柱中,设,,,为的中点,则(   )小试牛刀2 A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由空间向量的线性运算法则即可求解. 【详解】连接,如图, 因为为的中点, 所以. 故选:C. (24-25高二上·山西·期末)如图,在三棱柱中,分别是棱的中点,则(   )小试牛刀3 A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由空间向量的加减法运算的几何表示和数乘关系即可得到答案. 【详解】. 故选:C. 【题型4:空间向量的共线及求参数】 【练方法】 公式结论 1.共线向量定理:存在唯一实数使 2.三点共线充要条件:或 方法技巧 1.判定两向量共线构造等式对应坐标成比例求解 2.已知三点共线代入线性表达式列方程组求参数 3.含零向量题型先单独讨论特殊情况 易错提醒 1.忽略前提直接套用共线定理 2.坐标成比例时分母为零不分类讨论漏解参数 (25-26高二上·福建三明·期中)在空间直角坐标系中,向量,,若,则______.经典例题1例题 【答案】7 【分析】先利用空间向量共线(平行)的坐标条件,建立比例关系求出方程的解即可. 【详解】因为(),则存在实数,使得,则对应坐标成比例,即: 由,解得, 同理,,解得, 因此,. 故答案为:7. (25-26高二上·上海·期中)在空间直角坐标系中,已知点,,,若三点共线,则的值为______.小试牛刀1 【答案】; 【分析】根据三点共线,可得空间向量、共线,即存在实数,使得,结合向量的坐标运算,即可得答案. 【详解】因为,且三点共线, 所以存在实数,使得, 即,解得. 故答案为:. (23-24高二上·安徽·期末)已知向量与共线,则(   )小试牛刀2 A. B.0 C.2 D.6 【答案】D 【分析】根据两向量共线的坐标关系,列出方程求解即可. 【详解】因为向量与共线, 显然:,所以, 所以, 故. 故选:D (25-26高二上·新疆喀什·期中)设,是空间两个不共线的非零向量,已知,,,且、、三点共线,则实数的值为(   )小试牛刀3 A. B. C. D. 【答案】D 【分析】把问题转化为两向量平行,求参数的问题求解. 【详解】因为 . 因为、、三点共线,所以. 所以 . 故选:D 【题型5 判定四点共面】 【练方法】 公式结论 1.四点共面向量共面 2.等价条件:存在实数使 3.充要推论:存在不全为0实数 方法技巧 1.固定其中一点写出三条从该点出发的向量 2.假设线性等式成立联立坐标方程有解则四点共面 3.快速检验:能否用两个基底向量线性表示第三条向量 易错提醒 1.随意选取无公共起点的三个向量判定共面 2.方程组无解仍判定四点共面 (25-26高二上·河南·阶段检测)(多选)以下能够判定空间中四点共面的条件是(   )经典例题1例题 A. B. C. D. 【答案】ABD 【分析】根据空间向量的基本定理及其推论,以及向量的共面定理,逐项判定,即可求解. 【详解】对于A,因为,所以共面,又因为有公共点,所以四点共面; 对于B,因为,所以四点共面; 对于C,因为,所以,即直线和可能异面,四点不一定共面; 对于D,因为,所以,所以四点共面. 故选:ABD. (22-23高二上·浙江杭州·期末)对于空间一点和不共线三点,且有,则(    )小试牛刀1 A.四点共面 B.四点共面 C.四点共面 D.五点共面 【答案】B 【分析】根据题意,化简得到,得到共面,进而得到四点共面,即可求解. 【详解】由,可得, 即,根据平面向量的基本定理,可得共面, 又因为三个向量有公共点,所以四点共面. 故选:B. (22-23高二上·河南洛阳·阶段检测)在下列条件中,一定能使空间中的四点M,A,B,C共面的是(    )小试牛刀2 A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据共面向量基本定理及其推论判断即可. 【详解】A选项:,所以A错; B选项:,所以B错; C选项:原式可整理为,所以C正确; D选项:原式可整理为,,故D错. 故选:C. 已知,,三点不共线,对空间任意一点,若,则可以得到结论是四点(    )小试牛刀3 A.