格物学 第一章 空间向量与立体几何1.1 空间向量及其运算

空间向量的相关概念-1.1 空间向量及其运算知识点考前进阶单选题自测题解析-北京市等高一数学选择必修,平均正确率50.0%

2025-08-06
空间向量的相关概念-1.1 空间向量及其运算知识点考前进阶单选题自测题解析-北京市等高一数学选择必修,平均正确率50.0%
1、['平面向量的概念', '空间向量的相关概念', '空间中直线的方向向量与直线的向量表示', '相反向量']

正确率60.0%下列说法中,错误的个数为(
①在正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中$${,}$$$$\overrightarrow{A C}=\overrightarrow{A_{1} C_{1}}$$;
②若两个非零向量$$\overrightarrow{A B}$$与$$\overrightarrow{C D}$$满足$$\overrightarrow{A B}=-\overrightarrow{C D},$$则$$\overrightarrow{A B}, \ \overrightarrow{C D}$$为相反向量;
③$$\overrightarrow{A B}=\overrightarrow{C D}$$的充要条件是$${{A}}$$与$${{C}}$$重合$${,{B}}$$与$${{D}}$$重合;
④两直线的方向向量平行,则两直线平行.

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{0}}$$

2、['空间向量的相关概念', '空间向量的线性运算', '空间向量共线定理']

正确率19.999999999999996%给出下列说法:
①若$$A, ~ B, ~ C, ~ D$$是空间任意四点,则有$$\overrightarrow{A B}+\overrightarrow{B C}+\overrightarrow{C D}+\overrightarrow{D A}={\bf0}$$;
②$$| \boldsymbol{a}+\boldsymbol{b} |=| \boldsymbol{a} |-| \boldsymbol{b} |$$是$${{a}{,}{b}}$$共线的充要条件;
③若$$A B / / C D,$$则$$\overrightarrow{A B}, \ \overrightarrow{C D}$$共线;
④对空间任意一点$${{O}}$$与不共线的三点$$A, \ B, \ C,$$若$$\overrightarrow{O P}=x \overrightarrow{O A}+y \overrightarrow{O B}+z \overrightarrow{C O}$$且$$x+y-z=1$$(其中$$x, ~ y, ~ z \in{\bf R} ),$$则$$P, ~ A, ~ B, ~ C$$四点共面.
其中错误说法的个数是(

A

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

3、['共面向量定理', '空间向量基本定理的应用', '空间向量的相关概念']

正确率40.0%已知$$\{\overrightarrow{a}, \overrightarrow{b}, \overrightarrow{c} \}$$是空间的一个基底,则可以和$$\overrightarrow{a}, \overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}$$构成空间的另一个基底的向量为$${{(}{)}}$$

A.$$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}$$

B.$$\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}-\overrightarrow{c}$$

C.$$\overrightarrow{a}+2 \overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}$$

D.$$2 \overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}$$

4、['空间向量的相关概念']

正确率80.0%在平行六面体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,下列各组向量一定不共面的是(

D

A.$$\overrightarrow{A D_{1}}, \, \overrightarrow{A B}$$

B.$$\overrightarrow{A C_{1}}, \ \overrightarrow{A_{1} B}$$

C.$$\overrightarrow{A B}, \, \, \overrightarrow{B B_{1}}, \, \, \overrightarrow{C D_{1}}$$

D.$$\overrightarrow{A B}, \ \overrightarrow{A D}, \ \overrightarrow{A A_{1}}$$

5、['空间几何体', '空间向量的相关概念']

正确率40.0%在正三棱柱$$A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$$中$$. \, \, A B=A A_{1}=1,$$点$${{P}}$$满足$$\overrightarrow{B P}=\lambda\overrightarrow{B C}+\mu\overrightarrow{B B_{1}},$$其中$$\lambda\in[ 0, \, \, 1 ], \, \, \, \mu\in[ 0, \, \, 1 ],$$则下列说法正确的是(
①当$${{λ}{=}{1}}$$时$$. \bigtriangleup A B_{1} P$$的周长为定值;
②当$${{μ}{=}{1}}$$时,三棱锥$$P-A_{1} B C$$的体积为定值;
③当$$\lambda=\frac{1} {2}$$时,有且仅有一个点$${{P}{,}}$$使得$$A_{1} P \perp B P$$;
④若$$| A P | \leq1,$$则点$${{P}}$$的轨迹所围成的面积为$$\begin{array} {c c} {\pi} \\ {\frac{\pi} {8}} \\ \end{array}$$.

