摘要:
**基本信息**
高中数学同步练,聚焦空间向量及其线性运算新授课,分层科学且梯度合理,知识巩固路径从概念到综合应用递进,适配日常教学与能力提升。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A组巩固过关|空间向量概念、加减/数乘运算、共线/共面判断及参数求解|标注易错点,基础题型对应单一知识点,衔接教材例题,强化空间观念|
|B组能力进阶|多面体中向量表示、共面参数综合计算|多选题与解答题结合,整合多个知识点,培养推理能力与模型观念|
|C组思维拔高|数学文化(堑堵模型)、逻辑推理(截面问题)|设置探究性问题,发展直观想象与创新意识,提升综合思维|
|拓展链接高考|高考真题及模拟题(如平行六面体向量表示)|对接高考考点,强化数学语言表达与应用意识,助力阶段测评|
内容正文:
分层作业
1.1.1空间向量及其线性运算
目 录
A组 巩固过关
知识点01 空间向量的有关概念(易错)
知识点02 空间向量的加减运算
知识点03 空间向量的数乘运算
知识点04 空间向量共线的判断
知识点05 由空间向量共线求参数
知识点06 判定空间向量共面
知识点07 由空间向量共面求参数(重点)
B组 能力进阶
C组 思维拔高
拓展 链接高考
空间向量的有关概念知识点01
知识点速记:
(1)定义:在空间,具有大小和方向的量叫做空间向量.
(2)长度或模:向量的大小.
(3)表示方法:①几何表示法:空间向量用有向线段表示;
②字母表示法:用字母a,b,c,…表示;若向量a的起点是A,终点是B,也可记作,其模记为|a|或.
(4)几类特殊的空间向量
名称
定义及表示
零向量
长度为0的向量叫做零向量,记为0
单位向量
模为1的向量称为单位向量
相反向量
与向量a长度相等而方向相反的向量,称为a的相反向量,记为 -a
共线向量(平行向量)
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.规定:对于任意向量a,都有0∥a
相等向量
方向相同且模相等的向量称为相等向量
题型巩固练:
1.(25-26高二上·贵州毕节·阶段检测)下列说法错误的是( )
A.同平面向量一样,任意两个空间向量都不能比较大小 B.是向量的必要不充分条件
C.只有零向量的模等于0 D.共线的单位向量都相等
【答案】D
【详解】选项A:向量是兼具大小与方向的量,本身无法比较大小,仅模可以比较,此说法正确.
选项B:需满足模相等且方向相同,故是的必要不充分条件,此说法正确.
选项C:零向量的定义为模等于0的向量,不存在其他模为0的向量,此说法正确.
选项D:共线的单位向量方向可能相同或相反,方向相反时向量不相等,此说法错误.
故选:D.
2.下列关于空间向量的命题中,正确的是( )
A.将空间中所有的单位向量平移到同一个点为起点,则它们的终点构成一个圆
B.若空间向量,满足,则或;
C.若空间向量满足,则;
D.若空间向量满足,,则.
【答案】C
【详解】对于A,根据空间向量的定义,空间中所有的单位向量平移到同一个点为起点,
则它们的终点构成一个球面,所以A错误;
对于B,若空间向量,满足,
但由于它们的方向不一定相同或相反,故不一定相等或相反,所以B错误;
对于C,根据向量相等的定义可得,所以C正确;
对于D,向量的平行不具有传递性,比如当为零向量时,零向量与任何向量都平行,
则不一定平行,所以D错误.
故选:C.
3.(25-26高二上·天津·阶段检测)下列关于空间向量的命题中,正确的是( )
A.空间中所有的单位向量都相等 B.长度相等且方向相反的两个向量是相反向量
C.若满足,且同向,则 D.两个向量相等,则它们的起点与终点相同
【答案】B
【详解】对于A,向量是既有大小又有方向的量,所有单位向量的模相等,方向不一定相同,
所以空间中所有的单位向量不一定相等,所以A错误;
对于B,由相反向量的定义知,长度相等且方向相反的两个向量是相反向量,所以B正确;
对于C,由向量的定义知,向量不能比较大小,所以C错误;
对于D,根据相等向量的定义知,长度相等且方向相同的两个向量是相等向量,但相等向量的起点和终点不一定相同,所以D错误.