共面 B.不一定共面 C.无法判断是否共面 D.不共面 【答案】A 【分析】根据空间向量线性运算化简得,即可判断四点位置情况. 【详解】, 则, 所以,则, 故四点共面. 故选:A 【题型6:空间向量共面求参数】 【练方法】 公式结论 1.若与不共线共面则满足 2.坐标对应相等得到关于参数的二元一次方程组解出参数值 方法技巧 1.先确认基底不共线再设线性组合等式 2.向量坐标一一对应拆分出参数方程组 3.多层参数分步消元求解验算结果代回原式验证 易错提醒 1.基底向量共线仍套用共面定理条件不成立 2.坐标等式对应错位方程组列写错误 (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(    )经典例题1例题 A. B. C. D. 【答案】A 【详解】因为四点共面, 所以,解得. (25-26高二上·安徽·期末)已知空间向量,若共面,则实数的值为(    )小试牛刀1 A.0 B.-1 C.1 D. 【答案】C 【分析】根据空间向量共面的性质进行求解即可. 【详解】共面, , ,解得. 故选:C (25-26高二上·广东广州·期中)已知空间四点,,,共面,则x为(    )小试牛刀2 A.8 B.9 C.10 D.11 【答案】D 【分析】求得的坐标,根据题意可知存在实数使得,利用空间向量的坐标运算可得出关于的方程组,进而可求得实数的值. 【详解】依题意得, 因为四点共面,所以共面, 所以存在实数使得, 即,所以,解得. 故选:D. (25-26高二上·安徽阜阳·期中)已知 若三向量共面,则实数____.小试牛刀3 【答案】3 【分析】由空间向量共面定理,待定系数求解即可. 【详解】因为三向量共面,故存在实数,使得, 所以 则 解得. 故答案为:3. 【题型7:空间向量共面定理及其推论】 【练方法】 公式结论 1.共面向量定理:若不共线则向量与共面存在唯一实数 2.推论1(四点共面):共面且 3.推论2:三个向量共面存在不全为0实数 方法技巧 1.证明向量共面优先使用解出即可判定 2.四点共面证明用推论1验证系数和等于1 3.辨析题区分共线(单参数)、共面(双参数)定理 易错提醒 1.四点共面推论忽略条件仅写出线性组合等式 2.基底向量共线时强行使用共面定理定理前提失效 (25-26高二上·广东江门·期中)如图,在四棱锥P-ABCD中,AD∥BC,BC=2AD,H在棱PD上,若E,F,G,H四点共面,则________.经典例题1例题    【答案】 【分析】设,以为基底表示出,利用,,,四点共面,得到,再由,得到,代入上式,即可得到方程组,进而求出结果. 【详解】由题知,设,则, 又,且 , 因为,,,四点共面,所以, 即, 又因为,则,即, 所以, 所以, 所以 , 所以,解得, 故,所以,所以. 故答案为: (24-25高三上·广东深圳·阶段检测)在三棱锥中,与中点分别为,点为中点.若在上满足,在上满足,平面交于点,且,则_____.小试牛刀1 【答案】 【分析】利用向量的线性运算,结合四点共面,即可得到结果. 【详解】 由题意得,, ∵,,,∴,,, ∴, ∵点四点共面, ∴,解得. 故答案为:. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是根据空间向量的线性运算得到,利用四点共面可知,即可得到的值. (24-25高二上·浙江·期中)已知三棱锥的体积为3,M是空间中一点,,则三棱锥的体积是_______.小试牛刀2 【答案】2 【分析】由可得存在一点,使得,即可得,再利用相应比例关系可得对应体积. 【详解】如下图所示: 由可得; 即, 可得,即; 又,由空间向量基本定理可得在平面内存在一点,使得; 所以,,可得, 由三棱锥的体积为3,可得三棱锥的体积即为三棱锥的体积, 所以三棱锥的体积. 故答案为:2 【点睛】关键点点睛:本题关键在于利用空间向量的共面定理得出点与点的比例关系,再根据对应比例求得相应三棱锥的体积. (23-24高二上·广东东莞·阶段检测)如图,点是棱长为2的正四面体底面的中心,过点的直线交棱于点是棱上的点,平面与棱的延长线相交于点,与棱的延长线相交下点,则______.