1.2.1空间中的点、直线与空间向量 基础巩固 1.空间中点的向量表示:在空间中,在空间中指定一点 O ,那么空间中任意一点 的位置,都可以由向量 唯一确定, 通常称为点 的 . 2.空间中直线的方向向量:一般地,如果 是空间中的一条直线,是空间中的一个非零向量,且表示的有向线段所在的直线与平行或重合,则称 为直线的一个 .此时,也称向量与直线 ,记作 . 3.如果 是直线 的一个方向向量, 是直线 的一个方向向量,则 ,或 . 4. . 5.一般地,如果 与 是空间中两条异面直线, , .则称 为 与 的 ,空间中任意两条异面直线的公垂线段都 . 两条异面直线的公垂线段的长,称为 . 拔高提升 1.若直线经过点和点,则该直线的方向向量可以是( ) A. B. C. D. 2.已知两条异面直线的方向向量分别是,,这两条异面直线所成的角为( ) A. B. C. D. 3.正方体中,E为中点,则直线,所成角的余弦值为( ) A. B. C. D. 4.经过,两点的直线的方向向量为,则m的值为( ) A.8 B.-8 C.-2 D.2 5.已知向量,都是直线l的方向向量,则x的值是( ) A.或1 B. C. D.1 6.已知直线经过两点,,则直线的一个方向向量是( ) A. B. C. D. 7.已知直线l的一个方向向量,且直线l过和两点,则( ) A.0 B.1 C. D.3 8.(多选)在平行六面体中,若所在直线的方向向量为,则所在直线的方向向量可能为( ) A. B. C. D. 9.(多选)若,是直线l上的两点,则直线l的一个方向向量v的坐标可以是( ) A. B. C. D. 10.已知两条空间直线a,b的夹角为,a,b分别为直线a,b的方向向量,则_____. 思维拓展 11.在空间直角坐标系中,直线,的方向向量分别为,,则( ) A. B. C.与异面 D.与相交 12.正方体中,点M,N分别为正方形及的中心,则异面直线与所成角的余弦值为( ) A.0 B. C. D. 13.直三棱柱中,,,则与所成角为( ) A. B. C. D. 14.已知向量,分别是直线,的方向向量,若,则下列几组解中可能正确的是( ) A., B., C., D., 15.正三棱锥的侧棱两两垂直,D,E分别为棱,的中点,则异面直线与所成角的余弦值为( ) A. B. C. D. 16.如图,在直三棱柱中,,,,则异面直线AC与所成角大小为( ) A. B. C. D. 17.(多选)如图,在正方体中,E为棱上不与,C重合的任意一点,则能作为直线的方向向量的是( ) A. B. C. D. 18.若异面直线,的方向向量分别是,,则异面直线与的夹角的余弦值等于_____. 19.已知直线l的一个方向向量,且直线l过和两点,则_____. 20.直三棱柱中,若,,则异面直线与所成角的余弦值为_____. 答案及解析 基础巩固 1. 位置向量 2.方向向量 平行 . 3. 与重合 4. 5.公垂线段 存在并且唯一 这两条异面直线之间的距离 二、拔高提升 1.答案:A 解析:由于直线经过点和点,故直线的方向向量与向量平行的向量, 故选:A 2.答案:A 解析:两条异面直线的方向向量分别是,, , 这两条异面直线所成的角满足, 这两条异面直线所成的角为. 故选:A. 3.答案:B 解析:如图,以D为坐标原点,,,分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系, 设正方体的棱长为2,则,,,, 可得,,则 所以直线,所成角的余弦值为. 故选:B. 4.答案:C 解析:由已知, 由题知,解得. 故选:C. 5.答案:B 解析:依题意,向量,共线,则, 所以. 故选:B. 6.答案:C 解析:因为, 所以,因为, 所以与共线, 故直线l的一个方向向量是. 故选:C 7.答案:D 解析:,,,直线l的一个方向向量为,故设,,解得,,,故选D. 8.答案:BC 解析:由已知可得,故它们的方向向量共线, 对于B选项,,满足题意; 对于C选项,,满足题意; 由于A、D选项不满足题意. 故选:BC. 9.答案:AC 解析:由题意得,,结合选项知A,C正确,B,D错误. 10.答案:或 解析:由空间中两条直线所成的角与其方向向量的夹角的关系可知,或. ... ...