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

空间向量共线定理-1.1 空间向量及其运算知识点专题进阶单选题自测题答案-云南省等高一数学选择必修,平均正确率52.0%

2025-09-26
空间向量共线定理-1.1 空间向量及其运算知识点专题进阶单选题自测题答案-云南省等高一数学选择必修,平均正确率52.0%
1、['共面向量定理', '充分、必要条件的判定', '空间向量的数量积', '空间向量共线定理']

正确率40.0%下列说法正确的是(

B

A.$$| \boldsymbol{a} |-| \boldsymbol{b} | < | \boldsymbol{a}+\boldsymbol{b} |$$是向量$${{a}{,}{b}}$$不共线的充要条件

B.在空间四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$中,$$\overrightarrow{A B} \cdot\overrightarrow{C D}+\overrightarrow{B C} \cdot\overrightarrow{A D}+\overrightarrow{C A} \cdot\overrightarrow{B D}=0$$

C.在棱长为$${{1}}$$的正四面体$${{A}{B}{C}{D}}$$中,$$\overrightarrow{A B} \cdot\overrightarrow{B C}=\frac{1} {2}$$

D.设$$A, ~ B, ~ C$$三点不共线$${,{O}}$$为平面$${{A}{B}{C}}$$外一点,若$$\overrightarrow{O P}=\frac{1} {3} \overrightarrow{O A}+\frac{2} {3} \overrightarrow{O B}+\overrightarrow{O C},$$则$$P, ~ A, ~ B, ~ C$$四点共面

2、['基本不等式的综合应用', '平面向量基本定理', '向量的线性运算', '空间向量共线定理']

正确率19.999999999999996%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,点$${{P}}$$满足$$\overrightarrow{B P}=2 \overrightarrow{P C},$$过点$${{P}}$$的直线与$$A B, \ A C$$所在直线分别交于点$${{M}{,}{N}}$$,若$$\overrightarrow{A M}=m \overrightarrow{A B}, \, \, \, \overrightarrow{A N}=n \overrightarrow{A C} ( m > 0, n > 0 ).$$则$${{m}{+}{2}{n}}$$的最小值为(

D

A.$$\frac{8} {2}$$

B.$$\frac{1 0} {3}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{3}}$$

3、['平面向量数乘的坐标运算', '空间向量共线定理']

正确率60.0%已$$\overrightarrow{a}=( \lambda+1, 0, 2 \lambda), \, \overrightarrow{b}=( 6, 0, 2 ), \, \# \, \overrightarrow{a} / / \overrightarrow{b}.$$则$${{λ}}$$的值为

A

A.$$\frac{1} {5}$$

B.$${{2}}$$

C.$$- \frac{1} {5}$$

D.$${{−}{2}}$$

4、['空间向量共线定理']

正确率60.0%已知向量$$\boldsymbol{a}=( 1, ~ ~ x, ~-2 ), ~ ~ \boldsymbol{b}=( 0, ~ 1, ~ 2 ), ~ ~ \boldsymbol{c}=( 1, ~ ~ 0, ~ 0 ),$$若$$\textit{a, b, c}$$共面,则$${{x}{=}}$$(

A

A.$${{−}{1}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{1}}$$或$${{−}{1}}$$

D.$${{1}}$$或$${{0}}$$

6、['空间向量共线定理']

正确率80.0%若$$\overrightarrow{a}=( 2 x, 1, 3 ), \, \overrightarrow{b}=( 1, 3, 9 ),$$若$${{a}^{→}}$$与$${{b}^{→}}$$为共线向量,则(

C

A.$${{x}{=}{1}}$$

B.$$x=\frac{1} {2}$$

C.$$x=\frac{1} {6}$$

D.$$x=-\frac{1} {6}$$

8、['立体几何中的四点共面、三点共线', '空间向量的线性运算', '空间向量共线定理']

正确率40.0%在空间直角坐标系中,已知点$$A ( 1, 2, 0 ),$$$$B ( x, 3,-1 ), C ( 4, y, 2 )$$,若$$A, B, C$$三点共线,则$${{x}{+}{y}{=}}$$(

A

A.$$- \frac{1} {2}$$

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

C.$${{−}{1}}$$

D.$${{1}}$$

9、['空间向量的坐标与空间向量的平行、垂直', '空间向量共线定理']

正确率60.0%向量$$\overrightarrow{a}=( 2,-3, 4 )$$与向量$$\vec{b}=( 3, \lambda, 6 )$$平行,则$${{λ}{=}{(}{)}}$$

C

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

B.$$\frac{9} {2}$$

C.$$- \frac{9} {2}$$

D.$$- \frac2 3$$

10、['空间向量共线定理']

正确率60.0%已知向量$$\overrightarrow{a}=( 1,-2, 1 ) \,,$$则下列与$${{a}{⃗}}$$共线的向量$${{b}^{⃗}{=}}$$(

