摘要:
**基本信息**
聚焦空间向量概念与线性运算,以题载法构建“概念辨析-运算规律-几何体应用”递进体系,培养空间观念与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|3题(1,6,7)|相等向量判定/反例验证法|从向量基本属性(方向/长度)到相等/相反向量关系|
|线性运算|4题(3,5,8,9)|向量分解法/相反向量转化|加法交换律结合律→模长计算→多向量化简|
|几何体应用|7题(2,4,10-14)|中点性质/基底表示法|从平面四边形到空间六面体/棱锥,实现运算规律迁移|
内容正文:
第一课时 空间向量的概念、空间向量的加法及线性运算
1.下列说法正确的是( )
A.零向量没有方向
B.空间向量不可以平行移动
C.如果两个向量不相等,那么它们的长度不相等
D.同向且等长的有向线段表示同一向量
2.已知四边形ABCD,O为空间中任意一点,且+=+,则四边形ABCD是( )
A.平行四边形 B.空间四边形
C.等腰梯形 D.矩形
3.(2026•日照高二期末)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,化简++=( )
A. B.
C. D.
4.(2026•海淀区高二期末)在四面体O-ABC中,若=,=,=a,=b,=c,则=( )
A.(a+b+c) B.(a+b-c)
C.(a-b+c) D.(b+c-a)
5.在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,|-+|=( )
A.1 B.
C. D.2
6.已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,AC1的中点为O,则下列结论中正确的是( )
A.+与+是一对相等向量
B.-与-是一对相反向量
C.-与-是一对相等向量
D.+++与+++是一对相反向量
7.〔多选〕下列命题为真命题的是( )
A.若空间向量a,b满足|a|=|b|,则a=b
B.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,必有=
C.若空间向量m,n,p满足m=n,n=p,则m=p
D.空间中,a∥b,b∥c,则a∥c
8.〔一题多解〕已知A,B,C,D为空间中任意四点,化简(-)-(-)= .
9.在长方体ABCD-A1B1C1D1中,O为AC1与A1C的交点,且(++)=λ,则λ= .
10.如图所示,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,O为AC的中点.
(1)化简:--= ;
(2)用,,表示,则= .
11.如图在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,AC,BD相交于O,M为OC1的中点,设=a,=b,=c,则=( )
A.a+b-c B.a-b-c
C.-a-b+c D.-a+b-c
12.〔多选〕在三棱锥O-ABC中,=a,=b,=c,点M在直线OA上,且OM=2MA,N是BC的中点,则下列结论可能正确的是( )
A.=(a+b) B.=-a+b+c
C.=(+) D.=-a-c
13.光岳楼,位于山东省聊城市,始建于公元1374年.其墩台为砖石砌成的正四棱台,直观图如图所示,其上缘边长与底边边长之比约为,则++= .
14.如图,已知ABCD-A′B′C′D′是平行六面体.
(1)化简++,并在图中标出其结果;
(2)设M是底面ABCD的中心,N是侧面BCC′B′对角线BC′上靠近C′的四等分点,设=α+β+γ,试求α,β,γ的值.
第一课时 空间向量的概念、空间向量的加法及线性运算
1.D 根据相等向量的概念可以得到D正确.故选D.
2.A ∵+=+,∴=,∴AB∥DC且||=||,∴四边形ABCD为平行四边形.故选A.
3.A 在平行六面体ABCD-A1B1C1D1,连接AC,如图,则++=(+)+=+=,故选A.
4.B 如图,∵=,=,∴M,N分别为AB,OC中点,∴=++=-c+a+=-c+a+(-)=-c+a+b=(a+b-c).
5.B |-+|=|++|=|+|=||=.
6.D A中是一对相反向量;B中是一对相等向量;C中是一对相反向量;D中是一对相反向量,故D正确.
7.BC 对于A,根据向量相等的定义知,两向量相等,不仅模要相等,而且还要方向相同,而A中向量a与b的方向不一定相同,故A为假命题;对于B,与的方向相同,模也相等,故=,故B为真命题;对于C,向量的相等满足传递性,故C为真命题;对于D,平行向量不一定具有传递性,当b=0时,a与c不一定平行,故D为假命题.
8.0 解析:法一(利用相反向量的关系转化为加法运算) (-)-(-)=--+=+++=+++=0.
法二(利用向量的减法运算法则求解) (-)-(-)=(-)+-=+-=-=0.
9. 解析:如图,因为O为AC1与A1C的交点,所以O为AC1的中点,所以=2,则(++)==,故λ=.
10.(1) (2)++ 解析:(1)--=-(+)=-=-=+=.
(2)因=,则=+=+,又==(+),则=+=++.
11.C 由已知得,==c,==b,==a,=+=+=+(+)=c-b-a=-a-b+c.
12.BC 对于A,因为N是BC的中点,可得=(+)=(b+c),所以A不正确;对于B,当点M在线段OA上时,因为OM=2MA,此时=,则=-=(+)-=-a+b+c,所以B正确;对于C,当点M在线段OA的延长线上时,因为OM=2MA,此时A为OM的中点,可得=(+),所以C正确;对于D,当点M在线段OA上时,可得=-=-=a-c;当点M在线段OA的延长线上时,=-=2-=2a-c;当点M在线段AO的延长线上时,OM=2MA不可能成立,综上D不正确.故选B、C.
13. 解析:如图,延长EA,FB,GC,HD相交于一点O,则=,=,∴++=++=++=+=+=.
14.解:(1)如图,取AA′的中点E,在D′C′上取一点F,使D′F=2FC′,连接EF,
则=++.
(2)因为=+=+=(+)+(+)=++,
所以α=,β=,γ=.
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