《空间向量与立体几何》 基础检测
空间向量及其运算
1.1.1 空间向量及其线性运算
检测目标:
(1)空间向量加减法、数乘运算熟练程度
(2)方向向量、共面向量掌握
(3)共线定理、共面定理的理解
建议用时:25分钟
知识点1 空间向量的概念
1.(单选题)下列命题为真命题( )
A.将空间向量中所有单位向量移到同一起点,则它们的终点构成一个圆
B.两个空间向量不共面
C.零向量不能作为直线的方向向量
D.若空间向量a,b,c,满足a=b,b=c,则a=c
知识点2 空间向量的加减法
2.(单选题)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,M为A1C1与B1D1的交点,若 = , = , = ,则与 相等的向量是( )
A.
B.
C.
D.
3.(单选题)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,M为棱CC1的中点.若 = , = , = ,则 等于( )
A. + +
B. - +
C. + +
D. - +
4.(单选题)如图,在三棱锥O-ABC中,D是BC的中点,若 = , = , = ,则 等于( )
A.- + +
B.- + -
C.-
D.
5.(单选题)长方体ABCD-A1B1C1D1中,化简 =( )
A.
B.
C.
D.
6.(单选题)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,若 ,则abc的值等于( )
A.
B.
C.
D.
7.(单选题)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,M为AC与BD的交点,若 = , = , = ,则下列向量运算不正确的是( )
A. =- +
B. =-
C. =
D. =- -
8.(填空题)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,设 , , ,若用向量 、 、 表示向量 ,则 =___ .
9.(填空题)已知三棱锥O-ABC,其中D是线段BC的中点,如图所示,用基向量 , , 表示向量 的表达式为 ___ .
知识点3 空间向量的数乘运算
10.(单选题)在四面体OABC中, = , = , = ,且 =2 , = ,则 等于( )
A.- - +
B.- + +
C. + -
D. - +
11.(单选题)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F分别是BC,CC1的中点, ,则 =( )
A.
B.
C.
D.
12.(单选题)如图,在三棱锥S-ABC中,点E,F分别是SA,BC的中点,点G在棱EF上,且满足 = ,若 = , = , = ,则 =( )
A. - +
B. +
C. - +
D. - +
13.(填空题)如图所示,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,A1C1∩B1D1=F,若 =x +y +z ,则x+y+z=___ .
14.(填空题)如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,设 ,N是BC的中点,则向量 =___ .(用 表示)
15.(填空题)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N分别为AB、B1C的中点.用 、 、 表示向量 ,则 =___ .
知识点4 向量的共线定理、共面定理
16.(多选题)下列命题正确的是( )
A.若向量a,b,p满足p=xa+yb,则向量a,b,p共面
B.若向量a,b,p共面,则向量p=xa+yb
C.若A,B,C,D四点共面,则满足=x +y
D.若满足=x +y ,则A,B,C,D四点共面
17.(单选题)对于空间任意一点O和不共线的三点A,B,C,有 (x,y,z∈R),则“x=2,y=-2,z=1”是“P,A,B,C四点共面”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.即不充分也不必要条件
18.(单选题)已知A,B,C,D,E是空间中的五个点,其中点A,B,C不共线,则“存在实数x,y,使得 =x +y 是“DE || 平面ABC”的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
参考答案与试题解析
1.(单选题)下列命题为真命题( )
A.将空间向量中所有单位向量移到同一起点,则它们的终点构成一个圆
B.两个空间向量不共面
C.零向量不能作为直线的方向向量
D.若空间向量a,b,c,满足a=b,b=c,则a=c
【正确答案】:C
【解析】:A.将空间向量中所有单位向量移到同一起点,则它们的终点构成一个球,A错误
B.因为向量可以改变起点,任意两个向量都可以转移动同一平面内,所以两个空间向量总是共面,B错误
C.因为零向量方向不唯一,所以零向量不能作为直线的方向向量
D.当三者中部分或都为零向量,因为方向不唯一,则该命题不成立,D错误
【点评】:本题考查空间向量概念的理解,是基础题.
2.(单选题)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,M为A1C1与B1D1的交点,若 = , = , = ,则与 相等的向量是( )
A.
