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1.2空间向量基本定理
一、单选题
1.已知空间四边形,其对角线、,、分别是边、的中点,点在线段上,且使,用向量,表示向量 是
A. B.
C. D.
2.以下四个命题中正确的是( )
A.空间的任何一个向量都可用其他三个向量表示
B.若为空间向量的一组基底,则构成空间向量的另一组基底
C.为直角三角形的充要条件是
D.任何三个不共线的向量都可构成空间向量的一个基底
3.对于空间任意一点和不共线的三点,,,且有,则,,是,,,四点共面的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
4.在四面体中,为中点,,若,,,则( )
A. B.
C. D.
5.一个向量在基底下的坐标为,则在基底下的坐标为( )
A. B. C. D.
6.如图,三棱锥A-BCD中,AB⊥底面BCD,BC⊥CD,且AB=BC=1,CD=2,点E为CD的中点,则AE的长为
A. B. C. D.
7.若,,是空间的一个基底,则下列各组中不能构成空间一个基底的是
A.,2,3 B.+,,
C.+2,2+3,3﹣9 D.++,,
8. 已知向量{a,b,c}是空间的一基底,向量{a+b,a-b,c}是空间的另一基底,一向量p在基底{a,b,c}下的坐标为(1,2,3),则向量p在基底{a+b,a-b,c}下的坐标为( )
A.12,3
C.3,?12,
二、填空题
9.如图,平行六面体中,,,则__________.
10.如图,在空间四边形中,,分别为、的中点,点在线段上,且,用向量、、表示向量,设,则、、的和为______.
11.下列四个(1)已知向量是空间的一组基底,则向量也是空间的一组基底;(2) 在正方体中,若点在内,且,则的值为1;(3) 圆上到直线的距离等于1的点有2个;(4)方程表示的曲线是一条直线.其中正确命题的序号是________.
12.如图,在三棱锥中,已知,,设,则的最小值为 .
三、解答题
13.已知向量 a=(?4,2,4),
(1)求 |a
(2)求向量 a 与 b 夹角的余弦值.
14.平行六面体 ABCD?A1B1C
(1)求 AC
(2)求异面直线 BD1 与
15.如图,设O是?ABCD所在平面外的任一点,已知OA→=a→ , OB→=b→ , OC→=c→你能用a→,b→,c→表示OD
16.已知平行六面体ABCD﹣A′B′C′D′.求证:AC→+AB→+AD→
答案
1.C2.B3.B4.D5.B6.B7.C8.B9.10.11.(1)(2)(4)12.
13. (1)解:因为 a=(?4,2,4) 所以 |a|=(?4)2
所以 a?
又因为 |a
所以 cos
故 a 与 b 夹角的余弦值为 ?
(1)可以直接利用向量的模长计算公式得到答案;(2)中可以利用坐标向量的数量积表达公式得到答案。
14. (1)解:记 AB =a, AD =b, AA
则|a|=|b|=|c|=1,〈a,b〉=〈b,c〉=〈c,a〉=60°,
∴a·b=b·c=c·a= 12
| AC1 |2=(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(a·b+b·c+c·a)=1+1+1+2×
∴| AC1 |= 6 ,即AC1的长为
(2)解: BD1 =b+c-a, AC =a+b,∴| BD1 |= 2 ,|
BD1 ·
∴cos〈 BD1 , AC1 〉=
∴AC与BD1夹角的余弦值为 66
(1)记 AB =a, AD =b, AA1 =c,并将其作为一组基底,利用空间向量的基本定理表示出
15. 解:根据向量加法与减法的几何意义,得;
向量OA→+AD→=OD→ , BC→=
又在平行四边形ABCD中,AD→=BC
∴OD→=OA→
=OA→+
=OA→+OC→
=a→﹣b→+
∴能用a→,b→,c→
根据向量的加法与减法的几何意义,得出用a→,b→,c→
16. 证明:如图所示,
平行六面体ABCD﹣A′B′C′D′中,
AB→+AD→=
∴AC→+AB→+AD→=AC→+
根据题意,画出图形,结合图形,利用向量的合成法则,即可证出结论。
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