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文档简介

第08讲空间向量基本定理7种常见考法归类1.通过对空间向量基本定理的意义的掌握与了解,会用空间向量的基底表示空间任一向量,能用正交分解及坐标形式表示空间向量.2.结合平面向量与空间向量的基本定理,解决平面与立体几何的相关问题.知识点1空间向量基本定理1.定理如果三个向量a,b,c不共面,那么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p=xa+yb+zc.其中{a,b,c}叫做空间的一个基底,a,b,c都叫做基向量.如果p=xa+yb+zc,则称xa+yb+zc为p在基底{a,b,c}下的分解式.注:(1)对于基底{a,b,c}应明确以下三点:①空间中任意三个不共面的向量都可以作为空间的一个基底.基底选定后,空间的所有向量均可由基底唯一表示;不同基底下,同一向量的表达式也有可能不同.②基底中的三个向量a,b,c都不是0.这是因为0与任意向量共线,与任意两个向量共面.由于零向量与任意一个非零向量共线,与任意两个不共线的非零向量共面,所以若三个向量不共面,就说明它们都不是零向量.③空间中的一个基底是由不共面的三个向量构成的,是一个向量组,基向量是指基底中的某一个向量,二者是相关联的不同概念.(2)空间向量基本定理的推论设O,A,B,C是不共面的四点,则对空间内任意一点P都存在唯一的有序实数组(x,y,z),使得eq\o(OP,\s\up7(―→))=xeq\o(OA,\s\up7(―→))+yeq\o(OB,\s\up7(―→))+zeq\o(OC,\s\up7(―→)).推论表明:可以根据空间向量基本定理确定空间任一点的位置.2.空间向量的正交分解(1)单位正交基底:空间的一个基底中的三个基向量两两垂直,且长度都为1,常用{i,j,k}表示.(2)正交分解:由空间向量基本定理可知,对空间中的任意向量a,均可以分解为三个向量xi,yj,zk,使a=xi+yj+zk.像这样,把一个空间向量分解为三个两两垂直的向量,叫做把空间向量正交分解.易错辨析:(1)构成基底的三个向量中,可以有零向量吗?不可以.(2)在四棱锥O­ABCD中,eq\o(OA,\s\up7(―→))可表示为eq\o(OA,\s\up7(―→))=xeq\o(OB,\s\up7(―→))+yeq\o(OC,\s\up7(―→))+zeq\o(OD,\s\up7(―→))且唯一,这种说法对吗?对.知识点2证明平行、共面问题1.对于空间任意两个向量a,b(b≠0),a∥b的充要条件是存在实数λ,使a=λb.2.如果两个向量a,b不共线,那么向量p与向量a,b共面的充要条件是存在唯一的有序实数对(x,y),使p=xa+yb.3.直线平行和点共线都可以转化为向量共线问题;点线共面可以转化为向量共面问题.1、判断基底的方法(1)判断一组向量能否作为空间的一个基底,实质是判断这三个向量是否共面,若不共面,就可以作为一个基底.如果从正面难以入手,可用反证法或利用一些常见的几何图形进行判断.(2)判断基底时,常常依托正方体、长方体、平行六面体、四面体等几何体,用它们从同一顶点出发的三条棱对应的向量为基底,并在此基础上构造其他向量进行相关的判断.2、用基底表示向量的策略(1)若基底确定,要充分利用向量加法、减法的三角形法则和平行四边形法则,以及向量数乘的运算律进行.(2)若没给定基底时,首先选择基底,选择时,要尽量使所选的基向量能方便地表示其他向量,再就是看基向量的模及其夹角已知或易求.3、证明平行、共面问题的思路(1)利用向量共线的充要条件来证明点共线或直线平行.要证两直线平行,可构造与两直线分别平行的向量,只要证明这两个向量满足a=λb即可.(2)利用空间向量基本定理证明点线共面或线面平行.考点一:空间向量基本定理基底的判断例1.【多选】(2023春·江苏连云港·高二统考期中)设构成空间的一个基底,下列说法正确的是(