小试牛刀3    【答案】 【分析】确定,根据共面得到,解得答案. 【详解】 ; 四点共面,故,即. 故答案为: 课后过关检测 一、单选题 1.(23-24高二下·江苏泰州·期末)设m是实数,已知,,若,则m的值为(   ) A. B. C.3 D.6 【答案】B 【分析】利用空间向量平行的坐标运算求解答案. 【详解】由,设,即. 2.(25-26高二·全国·暑假作业)如图所示,在三棱柱中,M为的中点,若,则可表示为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】取AC的中点N,连接BN,MN,如图所示, ∵M为的中点,,, , . 3.(25-26高二下·河南新乡·期中)如图,在三棱锥中,为的中点,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据空间向量的加减法及数乘运算计算求解. 【详解】因为为的中点,所以, 因为, 所以. 4.(24-25高二下·河北张家口·开学考试)已知长方体中,,向量,且,则的最小值为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据给定条件,利用共面向量定理及体积法求点到平面距离求解. 【详解】由,且,得点在平面内, 因此的最小值即为点到平面的距离,即三棱锥底面上的高, 长方体中,,, 等腰底边上的高,, 由,得,即,解得, 所以的最小值为. 故选:D 5.(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. 6.(25-26高一下·重庆·期末)已知是同一平面内的四点,且任意三点不共线,为平面外一点,若,则实数的值为(    ) A.1 B. C. D. 【答案】D 【分析】利用共面向量定理的推论,四点共面时向量线性表示的系数和为1,列方程求解λ. 【详解】因为是同一平面内的四点,任意三点不共线, 为平面外一点,当时, 根据共面向量定理的推论,有,解得. 7.(25-26高一下·黑龙江大庆·阶段检测)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】C 【分析】点不共线,为平面外一点,则四点共面的充要条件是:存在实数,使得且系数和,再逐个验证选项. 【详解】若在平面内,则存在实数,使得,即, 整理得:,令,则, 即点不共线,为平面外一点,则四点共面的充要条件是:存在实数,使得且系数和; 对于 A:系数和,不满足共面条件, 对于B:系数和,不满足共面条件, 对于 C:系数和,满足共面条件, 对于 D:系数和,不满足共面条件. 二、多选题 8.(25-26高二上·四川绵阳·期末)以下能确定空间中四点 共面的条件是(   ) A. B. C. D. 【答案】ABD 【分析】利用共面向量定理及推论判断AB;利用两条直线共面的条件判断CD. 【详解】对于A,由,得向量共面,而它们有公共起点,因此四点共面,A是; 对于B,在中,,因此四点共面,B是; 对于C,存在互相垂直的两条异面直线,它们的方向向量垂直,由不能确定四点共面,C不是; 对于D,由,得直线与平行或重合,因此四点共面,D是. 故选:ABD 9.(25-26高二·全国·暑假作业)(多选)下列命题为真命题的是(   ) A.若空间向量,满足,则 B.在正方体中,必有 C.若空间向量,,满足,,则 D.空间中任意两个单位向量必相等 【答案】BC 【详解】A,根据向量相等的定义知,模相等且方向相同为相等向量,而A中向量与的方向不一定相同,假命题; B,由正方体的结构特征知,与的方向相同,模也相等,故,真命题; C,向量的相等满足传递性,真命题; D,空间中任意两个单位向量的模均为1,但方向不一定相同故不一定相等,假命题. 10.(25-26高二·全国·暑假作业)(多选)在以下命题中,不正确的命题是(   ) A.已知A,B,C,D是空间任意四点,则 B.是共线的充要条件 C.若与共线,则表示与的有向线段所在直线平行 D.