1、第三章空间向量与立体几何31空间向量及其运算第23课时空间向量及其加减运算基础训练课时作业设计(45分钟)作业目标1了解空间向量的概念2掌握空间向量的加法、减法运算法则及其表示3理解并掌握空间向量的加、减法的运算律基础巩固一、选择题(本大题共7小题,每小题5分,共35分)1下列命题正确的有()(1)若ab,bc,则ac;(2)向量a,b相等的充要条件是|a|b|,ab;(3)ABCD 的充要条件是A与C重合,B与D重合A1个B2个C3个D0个A解析:(1)正确因为ab,所以a,b的长度相等且方向相同因为bc,所以b,c的长度相等且方向相同故ac.(2)不正确由ab,知a与b方向相同或相反(3)
2、不正确.ABCD 时,|AB|CD|,AB与CD 同向但A与C,B与D不一定重合2如图,已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1,在下列选项中,与CD 相等的向量是()A.ABB.A1C1C.B1A1D.AA1C解析:由于ABCD-A1B1C1D1是平行六面体,所以|CD|B1A1|,且CD 与B1A1 方向相同,故B1A1 CD.3在空间四边形ABCD中,AB a,BC b,AD c,则CD等于()AabcBcabCabcDbacB解析:如图所示,CD CA AD CB BAAD bac.4在空间四边形ABCD中,若E,F,G,H分别为AB,BC,CD,DA的中点,则下列各式中成立的是()A
3、.EBBFEH GH 0B.EBFC EH GE 0C.EFFG EH GH 0D.EFFBCG GH 0B5在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,M为AC和BD的交点,若A1B1 a,A1D1 b,A1A c,则B1M 等于()A12a12bcB.12a12b12cC.12a12bcD12a12bcA解析:B1M B1B BM A1A 12BD A1A 12(B1A1 B1C1)A1A 12(B1A1 A1D1)12a12bc.6设有四边形ABCD,O为空间任意一点,且AO OB DOOC,则四边形ABCD是()A平行四边形B空间四边形C等腰梯形D矩形A解析:由于AO OB AB,DO
4、OC DC,所以AB DC,从而|AB|DC|,且ABDC.所以四边形ABCD是平行四边形7在正方体ABCD-A1B1C1D1中,下列各式运算的结果为向量AC1 的有()(1)(AB BC)CC1;(2)(AA1 A1D1)D1C1;(3)(AB BB1)B1C1;(4)(AA1 A1B1)B1C1.A1个B2个C3个D4个D解析:(1)(ABBC)CC1 AC CC1 AC1;(2)(AA1 A1D1)D1C1 AD1 D1C1 AC1;(3)(ABBB1)B1C1 AB1 B1C1 AC1;(4)(AA1 A1B1)B1C1 AB1 B1C1 AC1.即满足题目要求的有4个二、填空题(本大
5、题共4小题,每小题5分,共20分)8在平行四边形ABCD中,AC与BD交于点O,E是线段OD的中点,AE的延长线与CD交于点F.若AC a,BD b,则AF_.23a13b解析:如图,AFAC CF a23CD a13(ba)23a13b.9在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,ABCB AA1 化简的结果可表示为_.DB1解析:ABCBAA1 DC CBBB1 DB BB1 DB1.10如图所示,在四面体ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,AC的中点,则 12(AB BC CD)化简的结果为_.HG11如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,ABAD AO,
6、则_.2解析:ABAD AC 2AO,故2.三、解答题(本大题共2小题,共25分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)12(12分)如图所示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,M是BB1的中点,化简下列各式,并在图中标出化简得到的向量:(1)CB BA1;(2)AC CB 12AA1;(3)AA1 AC CB.解:(1)CB BA1 CA1;(2)因为M是BB1的中点,所以 BM 12BB1.又AA1 BB1,所以AC CB 12AA1 ABBM AM;(3)AA1 AC CB CA1 CB BA1.向量CA1,AM,BA1 如图所示13(13分)在如图所示的平行六面体中,求证:AC AB A
7、D 2AC.证明:平行六面体的六个面均为平行四边形,AC ABAD,AB ABAA,AD AD AA,AC AB AD(ABAD)(ABAA)(AD AA)2(ABAD AA)又AA CC,AD BC,ABAD AA ABBC CC ACCC AC.AC AB AD 2AC.能力提升14(5分)已知正方体ABCD-A1B1C1D1的中心为O,则下列各结论中正确的是_.(填序号)OA OD 与OB1 OC1 是一对相等向量;OB OC 与OA1 OD1 是一对相反向量;OA OB OC OD 与OA1 OB1 OC1 OD1 是一对相反向量;OA1 OA 与OC OC1 是一对相等向量解析:依题
8、意,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,应有 OA OC10,OB OD1 0,OC OA1 0,OD OB1 0,故(OA OB OC OD)(OA1 OB1 OC1 OD1)0.15(15分)已知长方体ABCD-ABCD,点E,F分别是上底面ABCD和平面CCDD的中心,求下列各题中x,y,z的值:(1)AC xAByBC zCC;(2)AExAByBC zCC;(3)AFxBAyBC zCC.解:(1)因为AC ABBC CC,又由题知AC xAByBC zCC,所以x1,y1,z1.(2)因为AEAA AE AA 12(ABAD)12AB12BC CC,又由题知AExAByBCzCC,所以x12,y12,z1.(3)因为AFAD DF BC 12(DC DD)12BABC 12CC,又由题知AFxBAyBCzCC,所以x12,y1,z12.谢谢观赏!Thanks!