)A.,,两两不共线,但两两共面B.对空间任一向量,总存在有序实数组,使得C.,,能构成空间另一个基底D.若,则实数,,全为零【答案】ABD【分析】根据空间向量基本定理一一判断即可.【详解】因为构成空间的一个基底,所以,,两两不共线,但两两共面,故A正确;对空间任一向量,总存在有序实数组,使得,故B正确;因为,所以,,共面,故不能构成空间的一个基底,故C错误;根据空间向量基本定理可知,若,则实数,,全为零,故D正确;故选:ABD变式1.(2023·全国·高三对口高考)已知为空间的一个基底,则下列各选项能构成基底的是(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】利用基底的性质进行求解.【详解】因为,所以是共面向量,不能构成基底,A不正确;因为不是共面向量,所以可以构成基底,B正确;因为与平行,所以不能构成基底,C不正确;因为,所以共面,不能构成基底,D不正确.故选:B.变式2.【多选】(2022·高二课时练习)若构成空间的一个基底,则下列向量共面的是()A.,, B.,,C.,, D.,,【答案】ABD【分析】利用共面向量定理逐项分析判断作答.【详解】构成空间的一个基底,对于A,,因此,,共面,A正确;对于B,,因此,,共面,B正确;对于C,假定,,共面,则存在使得,而不共面,则,解得,于是,共面,与不共面矛盾,因此,,不能共面,C错误;对于D,,因此,,共面,D正确.故选:ABD变式3.【多选】(2023秋·山西晋中·高二统考期末)是空间的一个基底,与、构成基底的一个向量可以是(

)A. B. C. D.【答案】ACD【分析】根据空间向量基本定理判断即可.【详解】由于,故与、共面,无法构成空间的一个基底,故B错误;因为是空间的一个基底,由于不存在实数对、,使得,若成立则,显然方程组无解,故、与可以作为空间的一个基底,故A正确,同理可得C、D正确;故选:ACD变式4.(2023秋·云南大理·高二统考期末)若是空间的一个基底,且向量不能构成空间的一个基底,则(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】由题意可知,向量、、共面,则存在实数、使得,根据空间向量的基本定理可得出关于、、的方程组,即可解得的值.【详解】因为向量,,不能构成空间的一个基底,所以、、共面,故存在实数、使得,即,因为是空间的一个基底,则,解得.故选:D.变式5.(2023秋·河北邯郸·高二统考期末)已知平面ABC,,,,则空间的一个单位正交基底可以为(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】根据正交基地的定义可知,三个向量两两互相垂直,且模长为1.【详解】因为平面ABC,AB、AC都在面ABC内,所以,.因为,,,所以,又SA=1,所以空间的一个单位正交基底可以为.故选:A考点二:用基底表示空间向量例2.(2023秋·浙江丽水·高二统考期末)在平行六面体中,AC,BD相交于,为的中点,设,,,则(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】由空间向量的线性运算结合图形计算即可.【详解】

如图所示,,故选:C变式1.(2023春·高二单元测试)在平行六面体中,M为与的交点,若,,,则下列向量中与相等的向量是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根据给定条件,利用空间向量基本定理结合空间向量运算求解作答.【详解】在平行六面体中,M为与的交点,.故选:B变式2.(2023春·江苏徐州·高二统考期中)在正四面体中,过点作平面的垂线,垂足为点,点满足,则(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】根据已知条件,结合空间向量的线性运算,即可求解.【详解】由题知,在正四面体中,因为平面,所以是的中心,连接,则,所以.

故选:B变式3.(2023春·江苏盐城·高二盐城中学校考期中)在四面体中,,Q是BC的中点,且M为PQ的中点,若,,,则(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】利用基底表示,再利用向量线性运算求解即可.【详解】因为,所以,

因为Q是的中点,所以,因为M为PQ的中点,所以,故选:A.变式4.(2023秋·高二课时练习)如图,M,N分别是四面体OABC的边OA,BC的中点,E是MN的三等分点,且,用向量表示为(

