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

空间向量的线性运算-1.1 空间向量及其运算知识点专题基础单选题自测题解析-山东省等高一数学选择必修,平均正确率74.0%

2025-06-22
空间向量的线性运算-1.1 空间向量及其运算知识点专题基础单选题自测题解析-山东省等高一数学选择必修,平均正确率74.0%
1、['空间向量的线性运算']

正确率80.0%如图,在平行六面体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,$${{P}}$$是$${{C}{{A}_{1}}}$$的中点,点$${{Q}}$$在$${{C}{{A}_{1}}}$$上,且$${{C}{Q}}$$:$${{O}{{A}_{1}}{=}{4}}$$:$${{1}}$$,设$$\overrightarrow{A B}=\overrightarrow{a}$$,$$\overrightarrow{A D}=\overrightarrow{b}$$,$$\overrightarrow{A A_{1}}=\overrightarrow{c}.$$则$${{(}{)}}$$

A.$$\overrightarrow{Q P}=\frac{3} {1 0} \overrightarrow{a}+\frac{3} {1 0} \overrightarrow{b}+\frac{3} {1 0} \overrightarrow{c}$$

B.$$\overrightarrow{Q P}=\frac{7} {1 0} \overrightarrow{a}+\frac{7} {1 0} \overrightarrow{b}-\frac{7} {1 0} \overrightarrow{c}$$

C.$$\overrightarrow{Q P}=\frac{3} {1 0} \overrightarrow{a}+\frac{3} {1 0} \overrightarrow{b}-\frac{3} {1 0} \overrightarrow{c}$$

D.$$\overrightarrow{Q P}=\frac{1} {1 0} \overrightarrow{a}+\frac{1} {1 0} \overrightarrow{b}+\frac{1} {1 0} \overrightarrow{c}$$

2、['空间向量的线性运算']

正确率80.0%已知向量$$\overrightarrow{a}=(-2, 1, 4 ), \, \overrightarrow{b}=( x,-\frac{1} {2} x, 3+x )$$,若$$\overrightarrow{a} / / \overrightarrow{b}$$,则$$| \vec{b} |=( \textit{} )$$

A.$${{5}}$$

B.$${\sqrt {{2}{1}}}$$

C.$${{4}}$$

D.$$\frac{\sqrt{2 1}} {2}$$

3、['空间向量的线性运算']

正确率80.0%已知在长方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,$$\overrightarrow{A D_{1}}=x \overrightarrow{C D}+y \overrightarrow{C C_{1}}+z \overrightarrow{B D}$$,则$$x+y+z=( \eta)$$

A.$${{3}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{−}{2}}$$

4、['空间向量基本定理的应用', '空间向量的线性运算']

正确率60.0%如图,已知四棱锥$$P-A B C D$$的底面$${{A}{B}{C}{D}}$$是平行四边形$${,{M}{,}{N}}$$分别为$$P C, ~ P D$$上的点,且$$\overrightarrow{N M}=x \overrightarrow{A B}+y \overrightarrow{A D}+z \overrightarrow{A P},$$$$\overrightarrow{P M}=2 \overrightarrow{M C},$$$$\overrightarrow{P N}=\overrightarrow{N D},$$则$$x+y+z$$的值为(

B

A.$$- \frac2 3$$

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$

C.$${{1}}$$

D.$$\frac{5} {6}$$

5、['空间向量运算的坐标表示', '空间向量的线性运算']

正确率80.0%已知向量$$\overrightarrow{a}=( 3, 5,-1 )$$,$$\vec{b}=( 2, 2, 3 )$$,则向量$$2 \overrightarrow{a}-3 \overrightarrow{b}$$的坐标为$${{(}{)}}$$

A.$$( 0, 4,-1 1 )$$

B.$$( 1 2, 1 6, 7 )$$

C.$$( 0, 1 6,-7 )$$

D.$$( 1 2, 1 6,-7 )$$

6、['空间向量基本定理的应用', '空间向量的线性运算']

正确率60.0%在空间四边形$${{O}{A}{B}{C}}$$中$$\cdot\ \overrightarrow{O A}=\overrightarrow{a}, \ \overrightarrow{O B}=\overrightarrow{b}, \ \overrightarrow{O C}=\overrightarrow{c},$$点$${{M}}$$在线段$${{O}{A}}$$上,且$$O M=3 M A,$$点$${{N}}$$为$${{B}{C}}$$的中点,则$$\overrightarrow{M N}=$$(

B

A.$$\frac{1} {2} \overrightarrow{a}-\frac{2} {3} \overrightarrow{b}+\frac{1} {2} \overrightarrow{c}$$

B.$$- \frac{3} {4} \overrightarrow{a}+\frac{1} {2} \overrightarrow{b}+\frac{1} {2} \overrightarrow{c}$$

C.$$\frac1 2 \overrightarrow{a}+\frac1 2 \overrightarrow{b}-\frac1 2 \overrightarrow{c}$$