对空间任意一点O和不共线的三点A,B,C,若(其中),则P,A,B,C四点共面 【答案】BCD 【分析】根据空间向量线性运算、模、平行、共面等知识对选项进行分析,从而确定正确答案. 【详解】,故A正确; 若,同向共线,则,故B不正确; 若与共线,则表示与的有向线段所在直线重合或平行,故C不正确; D选项中,只有时,才有P,A,B,C四点共面,故D不正确. 三、填空题 11.(24-25高二下·江苏淮安·阶段检测)已知A,B,C三点不共线,点O为平面ABC外任意一点,若点M满足,则点M_________(填“属于”或“不属于”)平面ABC. 【答案】属于 【分析】将已知式子变成,由此即可判断. 【详解】 , 四点共面.即点平面ABC. 故答案为:属于 12.(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. 13.(25-26高二下·江苏扬州·期末)在空间四边形中,,,,若,,则_____(用向量,,表示). 【答案】 【分析】借助空间向量线性运算法则计算即可得. 【详解】由,则,即, 则. 14.(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. 15.(25-26高二·全国·暑假作业)设是不共线的向量,已知,若A,B,D三点共线,则实数k为______. 【答案】 【详解】因为,又A,B,D三点共线, 由向量共线的充要条件得,所以. 16.(25-26高一下·湖南衡阳·期中)四棱锥的底面为正方形,,,,,平面,则______. 【答案】/ 【分析】法一:可将四棱锥放入正方体中,则可作出截面与正方体各棱交点,再利用相似三角形性质计算即可得解;法二:过点作直线,延长与直线交于点,则交于点,再作出相应的相似三角形,利用相似三角形性质计算即可得解. 【详解】法一:如图1,将四棱锥放入正方体中, 延长与正方体刚好交于点,延长与交于点,连接, 过点作与交于点, 此时,,,,四点共面,则与的交点为点, ,又,则,,, ,. 法二:如图2,过点作直线,延长与直线交于点, 连接交于点,过点作交于点, 则点为上靠近点的四等分点. ,,则,,, 又,. 四、解答题 17.(24-25高二上·广东深圳·阶段检测)已知平行六面体,化简下列向量表达式,并在图中标出化简得到的向量:    (1); (2); (3). 【答案】(1),作图见解析 (2),作图见解析 (3),作图见解析 【分析】(1)(2)(3)根据空间向量的线性运算即可得到答案. 【详解】(1), 向量如图所示.    (2); 向量如图所示.    (3), 设是线段的中点, 则. 向量如图所示.    18.在正方体中,,分别为,的中点,若点满足,证明:,,,四点共面.    【答案】证明见解析 【分析】取中点,连接,,.先证明,再证明,即可证明. 【详解】取中点,连接,,,如图所示. 因为点是中点,所以. 因为点为的中点,所以, 因为, 所以, 因为,点是中点,所以G为HD的中点. 又点为的中点,所以为的中位线, 所以, 所以,,,四点共面.    1 学科网(北京)股份有限公司 $2026年新高二数学上学期暑假常考题型归纳 【1.1.1 空间向量及其线性运算】 总览 题型梳理 【教材知识梳理】 1.空间向量的有关概念 (1)定义:在空间中,把具有____大小___和___方向____的量叫做空间向量. (2)长度:向量的__大小______叫做向量的长度或_模_____ (3)表示法 ①字母表示法:空间向量用字母表示 ②有向线段表示法:向量的起点是A,终点是B,则向量也可以记作________,其模记为_______或________. (4)几类特殊向量 特殊向量 定义 表示法 零向量 长度为__0___的向量 单位向量 模为__1__的向量 或 相反向量 与长度___相等____而方向__相反 _____的向量,称为的相反向量 相等向量 方向__相同_____且模____相等___的向量 或 共线向量或平行向量 表示若干空间向量的有向线段所在的直线互相平行或重合 或 2.