B.
C.
D.
【正确答案】:B
【解析】:利用向量加法法则直接求解.
【解答】:解:在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,M为A1C1与B1D1的交点,
= , = , = ,
∴ =
= +
=
=- + +
=- .
故选:B.
【点评】:本题考查向量的求法,考查向量加法法则等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
3.(单选题)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,M为棱CC1的中点.若 = , = , = ,则 等于( )
A. + +
B. - +
C. + +
D. - +
【正确答案】:A
【解析】:利用空间向量运算法则进行计算.
【解答】:解:由题意得: ,
所以 .
故选:A.
【点评】:本题考查空间向量的线性运算,属于基础题.
4.(单选题)如图,在三棱锥O-ABC中,D是BC的中点,若 = , = , = ,则 等于( )
A.- + +
B.- + -
C.-
D.
【正确答案】:C
【解析】:由D为BC的中点,可得 = ( + ),将 = - , = - 代入即可得出.
【解答】:解:因为D为BC的中点,
所以 = ( + ),
又 = - , = - ,
所以 = [( - )+( - )]=- + + =- + + .
故选:C.
【点评】:本题主要考查了空间向量及其线性运算,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
5.(单选题)长方体ABCD-A1B1C1D1中,化简 =( )
A.
B.
C.
D.
【正确答案】:C
【解析】:利用空间向量的线性运算法则求解.
【解答】:解:∵底面ABCD是一个平行四边形,
∴ = ,
又∵ ,
∴ = + = ,
故选:C.
【点评】:本题主要考查了空间向量的线性运算法则,是基础题.
6.(单选题)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,若 ,则abc的值等于( )
A.
B.
C.
D.
【正确答案】:D
【解析】:由向量的线性运算求得 = + = + + ,结合已知可求得a,b,c的值,从而得到abc的值.
【解答】:解:如图, = + = + + ,
由 ,
可得a=1,b= ,c=- ,
所以abc=- .
故选:D.
【点评】:本题主要考查空间向量及其线性运算,属于基础题.
7.(单选题)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,M为AC与BD的交点,若 = , = , = ,则下列向量运算不正确的是( )
A. =- +
B. =-
C. =
D. =- -
【正确答案】:D
【解析】:利用空间向量的加法运算法则求解.
【解答】:解:由已知得:- + + = + - = ,故A正确;
,故B正确;
,故C正确;
= + = + = + + ≠- + + ,故D错误.
故选:D.
【点评】:本题考查空间向量运算的应用,是基础题,解题时要注意加法运算法则的合理运用.
8.(填空题)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,设 , , ,若用向量 、 、 表示向量 ,则 =___ .
【正确答案】:[1] + +
【解析】:由题意画出图形,再由向量加法的三角形法则和平行四边形法则求解.
【解答】:解:如图,
∵ , , ,
则 = + + = + + = + + .
故答案为: + + .
【点评】:本题考查空间向量基本定理的应用,考查数形结合的解题思想,是基础题.
9.(填空题)已知三棱锥O-ABC,其中D是线段BC的中点,如图所示,用基向量 , , 表示向量 的表达式为 ___ .
【正确答案】:[1]- + +
【解析】:根据向量的线性运算求出向量 的表达式即可.
【解答】:解:结合图像得:
= +
= - +
= - + ( - )
=- + + ,
故答案为:- + + .
【点评】:本题考查了向量的线性运算,考查数形结合思想,是基础题.
10.(单选题)在四面体OABC中, = , = , = ,且 =2 , = ,则 等于( )
A.- - +
B.- + +
C. + -
D. - +
【正确答案】:B
【解析】:直接利用向量加法的三角形法则进行运算即可.
【解答】:解:在四面体OABC中, = , = , = ,且 =2 , = ,
则 = - = ( )- =- + ,
故选:B.
【点评】:本题考查空间向量的运算,空间向量基底的应用,属于基础题.
11.(单选题)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F分别是BC,CC1的中点, ,则 =( )
A.
B.
C.
D.
【正确答案】:D
【解析】:利用向量加法法则能求出结果.