A. B.C. D.【答案】D【分析】根据空间向量的线性运算,结合图形可得.【详解】因为,所以,所以,即,又,所以.故选:D

变式5.(2023春·江苏徐州·高二统考期中)如图,在平行六面体中,P是的中点,点Q在上,且,设,,.则(

A. B.C. D.【答案】C【分析】利用空间向量的线性运算即可求解.【详解】因为P是的中点,所以,又因为点Q在上,且,所以,所以,故选:C.变式6.(2023春·江苏连云港·高二统考期中)在正四面体中,为的重心,记,,.若,,则______.(用,,表示)【答案】【分析】根据空间向量的线性运算求得正确答案.【详解】依题意,为的重心,则,所以.故答案为:

变式7.(2023秋·高二课时练习)如图,空间四边形OABC中,G、H分别是、的重心,D为BC的中点,设,,,试用试用基底表示向量和.

【答案】【分析】由已知得,,可得;由可得可得答案.【详解】由已知得,,因为G是的重心,D为BC的中点,所以,,所以;又因为H是的重心,所以,.考点三:利用空间向量基本定理求参数例3.(2022秋·广东阳江·高二阳江市阳东区第一中学校考期中)已知三棱锥,点P为平面ABC上的一点,且(m,n∈R)则m,n的值可能为(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】根据给定条件,利用点位于平面内的充要条件,建立关系即可判断作答.【详解】因为点P为平面ABC上的一点,,则,于是,即,显然选项BCD都不满足,A选项满足.故选:A变式1.(2023·全国·高三对口高考)已知正方体中,侧面的中心是P,若,则_________,_________.【答案】//【分析】用表示出,从而得出,的值.【详解】由于,所以,,故答案为:;.

变式2.(2023秋·高二课时练习)已知为三条不共面的线段,若,那么(

)A.1 B. C. D.【答案】B【分析】直接利用共面向量的基本定理求出结果.【详解】根据向量加法法则可得:,即,因为,所以,,,所以,,,所以.故选:B.变式3.(2023春·江苏常州·高二常州市北郊高级中学校考期中)已知矩形,为平面外一点,平面,点满足,.若,则(

)A. B. C. D.-1【答案】A【分析】利用空间向量基本定理表示出,即可求解.【详解】矩形中,,所以.

因为,所以.因为,,所以.所以.所以,所以.故选:A变式4.(2023秋·山东聊城·高二统考期末)已知四棱锥的底面是平行四边形,若,则______.【答案】【分析】根据空间向量的运算及空间向量基本定理得答案.【详解】因为四棱锥的底面是平行四边形,所以,又,由空间向量基本定理可得,,故.故答案为:.变式5.(2022秋·吉林延边·高二校考期末)已知正方体,点是上底面的中心,若,则等于(

)A.2 B. C. D.【答案】C【分析】利用空间向量基本定理,结合正方体的结构特征求解作答.【详解】正方体,点是上底面的中心,如图,则,不共面,又,于是得,所以.故选:C例4.(2023春·安徽池州·高二池州市第一中学校联考阶段练习)已知是空间的一组基底,其中,,.若A,B,C,D四点共面,则λ=(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根据题意,设存在唯一的实数对,使得,结合向量的数乘运算和相等向量的概念计算,即可求解.【详解】由题意,设存在唯一的实数对,使得,即,则,则x=2,,,解得.故选:D.变式1.(2023秋·河北唐山·高二统考期末)正四面体ABCD中,若M是棱CD的中点,,,则______.【答案】【分析】根据空间向量线性运算得到,证明出共线定理的推论,由三点共线,得到,求出.【详解】因为,所以,即,,下面证明:已知,若三点共线,则,因为三点共线,所以存在非零实数,使得,即,整理得,故,,所以,因为三点共线,故,解得:.故答案为:考点四:用向量法证明平行、共面问题例5.(2023秋·广西河池·高二统考期末)已知三点不共线,对平面外的任一点,下列条件中能确定点共面的是(

)A.B.C.D.【答案】D【分析】,分析出当共面时,,从而分析四个选项,得到正确答案.【详解】当共面时,不妨设,变形得到,则,设,若点与点共面,则,只有选项中符合题意.故选:.变式1.(2022·高二单元测试)对于任意空间四边形ABCD,E,F分别是AB,CD的中点.(1)试证:与,共面;(2),,,试用基底{,,}表示向量.【答案】(1)证明见解析(2).【分析】(1)连接AC,取AC的中点P,连接PE,PF,根据直线与平面平行的判定定理可得AD∥平面PEF,BC∥平面PEF,从而可得向量与,共面;(2)直接利用向量的加减法运算得答案.【详解】(1)

