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
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$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.
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