C

A.$$( 1, 2, 1 )$$

B.$$( 1, 2,-1 )$$

C.$$(-1-2,-1 )$$

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

1、下列说法正确的是( )。

A选项:$$| \boldsymbol{a} |-| \boldsymbol{b} | < | \boldsymbol{a}+\boldsymbol{b} |$$是向量$$\boldsymbol{a},\boldsymbol{b}$$不共线的充要条件。

分析:当$$\boldsymbol{a},\boldsymbol{b}$$不共线时,由向量三角不等式$$| \boldsymbol{a}+\boldsymbol{b} | > | | \boldsymbol{a} | - | \boldsymbol{b} | |$$,但原式缺少绝对值,若$$| \boldsymbol{a} | < | \boldsymbol{b} |$$则左边为负,不等式恒成立,故不是充要条件。A错误。

B选项:在空间四边形$$ABCD$$中,$$\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{CD} + \overrightarrow{BC} \cdot \overrightarrow{AD} + \overrightarrow{CA} \cdot \overrightarrow{BD} = 0$$。

分析:将各向量以同一基点表示,设$$\overrightarrow{AB}=\boldsymbol{b}-\boldsymbol{a}$$等,代入化简可得恒等式成立。B正确。

C选项:在棱长为$$1$$的正四面体$$ABCD$$中,$$\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{BC} = \frac{1}{2}$$。

分析:$$\overrightarrow{AB}$$与$$\overrightarrow{BC}$$夹角为$$120^\circ$$,模均为1,点积为$$1 \times 1 \times \cos 120^\circ = -\frac{1}{2}$$。C错误。

D选项:设$$A,B,C$$三点不共线,$$O$$为平面$$ABC$$外一点,若$$\overrightarrow{OP} = \frac{1}{3} \overrightarrow{OA} + \frac{2}{3} \overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OC}$$,则$$P,A,B,C$$四点共面。

分析:系数和$$\frac{1}{3} + \frac{2}{3} + 1 = 2 \neq 1$$,不满足共面条件。D错误。

答案:B

2、在$$\triangle ABC$$中,点$$P$$满足$$\overrightarrow{BP} = 2 \overrightarrow{PC}$$,过点$$P$$的直线与$$AB, AC$$所在直线分别交于点$$M,N$$,若$$\overrightarrow{AM} = m \overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AN} = n \overrightarrow{AC} (m>0,n>0)$$。则$$m+2n$$的最小值为( )。

由定比分点公式,$$\overrightarrow{AP} = \frac{\overrightarrow{AB} + 2\overrightarrow{AC}}{3}$$。

设$$\overrightarrow{AP} = \lambda \overrightarrow{AM} + (1-\lambda) \overrightarrow{AN} = \lambda m \overrightarrow{AB} + (1-\lambda)n \overrightarrow{AC}$$。

比较系数:$$\lambda m = \frac{1}{3}, (1-\lambda)n = \frac{2}{3}$$,得$$m = \frac{1}{3\lambda}, n = \frac{2}{3(1-\lambda)}$$。

则$$m+2n = \frac{1}{3\lambda} + \frac{4}{3(1-\lambda)} = \frac{1}{3} \left( \frac{1}{\lambda} + \frac{4}{1-\lambda} \right)$$。

由均值不等式,$$\frac{1}{\lambda} + \frac{4}{1-\lambda} \geq \frac{(1+2)^2}{\lambda+(1-\lambda)} = 9$$,当$$\frac{1}{\lambda} = \frac{2}{1-\lambda}$$即$$\lambda=\frac{1}{3}$$时取等。

最小值为$$\frac{1}{3} \times 9 = 3$$。

答案:D

3、已知$$\overrightarrow{a} = (\lambda+1, 0, 2\lambda), \overrightarrow{b} = (6, 0, 2)$$,且$$\overrightarrow{a} \parallel \overrightarrow{b}$$。则$$\lambda$$的值为( )。

由共线条件,存在$$k$$使$$\overrightarrow{a} = k \overrightarrow{b}$$,即$$(\lambda+1, 0, 2\lambda) = k(6, 0, 2)$$。

得方程组:$$\lambda+1=6k, 2\lambda=2k$$。

由第二式得$$\lambda=k$$,代入第一式:$$\lambda+1=6\lambda \Rightarrow 5\lambda=1 \Rightarrow \lambda=\frac{1}{5}$$。

答案:A

4、已知向量$$\boldsymbol{a} = (1, x, -2), \boldsymbol{b} = (0, 1, 2), \boldsymbol{c} = (1, 0, 0)$$,若$$\boldsymbol{a}, \boldsymbol{b}, \boldsymbol{c}$$共面,则$$x = $$( )。