证明:如图,连接AC,取AC的中点P,连接PE,PF.∵P,F分别为AC,CD的中点,∴AD∥PF.又∵PF⊂平面PEF,AD⊄平面PEF.∴AD∥平面PEF.同理可证,BC∥平面PEF.∴向量与,共面.(2)解:.变式2.(2023春·高二课时练习)如图,正方体中,O为上一点,且,BD与AC交于点M.求证:三点共线.【答案】证明见解析.【分析】取空间的基底,利用空间向量基本定理探求的关系,即可推理作答.【详解】在正方体中,令,,BD与AC交于点M,即点M是的中点,于是,,因此,即,而直线与直线有公共点,所以三点共线.变式3.(2023春·广东·高二统考阶段练习)如图,在四面体OABC中,,,,用向量表示,则________.若,且平面ABC,则实数________.【答案】/0.75【分析】运用空间向量的线性运算法则,将用基底表示出来,延长OP与AM交于D,当时,平面ABC.【详解】由条件可知:;延长与AM交于D,连接BD,则当时,平面ABC,平面ABC,平面ABC;令,则有,,根据向量基底表示法的唯一性,有:

,解得,,.故答案为:,变式4.(2023·四川达州·统考二模)如图,、、分别是正方体的棱、、的中点,是上的点,平面.若,则___________.【答案】【分析】设,其中,将、、用基底表示,分析可知、、共面,则存在、,使得,根据空间向量的基本定理可得出关于、、的方程组,解出的值,即可得出的长度.【详解】设,其中,,,,因为平面,则、、共面,显然、不共线,所以,存在、,使得,即,因为为空间中的一组基底,所以,,解得,因此,.故答案为:.变式5.(2023·全国·高三专题练习)如图,已知四棱柱的底面为平行四边形,为棱的中点,,,与平面交于点,则________.【答案】【分析】设,其中,用、、表示向量、、,利用共面向量的基本定理可知存在、使得,由空间向量基本定理可得出关于、、的方程组,即可解得实数的方程组,即可解得实数的值.【详解】设,其中,,,,因为、、、四点共线,则向量、、共面,由共面向量定理可知,存在、使得,即,所以,,解得.故答案为:.考点五:用基底法求空间向量的数量积例6.(2023春·四川成都·高二四川省成都市新都一中校联考期中)如图,在平行六面体中,E,F分别为棱,CD的中点,记,,,满足,,,.(1)用,,表示;(2)计算.【答案】(1)(2)1【分析】(1)根据空间向量对应线段的位置关系,用表示出;(2)应用向量数量积的运算律得,结合已知即可求数量积.【详解】(1);(2).变式1.(2023春·福建漳州·高二漳州三中校考阶段练习)已知空间四边形ABCD的每条边和对角线的长都等于1,点E,F分别是BC,AD的中点,则的值为____________.【答案】/-0.5【分析】,,两两成角,模都为1,以这三个向量为基底,进行向量数量积运算.【详解】根据题意ABCD为正四面体,,,两两成角,,由,,所以.故答案为:变式2.(2023春·江苏淮安·高二校考阶段练习)如图,在空间四边形中,,点为的中点,设.(1)试用向量表示向量;(2)若,求的值.【答案】(1);(2).【分析】(1)由点为的中点,可得,而,代入前面的式子化简可得结果;(2)由(1)可知,由于,再利用数量积的运算律结合已知条件可求得结果.【详解】(1)因为点为的中点,所以,因为,所以,所以,所以;(2)由(1)得,因为,,所以.考点六:用向量法解决立体几何的垂直、夹角问题例7.(2023春·江苏镇江·高二江苏省镇江中学校考阶段练习)在平行六面体中,,且,则的余弦值是________.【答案】/【分析】利用空间向量基本定理,得到,求出,,再由向量夹角公式求的余弦值.【详解】由题设,可得如下示意图,

