1、课时跟踪检测(四)空间向量基本定理A级基础巩固1设p:a,b,c是三个非零向量;q:a,b,c为空间的一个基底,则p是q的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件 D既不充分也不必要条件解析:选B当非零向量a,b,c不共面时,a,b,c可以当基底,否则不能当基底当a,b,c为基底时,一定有a,b,c为非零向量因此p/ q,qp.2已知O,A,B,C为空间不共面的四点,且向量a,向量b,则与a,b不能构成空间基底的是()A.B.C. D.或解析:选C(ab),与a,b共面,a,b,不能构成空间基底3若向量,的起点M与终点A,B,C互不重合且无三点共线,且满足下列关系(O是空间任一点),则能
2、使向量,成为空间一个基底的关系的是()A.B.C.D.2解析:选CA中,因为1,所以M,A,B,C四点共面;B中,但可能,所以M,A,B,C四点可能共面;D中,因为2,所以M,A,B,C四点共面故选C.4在空间四点O,A,B,C中,若,是空间的一个基底,则下列命题不正确的是()AO,A,B,C四点不共线BO,A,B,C四点共面,但不共线CO,A,B,C四点不共面DO,A,B,C四点中任意三点不共线解析:选B选项A对应的命题是正确的,若四点共线,则向量,共面,构不成基底;选项B对应的命题是错误的,若四点共面,则,共面,构不成基底;选项C对应的命题是正确的,若四点共面,则,构不成基底;选项D对应的
3、命题是正确的,若有三点共线,则这四点共面,向量,构不成基底5在四面体OABC中,G1是ABC的重心,G是OG1上的一点,且OG3GG1,若xyz,则(x,y,z)为()A. B.C. D.解析:选A如图所示,连接AG1交BC于点E,则E为BC中点,()(2),(2)因为33(),所以OGOG1.则().6若a,b,c是空间的一个基底,且存在实数x,y,z,使得xaybzc0,则x,y,z满足的条件是_解析:若x0,则abc,即a与b,c共面由a,b,c是空间的一个基底知a,b,c不共面,故x0,同理yz0.答案:xyz07.如图,在梯形ABCD中,ABCD,AB2CD,点O为空间任一点,设a,
4、b,c,则向量用a,b,c表示为_解析:2,2(),ba2(c),abc.答案:abc8.正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为a,点N为B1B的中点,则|等于_解析:(),|a.答案:a9已知平行六面体OABCOABC中,a,b,c.(1)用a,b,c表示向量;(2)设G,H分别是侧面BBCC和OABC的中心,用a,b,c表示.解:(1)bac.(2)()()(abcb)(abcc)(cb)10如图,在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,a,b,c,E为A1D1的中点,F为BC1与B1C的交点(1)用基底a,b,c表示向量,;(2)化简,并在图中标出化简结果解:(1)abc.abc.a(b
5、c)abc.(2)().如图,连接DA1,则即为所求B级综合运用11已知空间四边形OABC中,M在AO上,满足,N是BC的中点,且a,b,c,用a,b,c表示向量为()A.abc B.abcCabc D.abc解析:选C因为空间四边形OABC中,M在AO上,满足,N是BC的中点,且a,b,c,所以()abc.故选C.12(多选)在正方体ABCDA1B1C1D1中,若点F是侧面CDD1C1的中心,且mn,则()Am BmCn Dn解析:选AD根据空间向量基本定理,有,所以m,n,即n.13.如图所示,四面体OABC中,G,H分别是ABC,OBC的重心,设a,b,c,D为BC的中点,则_,_解析:
6、因为,而,又D为BC的中点,所以(),所以()()()(abc)又因为,()(bc),所以(bc)(abc)a.所以(abc),a.答案:(abc)a14.如图,三棱柱ABCA1B1C1中,M,N分别是A1B,B1C1上的点,且BM2A1M,C1N2B1N.设a,b,c.(1)试用a,b,c表示向量;(2)若BAC90,BAA1CAA160,ABACAA11,求MN的长解:(1)()()(ca)a(ba)abc.(2)(abc)2a2b2c22ab2bc2ac11102112115,|abc|,|abc|,即MN.C级拓展探究15如果三个向量a,b,c不共面,求证:对任意一个空间向量p,存在唯一的有序实数组(x,y,z),使得pxaybzc.证明:如图,已知a,b,c不共面,过点O作a,b,c,p.过点P作直线PPOC,交平面OAB于点P,在平面OAB内过点P作PAOB,PBOA,分别与直线OA,OB交于点A,B,连接OP.于是存在唯一的三个实数x,y,z,使xxa,yyb,zzc,则xyz,所以pxaybzc.