故选:B.
空间向量的加减运算知识点02
知识点速记: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
题型巩固练:
4.(25-26高二下·江苏苏州·阶段检测)如图,在平行六面体中,( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】.
5.(25-26高二上·广东深圳·期末)如图,在平行六面体中,( )
A. B. C. D.
【详解】.
故选:B
6.(25-26高二·全国·暑假作业)在正方体中,下列各式的运算结果不为向量的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据空间向量的加法法则及正方体的性质,逐一判断可知A,B,D的运算结果都为,而C中,.
7.(25-26高二·全国·暑假作业)如图,在长方体中,下列各式运算结果不为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A中,;
B中,;
C中,;
D中,.
空间向量的数乘运算知识点03
知识点速记:
定义
任何一个向量都可看作某平面上的向量,它与实数相乘可类比平面向量数乘的法则进行,因而有
几何意义
与方向相同
的长度是的长度的倍
与方向相反
,其方向是任意的
运算律
对实数加法的分配律
对向量加法的分配律
题型巩固练:
8.(25-26高二下·江苏徐州·阶段检测)在四面体中,为棱的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】在四面体中,为棱的中点,
则,
则.
9.(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,,,
,
.
10.(25-26高二下·江苏·期中)如图,在空间四边形中,,连接,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】在空间四边形中,,
则.
11.(25-26高二上·广东惠州·期末)如图,在三棱锥中,设,,,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】连接,由向量的加减和数乘运算规则可知
.
故选:D.
空间向量共线的判断知识点04
知识点速记:空间两个向量共线的充要条件
对于空间任意两个向量、,的充要条件是存在实数λ,使得.
题型巩固练:
12.(24-25高二上·湖南永州·期中)下列条件中,能说明空间中不重合的三点、、共线的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】对于A,对于空间中的任意向量,都有,不能说明三点共线,说法A错误;
对于B,若,则,而,据此可知,即,两点重合,选项B错误;
对于C,,则、、三点共线,选项C正确;
对于D,,则线段的长度与线段的长度相等,不一定有、、三点共线,选项D错误;
故选:C.
13.(24-25高二上·天津河西·期中)设空间四点满足,其中,则( )
A.点一定在直线上 B.点一定不在直线上
C.点不一定在直线上 D.以上答案都不对
【答案】A
【详解】因为,所以,而,
故,所以,
所以,则点一定在直线上,故A正确.
故选:A
14.(24-25高二上·河南许昌·阶段检测)在长方体中,,分别为,的中点,则下列向量中与向量平行的向量是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由长方体,可得,,
所以四边形是平行四边形,所以,同理可得,
又,分别为,的中点,所以,所以,
所以向量平行于,
因为直线与直线相交,又,所以向量不平行于,,
又直线与相交,所以向量不平行于.
故选:B.
由空间向量共线求参数知识点05
知识点速记:三点共线判定结论
空间中三点共线,具体结论如下:
⑴向量比例法:存在实数,使得;
⑵定点表示法:对于空间任意一点,点在直线上的充要条件是存在唯一实数,使得;
⑶系数和性质:若,则三点共线的充要条件是.
题型巩固练:
15.(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( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为.
因为、、三点共线,所以.
所以.
故选:D
16.(25-26高二上·广东揭阳·阶段检测)已知是空间的一个基底,向量,,,若,则的值________
【答案】
【详解】因为,所以,即,,
所以.
17.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.
判断空间向量共面知识点06
知识点速记:1.直线的方向向量
(1)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上的任意一点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,把与向量平行的非零向量称为直线l的方向向量.
(2)直线可以由其上一点和它的 方向向量确定.
2. 空间向量共面的充要条件
(1)共面向量:平行于同一平面的向量,叫做共面向量.
(2)空间向量共面的充要条件:向量与不共线向量,共面的充要条件是存在唯一的有序实数对,使.
3. 空间四点共面推论(重点)
设是空间中不共面的四点,对应空间任意一点,
⑴若,且系数满足,则四点共面;反之,若四点共面,则存在唯一的实数满足;
⑵点位于平面内的充要条件是存在实数对使得.