∴,设,则,又,所以,,,所以以.,所以故答案为:.变式1.(2023春·甘肃金昌·高二永昌县第一高级中学校考期中)如图,在平行六面体中,,,,,,则与所成角的余弦值为(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根据空间向量的基本定理和向量的数量积的定义即可求解.【详解】设,,,因为向量不共面,故可构成空间的一组基底,结合,,,,,所以=0,,,则,,可得,,,所以,又因为异面直线所成角的范围是,所以与所成角的余弦值为.故选:B.变式2.【多选】(2023春·河南洛阳·高二洛宁县第一高级中学校联考阶段练习)在三棱锥A-BCD中,,,两两夹角均为,且若G,M分别为线段AD,BC的中点,则(

)A. B.C.异面直线AC与DB所成角的正弦值为 D.异面直线AC与DB所成角的正弦值为【答案】BC【分析】根据空间向量对应线段的位置及数量关系,用表示出,应用数量积的运算律求向量的模长,根据向量夹角公式、数量积运算律求异面直线夹角.【详解】不妨设,则,且,,所以,因为,且,所以,则,所以异面直线AC与DB所成角的正弦值为故选:BC变式3.(2023·河北·统考模拟预测)点、分别是正四面体ABCD棱、的中点,则______.【答案】【分析】以为基底,,即可求解.【详解】解:以为基底,它们两两之间均为,设正四面体ABCD棱长为2,则,所以,所以,故答案为:变式4.(2023秋·浙江湖州·高二统考期末)在四棱柱中,底面为平行四边形,且,.(1)用表示,并求的长;(2)若为中点,求异面直线与所成角的余弦值.【答案】(1),(2)【分析】(1)根据向量的线性运算法则求解;(2)用表示,计算,由向量法求异面直线所成的角.【详解】(1),,,,即,解得;(2)由(1)知设异面直线与所成角为,则.变式5.(2023春·广西南宁·高二统考开学考试)已知在平行六面体中,,,且.(1)求的长;(2)求向量与夹角的余弦值.【答案】(1);(2).【分析】(1)用空间的一个基底表示向量,再利用空间向量数量积的运算律求解作答.(2)利用(1)中信息,结合空间向量的夹角公式计算作答.【详解】(1)在平行六面体中,为空间的一个基底,因为,,且,则,,所以.(2)由(1)知,,则,又,所以向量与夹角的余弦值.例8.(2022·全国·高二假期作业)如图,一个结晶体的形状为平行六面体,其中以顶点A为端点的三条棱长均为1,且它们彼此的夹角都是.(1)求证:;(2)求异面直线与所成角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)根据平面向量转化基底,以及加减运算和数量积的运算性质,得到,即可证得;(2)根据平面向量转化基底,求出、、,再利用夹角公式即可求解.【详解】(1)证明:∵以顶点A为端点的三条棱长均为1,且它们彼此的夹角都是,∴,∴,∴.(2)∵,,∴,,,∴,∴异面直线与所成角的余弦值为.变式1.【多选】(2023春·山东菏泽·高二统考期末)如图,在平行六面体中,与交于点,且,,.则下列结论正确的有(

)A. B.C. D.【答案】AB【分析】由向量的分解和向量数量积公式、向量的求模公式即可判断.【详解】如图,由题意得,,,,,对于选项A,所以,即.故选项A正确.对于选项B,故选项B正确.对于选项C,所以即故选项C错误.对于选项D,故选项D错误.故选:AB变式2.【多选】(2023春·江苏连云港·高二校考期中)如图所示,平行六面体,其中,,,,下列说法中正确的是(