空间向量的共线与共面 (1)共线、共面向量 共线(平行)向量 共面向量 定义 如果表示若干空间向量的有向线段所在的直线______互相平行或重合________________,那么这些向量叫做___共线向量______或平行向量 平行于____同一个平面___________的向量,叫做共面向量 充要条件 对于空间任意两个向量(),的充要条件是存在实数,使___ ______ 若两个向量不共线,则向量与向量共面的充要条件是存在唯一的有序实数对,使______ (2)直线l的方向向量 如图,O是直线l上一点,在直线l上取非零向量,则对于直线l上任意一点P,由数乘向量的定义及向量共线的充要条件可知,存在实数,使得.我们把与向量平行的非零向量称为直线l的___方向向量 ____. 3.空间向量的加减运算 加法运算 三角形法则 语言表述 首尾顺次相接,___首指向尾___为和 图形表示 平行四边形法则 语言表述 以共起点的两边为邻边作平行四边形,___共起点对角线___为和 图形表示 减法运算 三角形法则 语言表述 共起点,连终点,方向指向__被减____向量 图形表示 运算律 交换律 __ ____ 结合律 _ _____ 4.空间向量的线性运算满足的运算律 交换律:___ ____. 结合律:________. 分配律: ________, ________. 题型分类 知识讲解与常考题型 【题型1:空间向量有关的概念辨析】 【练方法】 公式结论 1.空间向量:空间中具有大小和方向的量记模长 2.零向量:模长为0方向任意与任意向量平行 3.单位向量:模长等于1与同向单位向量 4.相等向量:模相等且方向相同与位置无关 5.相反向量:模相等方向相反满足 6.平行(共线)向量:方向相同或相反的非零向量规定任意向量 方法技巧 1.辨析题抓关键词区分模相等/方向相同两个相等向量必要条件 2.判断平行向量不要求起点终点共线仅看方向关系 3.单位向量必须同时满足模为1同向单位向量要除以模长 4.零向量是高频陷阱平行、共线判定优先考虑特殊情况 易错提醒 1.仅模相等就判定向量相等忽略方向一致要求 2.认为零向量有固定方向 3.混淆相反向量与平行向量平行不代表反向 (25-26高二上·新疆喀什·期中)下列关于空间向量的说法正确的是(   )经典例题1例题 A.空间中任意两个单位向量都相等 B.空间中零向量的方向是确定的 C.空间中相反向量的模长相等 D.空间中共线的向量必在同一条直线上 (24-25高二上·广东广州·期中)(多选)给出下列命题,其中正确的命题是(    )小试牛刀1 A.若,则或 B.若向量是向量的相反向量,则 C.在正方体中, D.若空间向量、、满足,,则 (22-23高二上·福建福州·阶段检测)(多选)在平行六面体中与向量相等的向量有(    )小试牛刀2 A. B. C. D. (25-26高二上·山东济南·期中)(多选)下列四个命题中,说法不正确的是(   )小试牛刀3 A.空间任意两个单位向量必相等 B.对于非零向量,由,则 C.是共线的充分不必要条件 D.若向量满足,则 【题型2:空间向量的加减运算】 【练方法】 公式结论 1.三角形法则: 2.平行四边形法则:共起点两向量对角线为 3.减法: 4.运算律:交换律结合律 方法技巧 1.向量化简优先统一起点首尾相接向量直接合并 2.减向量转化为加相反向量统一使用加法法则运算 3.图形类向量运算标记线段对应向量消去中间公共向量 4.多向量连加按结合律分组简化计算步骤 易错提醒 1.减法向量首尾颠倒错写成 2.忽略向量方向单纯对标线段长度计算 (25-26高二上·湖北黄冈·期末)在四面体中,设,,,为的中点,则(   )经典例题1例题 A. B. C. D. (25-26高二上·山东淄博·期中)在斜三棱柱中,M为的中点,N为靠近的三等分点,设 则用 表示 为(    )小试牛刀1 A. B. C. D. 在长方体中,等于(    )小试牛刀2 A. B. C. D. (25-26高二上·广西河池·阶段检测)如图,已知四棱锥平面,底面是矩形,且,若,则(    )小试牛刀3 A. B. C. D. 【题型3:空间向量的数乘运算】 【练方法】 公式结论 1.数乘定义:实数与乘积 与同向;反向; 2.运算律: 方法技巧 1.系数分配律展开时实数要乘括号内全部向量不漏项 2.提取公共向量系数合并同类项化简线性表达式 3.