题型巩固练:
18.(多选)(25-26高二上·陕西榆林·开学考试)已知,,是空间中不共线的三点,点为空间内的任意一点,若点在平面内,且,则下列关于和的值满足条件的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】BCD
【详解】由题意,
,,是空间中不共线的三点,点为空间内的任意一点,
点在平面内,且,
∴,即,
A项,,故A错误;
B项,,故B正确;
C项,,故C正确;
D项,,故D正确.
19.(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
【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.
20.(25-26高二下·江苏淮安·阶段检测)已知是三个不共面的向量,则下列向量组中共面的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】对于A,设,,共面,则必有不全为0的实数,,
使得,又,,不共面,
所以,无解,所以,,不共面,故A不符合;
对于B,设,,共面,则必有不全为0的实数,,
使得,又,,不共面,
所以,无解,所以,,不共面,故B不符合;
对于C,假设,,共面,则必有不全为0的实数,,
使得,又,,不共面,
则,故,所以,,共面,故C符合题意;
对于D,设,,共面,则必有不全为0的实数,,
使得,又,,不共面,
所以,无解,所以,,不共面,故D不符合.
故选:C.
由空间向量共面求参数知识点07
21.(25-26高二下·安徽马鞍山·阶段检测)已知为空间中四点,任意三点不共线,且,若四点共面,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【详解】因为四点共面,且,
所以由共面定理可得,,即.
22.(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.
23.(25-26高二上·重庆·阶段检测)已知平面内有四点 ,其中 三点不共线,且 为平面 内一点,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由于点P与共面, 三点不共线,
故存在实数,使得,
则,
即,
而,故,解得,
故选:A
1、 单选题
1.(25-26高二上·云南曲靖·期末)在正方体中,E,F分别是的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】.
故选:B.
2.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)如图,在正方体中,下列各式运算结果为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】对于A:,不符合.
对于B:,符合.
对于C:,不符合.
对于D:,不符合.
3.(25-26高二上·福建福州·期末)在三棱锥中,是的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
由是的中点,可知,
故选:B
4.(25-26高二上·河南开封·阶段检测)如图,在三棱锥中,,,,点在线段OA上,且,为线段BC的中点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】.
故选:B
5.(25-26高二下·河南平顶山·期中)如图,在正八面体中,四边形为平行四边形,,分别为,的中点,设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】为正八面体,四边形为正方形;
;
是的中点,,则,
为的中点,四边形为平行四边形, ,
.
6.(25-26高二上·广东广州·期末)在正四棱锥中,,.若平面AEF与直线PC相交于点Q,且,则的值为( )
A.4 B.5 C. D.
【答案】A
【详解】连接交于点,连接,
在正四棱锥中,且为的中点,
则,,即,
则,即,
则,
由题意,四点共面,则,解得.
故选:A
7.在下列命题中:
①若向量共线,则向量所在的直线平行;
②若向量所在的直线为异面直线,则向量一定不共面;
③若三个向量两两共面,则向量共面;
④已知空间的三个向量,则对于空间的任意一个向量总存在实数使得其中正确命题的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【详解】对于①,若向量共线,则向量所在的直线平行,也可能共线,故①错误;
对于②,由于向量可以平移,两个向量一定共面,故②错误;
对于③,任意两个向量自然是两两共面,三个向量则不一定共面,例如空间直角坐标系轴所在的向量两两共面,但是显然轴不共面,故③错误;
对于④,若共线时,显然共面,于是只能表示和共面的向量,对于空间中的任意向量则不一定成立,故④错误.
于是四个选项都是错的.
故选:A
8.(25-26高二下·江苏淮安·阶段检测)已知三点共线,为空间任一点,则①;②存在三个不为的实数,使,那么使①②成立的与的值分别为( )
A.1, B.,0 C.0,1 D.,0
【答案】D
【详解】因为三点共线,所以存在实数,满足,
因为为空间任一点,所以,即,
因为,所以,解得,
因为存在三个不为的实数,使,
所以,所以,即,
所以.