【解答】:解:在三棱柱ABC-A1B1C1中,E,F分别是BC,CC1的中点, ,
则 =
= + +
= + - +
=- + + .
故选:D.
【点评】:本题考查向量的求法,考查向量加法法则等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
12.(单选题)如图,在三棱锥S-ABC中,点E,F分别是SA,BC的中点,点G在棱EF上,且满足 = ,若 = , = , = ,则 =( )
A. - +
B. +
C. - +
D. - +
【正确答案】:B
【解析】:类比平面向量的线性表示,结合向量加法的三角形法则可求.
【解答】:解:因为 = = ( ),
= + ,
= ,
= ,
= .
故选:B.
【点评】:本题主要考查了向量的线性表示,属于基础题.
13.(填空题)如图所示,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,A1C1∩B1D1=F,若 =x +y +z ,则x+y+z=___ .
【正确答案】:[1]2
【解析】:在平行六面体中把向量 用 表示,然后利用向量相等,得到x,y,z的值.
【解答】:解:因为
=
=
= ,
又 =x +y +z ,
所以 ,
则x+y+z=2.
故答案为:2.
【点评】:本题考查了空间向量基本定理的理解和应用,考查了化简运算能力与转化回归能力,属于基础题.
14.(填空题)如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,设 ,N是BC的中点,则向量 =___ .(用 表示)
【正确答案】:[1]
【解析】:根据已知条件,结合空间向量的线性运算,即可求解.
【解答】:解:∵六面体六面体ABCD-A1B1C1D1为平行六面体,
∴ ,
∵ ,N是BC的中点,
∴ ,
= .
故答案为: .
【点评】:本题主要考查空间向量的线性运算,属于基础题.
15.(填空题)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N分别为AB、B1C的中点.用 、 、 表示向量 ,则 =___ .
【正确答案】:[1] + +
【解析】:利用向量的多边形法则、向量相等即可得出.
【解答】:解:∵ = + +
= + + ( + )
= + + (- + )
= + + .
故答案为 + + .
【点评】:熟练掌握向量的多边形法则、向量相等是解题的关键.
16.(多选题)下列命题正确的是( )
A.若向量a,b,p满足p=xa+yb,则向量a,b,p共面
B.若向量a,b,p共面,则向量p=xa+yb
C.若A,B,C,D四点共面,则满足=x +y
D.若满足=x +y ,则A,B,C,D四点共面
【正确答案】:AD
【解析】略
【点评】考查空间共线定理,共面定理,是基础题
17.(单选题)对于空间任意一点O和不共线的三点A,B,C,有 (x,y,z∈R),则“x=2,y=-2,z=1”是“P,A,B,C四点共面”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.即不充分也不必要条件
【正确答案】:A
【解析】:根据充分条件和必要条件的定义,结合空间四点共面的等价条件进行判断即可.
【解答】:解: (x,y,z∈R),且P,A,B,C四点共面的等价条件是x+y+z=1.
若x=2,y=-2,z=1,满足x+y+z=2-2+1=1,则P,A,B,C四点共面,
但P,A,B,C四点共面,不一定有x=2,y=-2,z=1,
故x=2,y=-2,z=1是P,A,B,C四点共面的充分不必要条件,
故选:A.
【点评】:本题考查充分条件和必要条件的判断,根据空间四点共面的等价条件是解决本题的关键,考查推理能力,属于基础题.
18.(单选题)已知A,B,C,D,E是空间中的五个点,其中点A,B,C不共线,则“存在实数x,y,使得 =x +y 是“DE || 平面ABC”的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【正确答案】:B
【解析】:根据题意,由充分必要条件的定义结合向量共面定理分析,即可得答案.
【解答】:解:根据题意,若存在实数x,y,使得 =x +y ,则DE || 平面ABC或DE 平面ABC,
反之,若DE || 平面ABC,则向量 与 、 共面,又由点A,B,C不共线,故一定存在实数x,y,使得 =x +y ,
故“存在实数x,y,使得 =x +y 是“DE || 平面ABC”的必要不充分条件;
故选:B.
【点评】:本题考查空间向量基本定理,涉及充分必要条件的定义和判断,属于基础题.