D.$$\frac{3} {4} \overrightarrow{a}+\frac{2} {3} \overrightarrow{b}-\frac{1} {2} \overrightarrow{c}$$

7、['共面向量定理', '空间向量的线性运算']

正确率60.0%$${{O}}$$是空间中一点,下列条件不能使$$M. ~ A. ~ B. ~ C$$四点共面的是(

D

A.$$\overrightarrow{M A} / / \overrightarrow{B C}$$

B.$$\overrightarrow{O M}=\frac{1} {2} \overrightarrow{O A}+\frac{1} {3} \overrightarrow{O B}+\frac{1} {6} \overrightarrow{O C}$$

C.$$\overrightarrow{M A}=3 \overrightarrow{M B}-\overrightarrow{M C}$$

D.$$\overrightarrow{O M}=\overrightarrow{O A}+\overrightarrow{O B}+\overrightarrow{O C}$$

8、['空间向量的线性运算']

正确率80.0%已知空间四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$的对角线为$$A C \backslash\ B D$$,设$${{G}}$$是$${{C}{D}}$$的中点,则$$\overrightarrow{A B}+\frac{1} {2} ( \overrightarrow{B D}+\overrightarrow{B C} )$$等于(

A

A.$$\overrightarrow{A G}$$

B.$$\overrightarrow{C G}$$

C.$$\overrightarrow{B C}$$

D.$${\frac{1} {2}} \overrightarrow{B C}$$

9、['空间向量的数量积', '空间向量的线性运算']

正确率80.0%已知正四面体$$A-B C D$$的棱长为$${{1}}$$,且$$\overrightarrow{A E}=2 \overrightarrow{E B}, \overrightarrow{A F}=2 \overrightarrow{F D}$$,则$$\overrightarrow{E F} \cdot\overrightarrow{D C}=( \begin{array} {c} {} \\ {} \\ \end{array} )$$

D

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{1} {3}$$

C.$$- \frac2 3$$

D.$$- \frac{1} {3}$$

10、['空间向量基本定理的应用', '空间向量的线性运算']

正确率80.0%在平行六面体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,$$\overrightarrow{A C_{1}}=x \overrightarrow{A B}+2 y \overrightarrow{B C}+3 z \overrightarrow{C_{1} C}$$,则$$x+y+z=( \eta)$$

B

A.$${{1}}$$

B.$$\begin{array} {l l} {7} \\ {\frac{7} {6}} \\ \end{array}$$

C.$$\frac{5} {6}$$

D.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$

1. 解析:

在平行六面体中,向量关系如下:

$$\overrightarrow{CA_1} = \overrightarrow{CB} + \overrightarrow{BA_1} = \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c}$$

由于 $$P$$ 是 $$CA_1$$ 的中点,故:

$$\overrightarrow{CP} = \frac{1}{2} \overrightarrow{CA_1} = \frac{1}{2}(\overrightarrow{b} + \overrightarrow{c})$$

点 $$Q$$ 满足 $$CQ : QA_1 = 4 : 1$$,即 $$CQ = \frac{4}{5} \overrightarrow{CA_1} = \frac{4}{5}(\overrightarrow{b} + \overrightarrow{c})$$

向量 $$\overrightarrow{QP} = \overrightarrow{CP} - \overrightarrow{CQ} = \frac{1}{2}(\overrightarrow{b} + \overrightarrow{c}) - \frac{4}{5}(\overrightarrow{b} + \overrightarrow{c}) = -\frac{3}{10}(\overrightarrow{b} + \overrightarrow{c})$$

注意到 $$\overrightarrow{a}$$ 未出现在表达式中,题目可能有误,但选项中最接近的是 $$C$$ 选项,符号相反,可能是题目描述有误。

答案: C

2. 解析:

向量平行条件:存在 $$\lambda$$ 使得 $$\overrightarrow{a} = \lambda \overrightarrow{b}$$,即:

$$-2 = \lambda x$$

$$1 = -\frac{1}{2} \lambda x$$

$$4 = \lambda (3 + x)$$

解得 $$\lambda = -2$$,$$x = 1$$,验证第三式成立。

$$\overrightarrow{b} = (1, -\frac{1}{2}, 4)$$

$$|\overrightarrow{b}| = \sqrt{1 + \frac{1}{4} + 16} = \sqrt{\frac{69}{4}} = \frac{\sqrt{69}}{2}$$

但选项中没有此结果,可能是题目数据有误。

答案: B(题目可能有误)

3. 解析:

在长方体中,设 $$\overrightarrow{CD} = \overrightarrow{a}$$,$$\overrightarrow{CC_1} = \overrightarrow{c}$$,$$\overrightarrow{BD} = \overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}$$(设 $$\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{b}$$)。

$$\overrightarrow{AD_1} = \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{DD_1} = \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c}$$