综上,,
二、多选题
9.(24-25高二上·安徽合肥·期中)下列说法正确的有( )
A.设是空间向量,若与共线,与共线,则与共线
B.若两个非零向量与满足,则
C.零向量与任何向量都共线
D.两个单位向量一定是相等向量
【答案】BC
【详解】对于A,若为零向量时,则无法得到与共线,A错误,
对于B,由可得,故∥,B正确,
对于C,零向量与任意向量共线,故C正确,
对于D,单位向量的模长相等,但是方向不一定相同,故D错误,
故选:BC
10.(25-26高二上·河北邢台·阶段检测)已知三点不共线,为平面外一点,下列条件中能确定四点共面的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】因为,结合平面向量的基本定理可知四点共面,所以A选项正确;
由空间向量基本定理可知,若四点共面,则需满足存在实数,使得,且,显然B选项不正确,C选项正确;
化简,可得,
满足四点不共面,D选项不正确.
故选:AC
11.(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
【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
三、填空题
12.(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】
【详解】由,则,即,
则.
13.(25-26高二上·吉林·开学考试)设向量不共面,已知,,,若三点共线,则________.
【答案】0
【详解】因为,,,所以.因为三点共线,所以存在唯一的实数,使得,即,即,解得.
14.(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________.
【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.
四、解答题
15.(25-26高二下·江苏宿迁·阶段检测)如图,已知为空间的9个点,且,,,,,,,
求证:
(1)四点共面,四点共面;
(2);
(3).
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析
【详解】(1)因为,,所以,,共面,
所以四点共面.
因为,,所以,,共面,
所以四点共面.
(2)
,
所以.
(3).
16.(25-26高二上·湖北武汉·期中)已知向量,,是空间中不共面的三个向量,若,,.
(1)若三点共线,求的值;
(2)若四点共面,求的最大值.
【答案】(1);(2)
【详解】(1)因为B,C,D三点共线,则,
又,
,
所以
即,
解得,所以;
(2)因为A,B,C,D四点共面,所以,
即
,
于是有,
解得,即,
所以,
当,时,取到最大值.
1.【数学文化】(24-25高二上·广东东莞·阶段检测)《九章算术》中的“商功”篇主要讲述了以立体几何为主的各种形体体积的计算,其中堑堵是指底面为直角三角形的直棱柱.如图,在堑堵中,M,N分别是的中点,是的中点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】连接,因为是的中点,所以,
因为底面为直角三角形的直棱柱,
所以四边形为长方形,
又因M,N分别是的中点,
所以,
则,
又因,所以可得,解得,
所以.
故选:A.
2.(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.
3.(25-26高二上·广西来宾·期中)已知空间向量不共面,则与向量共面的向量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】对A,假设,即,
则,显然无实数解,则与向量不共面,故A错误;
对B,因为,所以共面,故B正确;
对C,假设,即,
则,显然无实数解,则与向量不共面,故C错误;
对D,假设,即,
则,显然无实数解,则与向量不共面,故D错误;
故选:B.
4.(25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测)在四面体OABC中,空间的一点M满足,若共面,则( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】法一:根据空间向量运算结合共面向量定理即可得到相关方程组,解出即可;
法二:利用四点共面的结论即可.
【详解】法一:由题意,, ,
共面,所以存在唯一实数对,使得,
即,
所以,解得
法二:由共面得四点共面,
则根据四点共面的充要条件可得,即.
故选:A
5.【直观想象】(多选)(25-26高二上·江苏南通·期末)在空间四边形中,已知为的重心,分别为边的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】利用重心的性质得出,再利用向量的加减法计算求出,判断选项A;利用中点的性质计算,判断选项B;计算判断选项C;计算判断选项D.
【详解】
选项A:取中点,则是的一条中线,重心为,则,
,
,
,故A正确;
选项B:已知是中点,是中点,
,故B正确;
选项C:,故C错误;
选项D:,
,
是中点,
,故D正确.
故选:ABD.
6.(25-26高二上·河南新乡·阶段检测)如图,已知三棱锥,为的重心,点,为,的中点,点分别在上,,.若四点共面,则______.
【答案】24
【详解】如图,设的中点为,连接.
因为点为的重心,所以点在线段上.
因为
,
所以,
所以.
若四点共面,则,解得.
7.【逻辑推理】(25-26高二下·上海·期中)如图所示,为平行六面体(六个面均为平行四边形的棱柱),点E、F分别在棱、上,满足,(为实数).若平面截所得截面是一个五边形,则的取值范围是________.