三向量共面等价于混合积为0:$$\boldsymbol{a} \cdot (\boldsymbol{b} \times \boldsymbol{c}) = 0$$。

计算$$\boldsymbol{b} \times \boldsymbol{c} = \begin{vmatrix} \boldsymbol{i} & \boldsymbol{j} & \boldsymbol{k} \\ 0 & 1 & 2 \\ 1 & 0 & 0 \end{vmatrix} = (0, 2, -1)$$。

点积:$$\boldsymbol{a} \cdot (\boldsymbol{b} \times \boldsymbol{c}) = 1 \times 0 + x \times 2 + (-2) \times (-1) = 2x + 2 = 0$$。

解得$$x = -1$$。

答案:A

6、若$$\overrightarrow{a} = (2x, 1, 3), \overrightarrow{b} = (1, 3, 9)$$,若$$\overrightarrow{a}$$与$$\overrightarrow{b}$$为共线向量,则( )。

由共线条件,存在$$k$$使$$(2x, 1, 3) = k(1, 3, 9)$$。

得方程组:$$2x=k, 1=3k, 3=9k$$。

由第二式得$$k=\frac{1}{3}$$,代入第一式:$$2x=\frac{1}{3} \Rightarrow x=\frac{1}{6}$$。

验证第三式:$$3=9 \times \frac{1}{3}=3$$成立。

答案:C

8、在空间直角坐标系中,已知点$$A(1,2,0), B(x,3,-1), C(4,y,2)$$,若$$A,B,C$$三点共线,则$$x+y = $$( )。

共线等价于$$\overrightarrow{AB} \parallel \overrightarrow{AC}$$,即存在$$t$$使$$\overrightarrow{AB} = t \overrightarrow{AC}$$。

$$\overrightarrow{AB} = (x-1, 1, -1), \overrightarrow{AC} = (3, y-2, 2)$$。

得比例关系:$$\frac{x-1}{3} = \frac{1}{y-2} = \frac{-1}{2}$$。

由$$\frac{-1}{2} = \frac{x-1}{3} \Rightarrow x-1 = -\frac{3}{2} \Rightarrow x = -\frac{1}{2}$$。

由$$\frac{-1}{2} = \frac{1}{y-2} \Rightarrow y-2 = -2 \Rightarrow y = 0$$。

故$$x+y = -\frac{1}{2} + 0 = -\frac{1}{2}$$。

答案:A

9、向量$$\overrightarrow{a} = (2,-3,4)$$与向量$$\overrightarrow{b} = (3, \lambda, 6)$$平行,则$$\lambda = $$( )。

由共线条件,对应分量成比例:$$\frac{2}{3} = \frac{-3}{\lambda} = \frac{4}{6}$$。

由$$\frac{2}{3} = \frac{-3}{\lambda} \Rightarrow 2\lambda = -9 \Rightarrow \lambda = -\frac{9}{2}$$。

验证$$\frac{4}{6}=\frac{2}{3}$$成立。

答案:C

10、已知向量$$\overrightarrow{a} = (1,-2,1)$$,则下列与$$\overrightarrow{a}$$共线的向量$$\overrightarrow{b} = $$( )。

共线向量需满足对应分量成比例。

A: $$(1,2,1)$$,比例$$1/1=1, -2/2=-1$$,不成立。

B: $$(1,2,-1)$$,比例$$1/1=1, -2/2=-1$$,不成立。

C: $$(-1,-2,-1)$$,比例$$1/(-1)=-1, -2/(-2)=1$$,不成立。

D: $$(-1,-2,-1)$$与C相同,但检查$$(-1,-2,-1) = -1 \times (1,2,1)$$,与$$\overrightarrow{a}$$不成比例。

实际上,选项D应为$$(-1,2,-1)$$?但给定选项中,需找与$$(1,-2,1)$$成比例者。

计算各选项与$$\overrightarrow{a}$$的比值:

A: 比值不一致;B: 不一致;C: $$(-1,-2,-1) = -1 \times (1,2,1)$$,与$$\overrightarrow{a}$$比值不同;D同C。

若选项D为$$(-1,2,-1)$$,则$$(-1,2,-1) = -1 \times (1,-2,1)$$,共线。但给定选项D为$$(-1,-2,-1)$$,不共线。

重新审题:选项C和D相同?可能印刷错误。根据共线条件,$$\overrightarrow{b} = k \overrightarrow{a}$$,即$$(b_1,b_2,b_3) = k(1,-2,1)$$。

只有$$(-1,2,-1)$$满足(对应$$k=-1$$),但选项中无此值。检查C: $$(-1,-2,-1) = -1 \times (1,2,1)$$,不满足。

可能正确答案为$$(-1,2,-1)$$,但选项列表中缺失。根据标准答案,常选D(若D为$$(-1,2,-1)$$)。

答案:D(假设D为$$(-1,2,-1)$$)

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