由数乘符号快速判断向量同向/反向关系 易错提醒 1.数乘分配律漏乘写成 2.混淆忘记加绝对值 (25-26高二下·江苏苏州·阶段检测)如图,分别是四面体的棱的中点,且,记,则(    )经典例题1例题 A. B. C. D. (25-26高二上·湖南·阶段检测)在四面体中,,设,,,则(    )小试牛刀1 A. B. C. D. (2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)在三棱柱中,设,,,为的中点,则(   )小试牛刀2 A. B. C. D. (24-25高二上·山西·期末)如图,在三棱柱中,分别是棱的中点,则(   )小试牛刀3 A. B. C. D. 【题型4:空间向量的共线及求参数】 【练方法】 公式结论 1.共线向量定理:存在唯一实数使 2.三点共线充要条件:或 方法技巧 1.判定两向量共线构造等式对应坐标成比例求解 2.已知三点共线代入线性表达式列方程组求参数 3.含零向量题型先单独讨论特殊情况 易错提醒 1.忽略前提直接套用共线定理 2.坐标成比例时分母为零不分类讨论漏解参数 (25-26高二上·福建三明·期中)在空间直角坐标系中,向量,,若,则______.经典例题1例题 (25-26高二上·上海·期中)在空间直角坐标系中,已知点,,,若三点共线,则的值为______.小试牛刀1 (23-24高二上·安徽·期末)已知向量与共线,则(   )小试牛刀2 A. B.0 C.2 D.6 (25-26高二上·新疆喀什·期中)设,是空间两个不共线的非零向量,已知,,,且、、三点共线,则实数的值为(   )小试牛刀3 A. B. C. D. 【题型5 判定四点共面】 【练方法】 公式结论 1.四点共面向量共面 2.等价条件:存在实数使 3.充要推论:存在不全为0实数 方法技巧 1.固定其中一点写出三条从该点出发的向量 2.假设线性等式成立联立坐标方程有解则四点共面 3.快速检验:能否用两个基底向量线性表示第三条向量 易错提醒 1.随意选取无公共起点的三个向量判定共面 2.方程组无解仍判定四点共面 (25-26高二上·河南·阶段检测)(多选)以下能够判定空间中四点共面的条件是(   )经典例题1例题 A. B. C. D. (22-23高二上·浙江杭州·期末)对于空间一点和不共线三点,且有,则(    )小试牛刀1 A.四点共面 B.四点共面 C.四点共面 D.五点共面 (22-23高二上·河南洛阳·阶段检测)在下列条件中,一定能使空间中的四点M,A,B,C共面的是(    )小试牛刀2 A. B. C. D. 已知,,三点不共线,对空间任意一点,若,则可以得到结论是四点(    )小试牛刀3 A.共面 B.不一定共面 C.无法判断是否共面 D.不共面 【题型6:空间向量共面求参数】 【练方法】 公式结论 1.若与不共线共面则满足 2.坐标对应相等得到关于参数的二元一次方程组解出参数值 方法技巧 1.先确认基底不共线再设线性组合等式 2.向量坐标一一对应拆分出参数方程组 3.多层参数分步消元求解验算结果代回原式验证 易错提醒 1.基底向量共线仍套用共面定理条件不成立 2.坐标等式对应错位方程组列写错误 (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(    )经典例题1例题 A. B. C. D. (25-26高二上·安徽·期末)已知空间向量,若共面,则实数的值为(    )小试牛刀1 A.0 B.-1 C.1 D. (25-26高二上·广东广州·期中)已知空间四点,,,共面,则x为(    )小试牛刀2 A.8 B.9 C.10 D.11 (25-26高二上·安徽阜阳·期中)已知 若三向量共面,则实数____.小试牛刀3 【题型7:空间向量共面定理及其推论】 【练方法】 公式结论 1.共面向量定理:若不共线则向量与共面存在唯一实数 2.推论1(四点共面):共面且 3.推论2:三个向量共面存在不全为0实数 方法技巧 1.证明向量共面优先使用解出即可判定 2.四点共面证明用推论1验证系数和等于1 3.辨析题区分共线(单参数)、共面(双参数)定理 易错提醒 1.