【答案】
【分析】设平面与直线的交点为,由题意可得点在线段的延长线上,进而根据面面平行、线面平行的性质得到,,可得四边形为平行四边形,进而结合空间向量的线性运算可得,进而求解即可.
【详解】设平面与直线的交点为,
由于平面截所得截面是一个五边形,
则点在线段的延长线上,
在平行六面体中,平面平面,
因为平面,所以平面,
又平面,平面平面,则,同理可得,
所以四边形为平行四边形,
则,
,
由于点在线段的延长线上,则,即,
又点F在棱上,则,且时,点F与点重合,此时截面为四边形,不满足题意,
因此,则的取值范围是.
1.(2001·全国·高考真题)在平行六面体中,M为与的交点,若,,,则下列向量中与相等的向量是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】.
故选:A.
2.(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】
【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.
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$函学科网·上好课
www.zxxk.com
上好每一堂课
分层作业
1.1.1空间向量及其运算
参考答案
A组
巩固过关
知识点01
空间向量的有关概念
1.D:
2.C:
3.B;
知识点02
空间向量的加减运算
4.A;
5.B;
6.C:
7.D
知识点03
空间向量的数乘运算
8.D
9.A:
10.D:
11.D
知识点04
空间向量共线的判断
12.C:
13.A:
14.B:
知识点05
由空间向量共线求参数
7
15.D:
16.
2:
17.-8
知识点06
判断空间向量共面
18.BCD
19.C
20.C
1/4
可学科网·上好课
www.zxxk.com
上好每一堂课
知识点07
由空间向量共面求参数
21.C:
22.A:
23.A:
B组
能力进阶
一、单选题
1.B;2.B:
3.B;
4.B;
5.D:6.A:7.A:8.D:
二、多选题
9.BC:10.BC
11.ABD
三、填空题
2.a++
1
2
2
13.0;
14.7
四、解答题
15.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析3)证明见解析
【详解】(1)因为AC=AD+mAB,m≠0,所以AC,AD,AB共面,
所以A,B,C,D四点共面
因为EG=E丽+mEF,m≠0,所以EG,E7,EF共面,
所以E,F,G,H四点共面。
(2)EG=EH+mEF=OH-OE+m(OF-OE)=k(OD-0A)+mk(OB-0A)
=kAD+kmAB=k(4D+mAB)=kAC,
所以AC/1EG
(3)OG=OE+EG=k04+kAC=k04+AC)=kOC
16.【答案】(1)p9=-4(25
【详解】(I)因为B,C,D三点共线,则BC=mBD
2/4
可学科网·上好课
www.zxxk.com
上好每一堂课
又BD=AD-AB=2a+b-2c-(a-2b+c)=a+36-3元,
BC=AC-AB=pa+b+gc-(a-2b+c)=(p-1)a+3b+(q-1)c,
所以(p-1)a+3b+(q-1)c=m(a+36-3C)
p-1=m
即3-3m
9-1=-3m
m=1
解得卫=2,所以
9=-2
P9=-4
(2)因为A,B,C,D四点共面,所以AC=AB+4AD,
pa+b+qc=A(a-26+c)+u(2a+B-2c)
=(2+2m)a+(u-22)b+(2-20)c,
p=元+24
于是有1=-2元,
9=元-2u
22=p+9
解得=4(p-9),即
4-21=1
3p+5q=-4
当P=子g=号时:网取到最大独号
2
C组
思维拔高
1.A:2.A;3.B;4A:5.ABD
6.24:
3/4
函学科网·上好课
www.zxxk.com
上好每一堂课
拓展
链接高考
1.A;2.-6:
414
分层作业
1.1.1空间向量及其线性运算
目 录
A组 巩固过关
知识点01 空间向量的有关概念(易错)
知识点02 空间向量的加减运算
知识点03 空间向量的数乘运算
知识点04 空间向量共线的判断
知识点05 由空间向量共线求参数
知识点06 判定空间向量共面
知识点07 由空间向量共面求参数(重点)
B组 能力进阶
C组 思维拔高
拓展 链接高考
空间向量的有关概念知识点01
知识点速记:
(1)定义:在空间,具有大小和方向的量叫做空间向量.
(2)长度或模:向量的大小.
(3)表示方法:①几何表示法:空间向量用有向线段表示;
②字母表示法:用字母a,b,c,…表示;若向量a的起点是A,终点是B,也可记作,其模记为|a|或.
