人教A版 (2019)选择性必修 第一册1.1 空间向量及其运算精品复习练习题
展开1.1.1 空间向量及其线性运算
基 础 练
巩固新知 夯实基础
1.判断下列各命题的真假:
①向量a与b平行,则a与b的方向相同或相反;
②两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同;
③两个有公共终点的向量,一定是共线向量;
④有向线段就是向量,向量就是有向线段.
其中假命题的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,向量表达式-+化简后的结果是( )
A. B. C. D.
3.如图所示,在四棱柱的上底面ABCD中,AB=DC,则下列向量相等的是 ( )
A.AD与CB B.OA与OC
C.AC与DB D.DO与OB
4.已知向量a,b,且=a+2b,=-5a+6b,=7a-2b,则一定共线的三点是( )
A.A,B,D B.A,B,C C.B,C,D D.A,C,D
5.(多选)若A,B,C,D为空间不同的四点,则下列各式为零向量的是( )
A.+2+2+ B.2+2+3+3+
C.++ D.-+-
6.在直三棱柱ABC-A1B1C1中,若CA=a,CB=b,CC1=c,则A1B= .(用a,b,c表示)
7.已知A,B,C三点共线,则对空间任一点O,若=2+μ,则μ=________;存在三个不为0的实数λ,m,n,使λ+m+n=0,那么λ+m+n的值为________.
8.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N分别为AB、B1C的中点.如何用、、表示向量?
能 力 练
综合应用 核心素养
9.已知P为空间中任意一点,A,B,C,D四点满足任意三点均不共线,但四点共面,且=-x+ ,则实数x的值为( )
A. B.- C. D.-
10.已知非零向量e1,e2不共线,如果=e1+e2,=2e1+8e2,=3e1-3e2,则A,B,C,D四点( )
A.一定共线 B.恰是空间四边形的四个顶点
C.一定共面 D.一定不共面
11.在平行六面体ABCD-EFGH中,若=x-2y+3z,则x+y+z等于( )
A. B. C. D.
12.(多选)有下列命题,其中真命题的有( )
A.若∥,则A,B,C,D四点共线
B.若∥,则A,B,C三点共线
C.若e1,e2为不共线的非零向量,a=4e1-e2,b=-e1+e2,则a∥b
D.若向量e1,e2,e3是三个不共面的向量,且满足等式k1e1+k2e2+k3e3=0,则k1=k2=k3=0
13.(多选)已知空间任一点O和不共线的三点A,B,C,下列能得到P,A,B,C四点共面的是 ( )
A.OP=OA+OB+OC
B.OP=13OA+13OB+13OC
C.OP=-PA+12OB+12OC
D.PA=2PB+PC
14.在四面体ABCD中,P在面ABC内,Q在面BCD内,且满足AP=xAB+yAC,AQ=sAB+tAC+uAD,若xy=st,则下面表述中,线段AQ与DP的关系是 ( )
A.AQ与DP所在直线是异面直线
B.AQ与DP所在直线平行
C.线段AQ与DP必相交
D.线段AQ与DP延长后相交
15.设e1,e2是空间两个不共线的向量,已知=e1+ke2,=5e1+4e2,=-e1-2e2,且A,B,D三点共线,实数k=________.
16.在长方体ABCD-A1B1C1D1中,化简-+-+-.
17.如图,在正方体中,E在上,且,F在对角线A1C上,且若.
(1)用表示.
(2)求证:E,F,B三点共线.
【参考答案】
1.B解析:①假命题,若a与b中有一个为零向量时,其方向是不确定的;②真命题;③假命题,终点相同并不能说明这两个向量的方向相同或相反;④假命题,向量可用有向线段来表示,但并不是有向线段.
2.A 解析:如图所示,因为=,-=-=,+=,
∴-+=.
3.D 解析:因为AB=DC,所以四边形ABCD是平行四边形,结合平行四边形的性质及相等向量的定义知,DO=OB,AD=BC,OA=CO,故选D.
4.A 解析:因为=++=3a+6b=3(a+2b)=3,故∥,又与有公共点A,
所以A,B,D三点共线.
5.BD解析: A中,+2+2+=+2+=+++=+;B中,2+2+3+3+=2+3+=0;C中,++=+;D中,-+-=+++表示A→B→C→D→A恰好形成一个回路,结果必为0.
6.b-a-c 解析:如图,连接CA1,A1B=CB-CA1=CB-CA-CC1=b-a-c.
7.-1 0解析: 由A、B、C三点共线,∴2+μ=1,∴μ=-1,又由λ+m+n=0得=--,由A,B,C三点共线知--=1,则λ+m+n=0.
8.解 =++=++(+)=++(-+)=++.
9.A 解析: =-x+=-x+(-)=-x-.
又∵P是空间任意一点,A,B,C,D四点满足任意三点均不共线,但四点共面,∴-x-=1,解得x=.
10.C解析:因为非零向量e1,e2不共线,=e1+e2,=2e1+8e2,=3e1-3e2,所以5-=5e1+5e2-3e1+3e2=2e1+8e2=,所以=5-.由向量共面的充要条件可知,A,B,C,D四点共面.
11.D 解析:由于=++=++,对照已知式子可得x=1,-2y=1,3z=1,故x=1,y=-,z=,从而x+y+z=.
12.BCD解析:根据共线向量的定义,若∥,则AB∥CD或A,B,C,D四点共线,故A错;
因为∥且,有公共点A,所以B正确;由于a=4e1-e2=-4-e1+e2=-4b,所以a∥b,故C正确;易知D也正确.
13.BD 解析:若点P,A,B,C满足PA=xPB+yPC或OP=xOA+yOB+zOC(x+y+z=1),都可以得到P,A,B,C四点共面,故选BD.
14.C 解析:若x=s=0,则AP=yAC,AQ=tAC+uAD,所以AQ=tyAP+uAD,所以A,P,D,Q四点共面;若x≠0,s≠0,则由xy=st得sx=ty,令sx=ty=m,则AQ=mAP+uAD,故A,P,D,Q四点共面,又AQ与DP不平行,所以AQ与DP必相交.故选C.
15.1 解析:∵=++=7e1+(k+6)e2,且与共线,故=x,
即7e1+(k+6)e2=xe1+xke2,故(7-x)e1+(k+6-xk)e2=0,
又∵e1,e2不共线,∴解得故k的值为1.
16.解:-+-+-=(-)+(-) +(-)=++=+=.
17.解:(1)因为, ,
所以,
所以;
(2)
,
又与相交于B,所以E,F,B三点共线.
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