C

A.①②

B.②③

C.②④

D.①③

6、['空间向量的相关概念']

正确率80.0%下列说法中正确的是(

B

A.若$$| \boldsymbol{a} |=| \boldsymbol{b} |,$$则$${{a}{,}{b}}$$的长度相等,方向相同

B.若向量$${{a}}$$是向量$${{b}}$$的相反向量,则$$| \boldsymbol{a} |=| \boldsymbol{b} |$$

C.若向量$$\overrightarrow{A B}$$与向量$$\overrightarrow{C D}$$是共线向量,则点$$A, ~ B, ~ C, ~ D$$必在同一条直线上

D.有向线段就是向量,向量就是有向线段

7、['空间向量的相关概念', '空间向量的线性运算']

正确率60.0%给出下列四个说法:①若两个空间向量相等,则它们的起点相同,终点也相同;②若空间向量$${{a}{,}{b}}$$满足$$| \boldsymbol{a} |=| \boldsymbol{b} |,$$则$${{a}{=}{b}}$$;③在正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,必有$$\overrightarrow{A C}=\overrightarrow{A_{1} C_{1}}$$;④若空间向量$$\boldsymbol{m}, ~ \boldsymbol{n}, ~ \boldsymbol{p}$$满足$$\boldsymbol{m}=\boldsymbol{n}, ~ \boldsymbol{n}=\boldsymbol{p},$$则$${{m}{=}{p}}$$.其中正确说法的个数为(

C

A.$${{4}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{1}}$$

8、['空间向量的相关概念']

正确率60.0%给出下列说法:
①零向量没有确定的方向;
②空间向量是不能平行移动的;
③有向线段可用来表示空间向量,有向线段长度越长,其所表示的向量的模就越大;
④如果两个向量不相同,那么它们的长度也不相等.
其中正确的说法是(

C

A.①②

B.②③

C.①③

D.①③④

9、['用空间向量研究直线与平面所成的角', '空间向量的相关概念', '用空间向量研究空间中直线、平面的垂直']

正确率60.0%若直线$${{l}{⊥}}$$平面$${{α}{,}}$$直线$${{l}}$$的方向向量为$${{a}^{→}{,}}$$平面$${{α}}$$的法向量为$${{b}^{→}{,}}$$则下列结论正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.$$\overrightarrow{a}=( 1, 0, 1 ), \; \; \overrightarrow{b}=( 1, 0,-1 )$$

B.$$\overrightarrow{a}=( 1, 1, 1 ), \; \; \overrightarrow{b}=( 1, 1,-2 )$$

C.$$\overrightarrow{a}=( 2, 1, 1 ), \; \; \overrightarrow{b}=(-4,-2,-2 )$$

D.$$\overrightarrow{a}=( 1, 3, 1 ), \; \; \overrightarrow{b}=( 2, 0,-1 )$$

10、['空间向量基本定理的应用', '空间向量的相关概念', '空间向量的线性运算']

正确率0.0%设$${{O}{A}{B}{C}}$$是四面体,$${{G}_{1}}$$是$${{△}{A}{B}{C}}$$的重心,$${{G}}$$是$${{O}{{G}_{1}}}$$上一点,且$$O G=3 G G_{1}$$,若$$\overrightarrow{O G}=x \overrightarrow{O A}+y \overrightarrow{O B}+z \overrightarrow{O C}$$,则$$( x, y, z )$$为$${{(}{)}}$$

A

A.$$( \frac{1} {4}, \frac{1} {4}, \frac{1} {4} )$$

B.$$( \frac{3} {4}, \frac{3} {4}, \frac{3} {4} )$$

C.$$( \frac{1} {3}, \frac{1} {3}, \frac{1} {3} )$$

D.$$( \frac{2} {3}, \frac{2} {3}, \frac{2} {3} )$$

1. 解析:

① 正确,正方体中 $$\overrightarrow{A C}$$ 和 $$\overrightarrow{A_{1} C_{1}}$$ 方向相同,大小相等。
② 正确,$$\overrightarrow{A B}=-\overrightarrow{C D}$$ 说明两向量大小相等,方向相反,为相反向量。
③ 错误,$$\overrightarrow{A B}=\overrightarrow{C D}$$ 仅要求方向相同且长度相等,不要求端点重合。
④ 错误,两直线的方向向量平行,可能平行也可能重合。
因此错误的有③④,共2个。答案:$$B$$。

2. 解析:

① 正确,$$\overrightarrow{A B}+\overrightarrow{B C}+\overrightarrow{C D}+\overrightarrow{D A}=\overrightarrow{A A}={\bf0}$$。
② 错误,$$| \boldsymbol{a}+\boldsymbol{b} |=| \boldsymbol{a} |-| \boldsymbol{b} |$$ 是反向共线的充分条件,但不是必要条件。
③ 正确,$$A B / / C D$$ 说明 $$\overrightarrow{A B}$$ 和 $$\overrightarrow{C D}$$ 方向相同或相反,共线。
④ 错误,正确的四点共面条件是 $$x+y+z=1$$,题目中 $$x+y-z=1$$ 不满足。
因此错误的有②④,共2个。答案:$$B$$。

3. 解析:

基底要求向量线性无关。$$\overrightarrow{a}$$、$$\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}$$ 与 $$\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}-\overrightarrow{c}$$ 线性无关,因为 $$\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}-\overrightarrow{c}$$ 不能表示为 $$\overrightarrow{a}$$ 和 $$\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}$$ 的线性组合。其他选项均可表示为前两者的线性组合。答案:$$B$$。

4. 解析:

在平行六面体中,$$\overrightarrow{A C_{1}}$$ 和 $$\overrightarrow{A_{1} B}$$ 分别沿对角线方向,不共面。其他选项中的向量可能共面。答案:$$B$$。

5. 解析:

① 当 $$\lambda=1$$ 时,点 $$P$$ 在 $$BC$$ 上移动,$$\triangle A B_{1} P$$ 的周长随 $$P$$ 变化,不是定值。
② 当 $$\mu=1$$ 时,点 $$P$$ 在 $$BB_{1}$$ 上移动,三棱锥 $$P-A_{1} B C$$ 的体积为定值。
③ 当 $$\lambda=\frac{1}{2}$$ 时,存在两个点 $$P$$ 使得 $$A_{1} P \perp B P$$。
④ 若 $$|A P| \leq 1$$,点 $$P$$ 的轨迹为扇形,面积为 $$\frac{\pi}{8}$$。
因此正确的有②④。答案:$$C$$。

6. 解析:

A 错误,长度相等但方向可以不同。
B 正确,相反向量长度相等。
C 错误,共线向量可以在平行直线上,不一定在同一直线。
D 错误,向量是自由量,有向线段是向量的表示形式。
答案:$$B$$。

7. 解析:

① 错误,向量相等不要求起点和终点相同。
② 错误,长度相等不意味着向量相同。
③ 正确,正方体中 $$\overrightarrow{A C}$$ 和 $$\overrightarrow{A_{1} C_{1}}$$ 相等。
④ 正确,向量相等具有传递性。
因此正确的有③④,共2个。答案:$$C$$。

8. 解析:

① 正确,零向量方向任意。
② 错误,空间向量可以平行移动。
③ 正确,有向线段长度表示向量模。
④ 错误,向量可以长度相同但方向不同。
因此正确的有①③。答案:$$C$$。

9. 解析:

直线 $$l$$ 的方向向量 $$\overrightarrow{a}$$ 与平面 $$\alpha$$ 的法向量 $$\overrightarrow{b}$$ 平行。选项 C 中 $$\overrightarrow{b}=-2\overrightarrow{a}$$,满足平行关系。答案:$$C$$。

10. 解析:

重心 $$G_{1}$$ 坐标为 $$\left(\frac{1}{3}, \frac{1}{3}, \frac{1}{3}\right)$$,$$OG=3GG_{1}$$ 说明 $$G$$ 分 $$OG_{1}$$ 为 $$3:1$$,因此 $$G$$ 的坐标为 $$\left(\frac{3}{4}, \frac{3}{4}, \frac{3}{4}\right)$$。答案:$$B$$。
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