名称
定义及表示
零向量
长度为0的向量叫做零向量,记为0
单位向量
模为1的向量称为单位向量
相反向量
与向量a长度相等而方向相反的向量,称为a的相反向量,记为 -a
共线向量(平行向量)
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.规定:对于任意向量a,都有0∥a
相等向量
方向相同且模相等的向量称为相等向量
题型巩固练:
1.(25-26高二上·贵州毕节·阶段检测)下列说法错误的是( )
A.同平面向量一样,任意两个空间向量都不能比较大小 B.是向量的必要不充分条件
C.只有零向量的模等于0 D.共线的单位向量都相等
2.下列关于空间向量的命题中,正确的是( )
A.将空间中所有的单位向量平移到同一个点为起点,则它们的终点构成一个圆
B.若空间向量,满足,则或;
C.若空间向量满足,则;
D.若空间向量满足,,则.
3.(25-26高二上·天津·阶段检测)下列关于空间向量的命题中,正确的是( )
A.空间中所有的单位向量都相等 B.长度相等且方向相反的两个向量是相反向量
C.若满足,且同向,则 D.两个向量相等,则它们的起点与终点相同
空间向量的加减运算知识点02
知识点速记: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
题型巩固练:
4.(25-26高二下·江苏苏州·阶段检测)如图,在平行六面体中,( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二上·广东深圳·期末)如图,在平行六面体中,( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二·全国·暑假作业)在正方体中,下列各式的运算结果不为向量的是( )
A. B.
C. D.
7.(25-26高二·全国·暑假作业)如图,在长方体中,下列各式运算结果不为的是( )
A. B.
C. D.
空间向量的数乘运算知识点03
知识点速记:
定义
任何一个向量都可看作某平面上的向量,它与实数相乘可类比平面向量数乘的法则进行,因而有
几何意义
与方向相同
的长度是的长度的倍
与方向相反
,其方向是任意的
运算律
对实数加法的分配律
对向量加法的分配律
8.(25-26高二下·江苏徐州·阶段检测)在四面体中,为棱的中点,则( )
A. B. C. D.
9.(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.
10.(25-26高二下·江苏·期中)如图,在空间四边形中,,连接,则( )
A. B. C. D.
11.(25-26高二上·广东惠州·期末)如图,在三棱锥中,设,,,若,,则( )
A. B. C. D.
空间向量共线的判断知识点04
知识点速记:空间两个向量共线的充要条件
对于空间任意两个向量、,的充要条件是存在实数λ,使得.
题型巩固练:
12.(24-25高二上·湖南永州·期中)下列条件中,能说明空间中不重合的三点、、共线的是( )
A. B. C. D.
13.(24-25高二上·天津河西·期中)设空间四点满足,其中,则( )
A.点一定在直线上 B.点一定不在直线上
C.点不一定在直线上 D.以上答案都不对
14.(24-25高二上·河南许昌·阶段检测)在长方体中,,分别为,的中点,则下列向量中与向量平行的向量是( )
A. B. C. D.
由空间向量共线求参数知识点05
知识点速记:三点共线判定结论
空间中三点共线,具体结论如下:
⑴向量比例法:存在实数,使得;
⑵定点表示法:对于空间任意一点,点在直线上的充要条件是存在唯一实数,使得;
⑶系数和性质:若,则三点共线的充要条件是.
题型巩固练:
15.(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( )
A. B. C. D.
16.(25-26高二上·广东揭阳·阶段检测)已知是空间的一个基底,向量,,,若,则的值________
17.设是不共线的向量,已知,若A,B,D三点共线,则实数k为______.
判断空间向量共面知识点06
知识点速记:1.直线的方向向量
(1)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上的任意一点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,把与向量平行的非零向量称为直线l的方向向量.
(2)直线可以由其上一点和它的 方向向量确定.
2. 空间向量共面的充要条件
(1)共面向量:平行于同一平面的向量,叫做共面向量.
(2)空间向量共面的充要条件:向量与不共线向量,共面的充要条件是存在唯一的有序实数对,使.
