高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册 第一章 空间向量与立体几何1.2 空间向量基本定理 一、单项选择题 1.若是空间的一个基底,则下列可与向量,构成一个基底的向量是( ) A. B. C. D. 2.如图,在四棱锥中,四边形为平行四边形,与交于点,点为上一点,,,,,用基底表示向量( ) A. B. C. D. 3.如图,在四面体中,,,,点是的中点,点在上,且,设,则,,的值为( ) A. B. C. D. 4.如图,在四棱锥中,底面为平行四边形,,分别为棱,上的点,,,设,,,则向量可用基底表示为( ) A. B. C. D. 5.如图,在三棱台中,,是的中点,是的中点,若,则( ) A. B. 1 C. D. 6.如图,在平行六面体中,,,,,则( ) A. 1 B. C. 9 D. 3 二、多项选择题 7.平行六面体中,可以构成空间的一个基底的是( ) A. B. C. D. 8.给出下列命题,其中正确的有( ) A. 空间任意三个向量都可以构成一个基底 B. 已知向量,则,与任何向量都不能构成空间的一个基底 C. 对空间任一向量,存在唯一的有序实数组,使得 D. 如果,是两个单位向量,那么 9. 下列关于空间向量的命题中,正确的是( ) A.若空间向量,满足,则 B.若非零向量,满足,则有 C.若是空间的一组基底,且,则四点共面 D.若向量是空间的一组基底,则也是空间的一组基底 三、填空题 10.已知向量,,构成空间的一个单位正交基底,若,且,则_____. 11.如图,在平行六面体中,为棱的中点,为棱上一点,记,若,则_____. 12.如图,在堑堵中(底面为直角三角形的直棱柱),,分别是,的中点,,动点在线段上运动,若,则_____. 四、解答题 13.如图,在四棱锥中,底面是边长为3的菱形,,,记,,。 (1)用基底表示向量,; (2)利用空间向量证明; (3)求的长。 14.如图,在六棱柱中,底面是正六边形,设,,。 (1)用,,表示,; (2)若,,,求: ; 。 15.如图,在直三棱柱中,,,,点在棱上,,,,分别为棱,,的中点,与相交于点。求证: (1)平面; (2)平面平面。 一、单项选择题 1.答案:C 解析:空间向量构成基底的充要条件是三个向量不共面。 已知是空间基底,故两两不共面。 对选项A:,即可由、线性表示,共面,不能构成基底; 对选项B:,即可由、线性表示,共面,不能构成基底; 对选项C:假设,整理得,系数对应无实数解,故与、不共面,可构成基底; 对选项D:,即可由、线性表示,共面,不能构成基底。 2.答案:A 解析:利用向量线性运算逐步推导: 四边形为平行四边形,故。 由、、,得,,因此。 由,得。 最终。 3.答案:C 解析:用向量中点性质与共线关系表示: 是中点,故。 在上且,故。 由,得,故、、。 4.答案:D 解析:建立“基底+坐标”双重验证: 设、、,则,,。 由向量加法:。 5.答案:C 解析:利用三棱台比例关系与中点性质: 设、、,由三棱台性质得、。 是中点,故。 ,是中点,故。 对比,得、、,故。 6.答案:D 解析:用向量模长公式计算: 平行六面体中,模长平方为: 代入条件:、,,,得: 二、多项选择题 7.答案:AC 解析:判断向量是否共面: 选项A:、、分别对应平行六面体从出发的“体对角线+面对角线”,三者不共面,可构成基底; 选项B:,即可由、线性表示,共面,不能构成基底; 选项C:、、对应从出发的三条棱,两两垂直且不共面,可构成基底; 选项D:,即可由、线性表示,共面,不能构成基底。 8.答案:BD 解析:逐一分析命题正确性: 选项A:空间中共面的三个向量不能构成基底(如三条平行向量),需“不共面”,故A错误; 选项B:若,则与共线,根据基底定义,共线向量无法与第三个向量构成基底,故B正确; 选项C:仅当是空间基底时,对任意向量,存在唯一有序实数组使,缺少“基底”条件,故C错误; ... ...