内容正文:
1.2 空间向量基本定理课后同步练习
1.(25-26高二下·福建宁德·期末)已知,,是不共面的三个向量,则下列能构成一组基的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
2.(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.
3.(25-26高二下·福建漳州·阶段检测)如图,在四面体中,,,.点在上,且,为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
4.(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.
5.(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.
6.(25-26高二上·陕西西安·期末)在平行六面体中,M为AB的中点,,若,则( )
A. B. C. D.
7.(25-26高二上·浙江台州·期末)在平行六面体中,已知,,则的长度为( )
A. B. C. D.
8.(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.
9.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)(多选)如图,在正三棱锥中,,D是中点,E是中点,点F,G满足,,直线DF,GE相交于H,下列说法正确的是( )
A. B.
C.与是共线向量 D.
10.(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)(多选)下列说法正确的是( )
A.若空间中的满足,则三点共线
B.空间中三个向量,若,则向量共面
C.已知四点不共面,点满足:,则四点共面
D.是空间的一组基底,若,,则不能为空间的一组基底
11.(25-26高二下·江苏徐州·期末)(多选)在正四面体中,可以与构成空间的一个基底的是( )
A., B.,
C., D.,
12.(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
13.(25-26高二上·山东青岛·期末)是空间的一个单位正交基底,向量,若向量用空间的另一个基底表示为,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______
15.(25-26高二上·陕西咸阳·期中)如图,在平行六面体中,,,,点P为线段BC中点.
(1)求;
(2)求.
16.(2026高二·全国·专题练习)如图,在平行六面体中,以顶点为端点的三条棱长都是,且它们彼此的夹角都是,为与的交点,若,,,
(1)用,,表示和;
(2)求.
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1.2 空间向量基本定理课后同步练习
1.(25-26高二下·福建宁德·期末)已知,,是不共面的三个向量,则下列能构成一组基的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】D
【分析】由不共面的三个向量能构成一组基底判断.
【详解】对于A选项,存在,使得,则三个向量共面,不能构成一组基底;
对于B选项,存在,使得,则三个向量共面,不能构成一组基底;
对于C选项,存在,使得,则三个向量共面,不能构成一组基底;
对于D选项,设,整理得,
由不共面,得,解得,只有零解,
则,,三个向量不共面,所以能构成一组基底.
2.(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.
3.(25-26高二下·福建漳州·阶段检测)如图,在四面体中,,,.点在上,且,为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】借助空间向量线性运算法则计算即可得.
【详解】如图,连接,
∵N是的中点,,
,,
.
4.(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.
5.(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.
6.(25-26高二上·陕西西安·期末)在平行六面体中,M为AB的中点,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,将利用线性运算表示成,由此可解出,即可求解的值.
【详解】在平行六面体中,M为AB的中点,,
有,
又,则,
所以.
故选:C
7.(25-26高二上·浙江台州·期末)在平行六面体中,已知,,则的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用空间向量模长公式,将体对角线向量分解为三条棱向量的和,平方展开后代入模长与夹角计算数量积,最后开方得到结果.
【详解】在平行六面体中,,
.
因为,,
,
所以,即.
故选:C
8.(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.
9.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)(多选)如图,在正三棱锥中,,D是中点,E是中点,点F,G满足,,直线DF,GE相交于H,下列说法正确的是( )
A. B.
C.与是共线向量 D.
【答案】AC
【分析】以为一组基底,结合数量积的运算法则可判断A;B利用数量积的定义得出判断B;利用平面平面以及判断三点共线可判断C;利用向量的加减运算判断D.
【详解】对于A,设,,
则,
于是,故A正确;
对于B,因为,,所以,则夹角等于,
因为,则为锐角,由数量积的定义可知,故B错误;
对于C,因为,平面,则平面,
同理,平面,则平面,
又平面平面,故,即三点共线,故C正确;
对于D,因
,故D错误.
10.(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)(多选)下列说法正确的是( )
A.若空间中的满足,则三点共线
B.空间中三个向量,若,则向量共面
C.已知四点不共面,点满足:,则四点共面
D.是空间的一组基底,若,,则不能为空间的一组基底
【答案】ABC
【分析】选项A,对已知等式变形,根据向量共线条件判断;选项B、C,根据共面向量定理判断;选项D,利用反证法得不共面,所以可作基底.
【详解】,,
可得,所以三点共线,选项A正确;
,则存在实数,,
所以存在实数,,向量共面,选项B正确;
,,,
所以,即,
所以四点共面,选项C正确;
假设共面,则存在实数,使得,
即,即,
因为不共面,所以无解,
所以不共面,能为空间的一组基底,选项D错误.
11.(25-26高二下·江苏徐州·期末)(多选)在正四面体中,可以与构成空间的一个基底的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】ACD
【分析】以为原点,设,,,则,,即为不共面的基底,将所有向量用,,表示后,判断三个目标向量的线性相关性即可.
【详解】选项A:,.
设,整理得,
因,,不共面,则系数全为0,所以,
故三个向量线性无关,可构成基底,A正确.
选项B:,,
三个向量都仅含,分量,都在平面内,故共面,不能构成基底,B错误.
选项C:,.
设,整理得,
解得,线性无关,故可构成基底,C正确.
选项D:,.
设,整理得,
解得,线性无关,故可构成基底,D正确.
12.(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.
13.(25-26高二上·山东青岛·期末)是空间的一个单位正交基底,向量,若向量用空间的另一个基底表示为,则______.
【答案】
【分析】利用空间向量的基本定理可得出关于、、的方程组,解出这三个未知数的值,即可得解.
【详解】因为,且,
由于是空间的一个单位正交基底,所以,解得,
因此.
故答案为:.
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:.
15.(25-26高二上·陕西咸阳·期中)如图,在平行六面体中,,,,点P为线段BC中点.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)三个不共面的向量作为基底,再用基底表示,再用模长公式.
(2)用基底表示,用数量积计算得出结果就行.
【详解】(1)设,,,这三个向量不共面,构成空间的一个基底,
则,,,
因为,
所以
(2)由(1)可知,
同理可得,
.
所以
.
16.(2026高二·全国·专题练习)如图,在平行六面体中,以顶点为端点的三条棱长都是,且它们彼此的夹角都是,为与的交点,若,,,
(1)用,,表示和;
(2)求.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据空间向量线性运算法则,结合图形计算可得;
(2)首先根据数量积的定义求出,,,再根据数量积的运算律求出及,最后根据夹角公式计算可得.
【详解】(1)连接,如图:
因为,,,
在,根据向量减法法则可得: ,
因为底面是平行四边形,
故,
因为∥且,
所以,
又为线段中点
所以,
在中,,
故平行四边形中,;
(2)因为顶点为端点的三条棱长都是,且它们彼此的夹角都是,
故,, ,
所以
,故,
所以 ,
所以.
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