3. 空间四点共面推论(重点)
设是空间中不共面的四点,对应空间任意一点,
⑴若,且系数满足,则四点共面;反之,若四点共面,则存在唯一的实数满足;
⑵点位于平面内的充要条件是存在实数对使得.
题型巩固练:
18.(多选)(25-26高二上·陕西榆林·开学考试)已知,,是空间中不共线的三点,点为空间内的任意一点,若点在平面内,且,则下列关于和的值满足条件的是( )
A., B.,
C., D.,
19.(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.
20.(25-26高二下·江苏淮安·阶段检测)已知是三个不共面的向量,则下列向量组中共面的是( )
A. B.
C. D.
由空间向量共面求参数知识点07
21.(25-26高二下·安徽马鞍山·阶段检测)已知为空间中四点,任意三点不共线,且,若四点共面,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
22.(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.
23.(25-26高二上·重庆·阶段检测)已知平面内有四点 ,其中 三点不共线,且 为平面 内一点,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
1、 单选题
1.(25-26高二上·云南曲靖·期末)在正方体中,E,F分别是的中点,则( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)如图,在正方体中,下列各式运算结果为的是( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高二上·福建福州·期末)在三棱锥中,是的中点,则( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高二上·河南开封·阶段检测)如图,在三棱锥中,,,,点在线段OA上,且,为线段BC的中点,则等于( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高二下·河南平顶山·期中)如图,在正八面体中,四边形为平行四边形,,分别为,的中点,设,,,则( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二上·广东广州·期末)在正四棱锥中,,.若平面AEF与直线PC相交于点Q,且,则的值为( )
A.4 B.5 C. D.
7.在下列命题中:
①若向量共线,则向量所在的直线平行;
②若向量所在的直线为异面直线,则向量一定不共面;
③若三个向量两两共面,则向量共面;
④已知空间的三个向量,则对于空间的任意一个向量总存在实数使得其中正确命题的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
8.(25-26高二下·江苏淮安·阶段检测)已知三点共线,为空间任一点,则①;②存在三个不为的实数,使,那么使①②成立的与的值分别为( )
A.1, B.,0 C.0,1 D.,0
二、多选题
9.(24-25高二上·安徽合肥·期中)下列说法正确的有( )
A.设是空间向量,若与共线,与共线,则与共线
B.若两个非零向量与满足,则
C.零向量与任何向量都共线
D.两个单位向量一定是相等向量
10.(25-26高二上·河北邢台·阶段检测)已知三点不共线,为平面外一点,下列条件中能确定四点共面的是( )
A. B.
C. D.
11.(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.
三、填空题
12.(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).
13.(25-26高二上·吉林·开学考试)设向量不共面,已知,,,若三点共线,则________.
14.(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________.
四、解答题
15.(25-26高二下·江苏宿迁·阶段检测)如图,已知为空间的9个点,且,,,,,,,
求证:
(1)四点共面,四点共面;
(2);
(3).
16.(25-26高二上·湖北武汉·期中)已知向量,,是空间中不共面的三个向量,若,,.
(1)若三点共线,求的值;
(2)若四点共面,求的最大值.
1.【数学文化】(24-25高二上·广东东莞·阶段检测)《九章算术》中的“商功”篇主要讲述了以立体几何为主的各种形体体积的计算,其中堑堵是指底面为直角三角形的直棱柱.如图,在堑堵中,M,N分别是的中点,是的中点,若,则( )
A. B. C. D.
2.(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
3.(25-26高二上·广西来宾·期中)已知空间向量不共面,则与向量共面的向量为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测)在四面体OABC中,空间的一点M满足,若共面,则( )
A. B. C. D.1
5.【直观想象】(多选)(25-26高二上·江苏南通·期末)在空间四边形中,已知为的重心,分别为边的中点,则( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高二上·河南新乡·阶段检测)如图,已知三棱锥,为的重心,点,为,的中点,点分别在上,,.若四点共面,则______.
7.【逻辑推理】(25-26高二下·上海·期中)如图所示,为平行六面体(六个面均为平行四边形的棱柱),点E、F分别在棱、上,满足,(为实数).若平面截所得截面是一个五边形,则的取值范围是________.
1.(2001·全国·高考真题)在平行六面体中,M为与的交点,若,,,则下列向量中与相等的向量是( )
A. B.
C. D.
2.(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__________.
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$