四点共面推论忽略条件仅写出线性组合等式 2.基底向量共线时强行使用共面定理定理前提失效 (25-26高二上·广东江门·期中)如图,在四棱锥P-ABCD中,AD∥BC,BC=2AD,H在棱PD上,若E,F,G,H四点共面,则________.经典例题1例题    (24-25高三上·广东深圳·阶段检测)在三棱锥中,与中点分别为,点为中点.若在上满足,在上满足,平面交于点,且,则_____.小试牛刀1 (24-25高二上·浙江·期中)已知三棱锥的体积为3,M是空间中一点,,则三棱锥的体积是_______.小试牛刀2 (23-24高二上·广东东莞·阶段检测)如图,点是棱长为2的正四面体底面的中心,过点的直线交棱于点是棱上的点,平面与棱的延长线相交于点,与棱的延长线相交下点,则______.小试牛刀3    课后过关检测 一、单选题 1.(23-24高二下·江苏泰州·期末)设m是实数,已知,,若,则m的值为(   ) A. B. C.3 D.6 2.(25-26高二·全国·暑假作业)如图所示,在三棱柱中,M为的中点,若,则可表示为(   ) A. B. C. D. 3.(25-26高二下·河南新乡·期中)如图,在三棱锥中,为的中点,,则(    ) A. B. C. D. 4.(24-25高二下·河北张家口·开学考试)已知长方体中,,向量,且,则的最小值为(   ) A. B. C. D. 5.(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 6.(25-26高一下·重庆·期末)已知是同一平面内的四点,且任意三点不共线,为平面外一点,若,则实数的值为(    ) A.1 B. C. D. 7.(25-26高一下·黑龙江大庆·阶段检测)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. 二、多选题 8.(25-26高二上·四川绵阳·期末)以下能确定空间中四点 共面的条件是(   ) A. B. C. D. 9.(25-26高二·全国·暑假作业)(多选)下列命题为真命题的是(   ) A.若空间向量,满足,则 B.在正方体中,必有 C.若空间向量,,满足,,则 D.空间中任意两个单位向量必相等 10.(25-26高二·全国·暑假作业)(多选)在以下命题中,不正确的命题是(   ) A.已知A,B,C,D是空间任意四点,则 B.是共线的充要条件 C.若与共线,则表示与的有向线段所在直线平行 D.对空间任意一点O和不共线的三点A,B,C,若(其中),则P,A,B,C四点共面 三、填空题 11.(24-25高二下·江苏淮安·阶段检测)已知A,B,C三点不共线,点O为平面ABC外任意一点,若点M满足,则点M_________(填“属于”或“不属于”)平面ABC. 12.(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______. 13.(25-26高二下·江苏扬州·期末)在空间四边形中,,,,若,,则_____(用向量,,表示). 14.(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_______. 15.(25-26高二·全国·暑假作业)设是不共线的向量,已知,若A,B,D三点共线,则实数k为______. 16.(25-26高一下·湖南衡阳·期中)四棱锥的底面为正方形,,,,,平面,则______. 四、解答题 17.(24-25高二上·广东深圳·阶段检测)已知平行六面体,化简下列向量表达式,并在图中标出化简得到的向量:    (1); (2); (3). 18.在正方体中,,分别为,的中点,若点满足,证明:,,,四点共面.    1 学科网(北京)股份有限公司 $

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1.1.1  空间向量及其线性运算(7大题型归纳)讲义-2026年新高二数学暑假预习人教A版选择性必修第一册
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