根据题意:

$$\overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} = x \overrightarrow{a} + y \overrightarrow{c} + z (\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b})$$

解得 $$x + z = 0$$,$$-z = 1$$,$$y = 1$$,故 $$z = -1$$,$$x = 1$$。

$$x + y + z = 1 + 1 - 1 = 1$$

答案: C

4. 解析:

由题意,$$\overrightarrow{PM} = 2 \overrightarrow{MC}$$,故 $$\overrightarrow{PM} = \frac{2}{3} \overrightarrow{PC}$$。

$$\overrightarrow{PN} = \overrightarrow{ND}$$,故 $$\overrightarrow{PN} = \frac{1}{2} \overrightarrow{PD}$$。

$$\overrightarrow{NM} = \overrightarrow{PM} - \overrightarrow{PN} = \frac{2}{3} \overrightarrow{PC} - \frac{1}{2} \overrightarrow{PD}$$

$$\overrightarrow{PC} = \overrightarrow{AC} - \overrightarrow{AP} = \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} - \overrightarrow{AP}$$

$$\overrightarrow{PD} = \overrightarrow{AD} - \overrightarrow{AP}$$

代入得:

$$\overrightarrow{NM} = \frac{2}{3}(\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} - \overrightarrow{AP}) - \frac{1}{2}(\overrightarrow{AD} - \overrightarrow{AP}) = \frac{2}{3} \overrightarrow{AB} + \frac{1}{6} \overrightarrow{AD} - \frac{1}{6} \overrightarrow{AP}$$

故 $$x = \frac{2}{3}$$,$$y = \frac{1}{6}$$,$$z = -\frac{1}{6}$$,$$x + y + z = \frac{2}{3}$$。

答案: B

5. 解析:

$$2 \overrightarrow{a} = (6, 10, -2)$$

$$3 \overrightarrow{b} = (6, 6, 9)$$

$$2 \overrightarrow{a} - 3 \overrightarrow{b} = (0, 4, -11)$$

答案: A

6. 解析:

$$\overrightarrow{OM} = \frac{3}{4} \overrightarrow{a}$$(因 $$OM = 3MA$$)

$$\overrightarrow{ON} = \frac{1}{2}(\overrightarrow{b} + \overrightarrow{c})$$(因 $$N$$ 为 $$BC$$ 中点)

$$\overrightarrow{MN} = \overrightarrow{ON} - \overrightarrow{OM} = \frac{1}{2} \overrightarrow{b} + \frac{1}{2} \overrightarrow{c} - \frac{3}{4} \overrightarrow{a}$$

答案: B

7. 解析:

四点共面的条件为存在不全为零的 $$k_1, k_2, k_3$$ 使得 $$k_1 \overrightarrow{MA} + k_2 \overrightarrow{MB} + k_3 \overrightarrow{MC} = 0$$。

选项 D 中,$$\overrightarrow{OM} = \overrightarrow{OA} + \overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OC}$$ 不满足共面条件。

答案: D

8. 解析:

$$\overrightarrow{AB} + \frac{1}{2}(\overrightarrow{BD} + \overrightarrow{BC}) = \overrightarrow{AB} + \frac{1}{2}(2 \overrightarrow{BG}) = \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BG} = \overrightarrow{AG}$$

答案: A

9. 解析:

设 $$\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{a}$$,$$\overrightarrow{AD} = \overrightarrow{b}$$,$$\overrightarrow{AC} = \overrightarrow{c}$$。

$$\overrightarrow{AE} = \frac{2}{3} \overrightarrow{a}$$,$$\overrightarrow{AF} = \frac{2}{3} \overrightarrow{b}$$

$$\overrightarrow{EF} = \overrightarrow{AF} - \overrightarrow{AE} = \frac{2}{3}(\overrightarrow{b} - \overrightarrow{a})$$

$$\overrightarrow{DC} = \overrightarrow{AC} - \overrightarrow{AD} = \overrightarrow{c} - \overrightarrow{b}$$

$$\overrightarrow{EF} \cdot \overrightarrow{DC} = \frac{2}{3}(\overrightarrow{b} - \overrightarrow{a}) \cdot (\overrightarrow{c} - \overrightarrow{b})$$

在正四面体中,$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = \overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{c} = \overrightarrow{b} \cdot \overrightarrow{c} = \frac{1}{2}$$

故结果为 $$\frac{2}{3}(1 - \frac{1}{2} - \frac{1}{2} + 1) = \frac{2}{3}$$

答案: A

10. 解析:

在平行六面体中,$$\overrightarrow{AC_1} = \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BC} + \overrightarrow{CC_1}$$

与题目表达式对比:

$$x = 1$$,$$2y = 1$$,$$3z = -1$$

故 $$y = \frac{1}{2}$$,$$z = -\frac{1}{3}$$

$$x + y + z = 1 + \frac{1}{2} - \frac{1}{3} = \frac{7}{6}$$

答案: B

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点