)A.B.C.直线AC与直线是相交直线D.与AC所成角的余弦值为【答案】AB【分析】A选项,利用空间向量运算法则得到,平方后,由向量数量积公式求出,求出,A正确;B选项,求出,,得到B正确;C选项,作出辅助线,得到四边形为平行四边形,点平面,而点平面,从而得到C错误;D选项,先得到,,从而求出,,利用空间向量余弦夹角公式求出答案.【详解】由空间向量运算法则得到:,所以,故,A正确;因为,所以,故,,B正确;连接,因为,且,所以四边形为平行四边形,点平面,而点平面,故直线AC与直线是异面直线,C错误;,,,又,,故,设与AC所成角为,所以故与AC所成角的余弦值为,D错误.故选:AB考点七:用向量法解决立体几何的距离问题例9.(2023春·宁夏银川·高二银川一中校考期中)如图所示,在四棱柱中,底面为平行四边形,以顶点A为端点的三条棱长都为1,且两两夹角为,则的长为(

)A. B.2 C. D.【答案】D【分析】记,,,由,利用向量法即可求出的长.【详解】解:记,,,由题意可知,,所以,,所以,即的长为,故选:D.变式1.(2023春·安徽合肥·高二校考开学考试)在平行六面体中,,,且,,则(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根据图形,利用向量的加法法则得到,再利用空间向量的数量积及运算律求模长.【详解】以为基底向量,可得,则,∴.故选:C.变式2.(2022秋·新疆克拉玛依·高二克拉玛依市高级中学校考期中)如图,在四棱锥中,底面是边长为1的正方形,侧棱的长为2,且.若是的中点,设.(1)将空间向量与用表示出来;(2)求线段BM的长.【答案】(1)(2)【分析】(1)根据向量的线性运算用基底表示向量即可;(2)利用(1)的结论以及模长公式计算可求出结果.【详解】(1)(2)由题可知因为,又因为,所以.易得,所以,所以,即的长为.变式3.(2022秋·福建泉州·高二校考阶段练习)如图,四面体中,分别为上的点,且设(1)以为基底表示,则=________;(2)若且则________.【答案】【分析】利用空间向量的加减法运算和基底的定义表示,再根据向量的数量积的运算律求解.【详解】(1).(2),所以,故答案为:,.变式4.(2023春·重庆万州·高二重庆市万州第二高级中学校考阶段练习)如图,两个正方形,的边长都是3,且二面角为,为对角线靠近点的三等分点,为对角线的中点,则线段______.【答案】【分析】由已知可得.进而表示出,即可根据数量积的运算性质求出,进而即可求出答案.【详解】由已知可得,,,所以即为二面角的平面角,即.因为,为对角线的中点,所以.因为为对角线靠近点的三等分点,所以,所以.所以,所以.所以,所以线段.故答案为:.一、单选题1.(2023春·宁夏银川·高二银川一中校考期中)已知矩形,为平面外一点平面,且,,分别为,上的点,且,则(

)A. B. C. D.1【答案】B【分析】根据空间向量基本定理求解即可.【详解】因为,,所以,又,所以,所以,故.故选:B.2.(2021秋·辽宁·高二校联考期中)已知三棱柱,点在线段上,且,则(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】利用空间向量基本定理进行求解.【详解】由题意得:,,,故故选:D3.(2023春·江苏连云港·高二江苏省新海高级中学校考阶段练习)若是空间的一个基底,则下列各组向量中一定能构成空间的一个基底的是(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】判断所给三个向量是否共面,即可得解.【详解】对A选项,,故三向量共面,A错误;对B选项,若共面,则,解得,故三向量共面,B错误,对C选项,,故三向量共面,C错误,对D选项,若向量共面,则无解,故向量不共面,故D正确,故选:D4.(2023秋·陕西西安·高二统考期末)已知是空间的一个基底,则下列说法错误的是(

)A.若,则B.两两共面,但不共面C.一定存在x,y,使得D.一定能构成空间的一个基底【答案】C【分析】利用向量的线性关系、向量的基底的定义和空间向量基本定理,即可求解.【详解】对于A,若不全为0,则共面,与题意矛盾,故A正确;对于B,是空间的一个基底,则两两共面,但不共面,故B正确;对于C,不共面,则不存在实数,使得,故C错误;对于D,若共面,,无解,故

不共面,一定能构成空间的一个基底,故D正确故选∶C.5.(2023春·甘肃金昌·高二永昌县第一高级中学校考期中)如图,在平行六面体中,,,,,,则与所成角的余弦值为(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根据空间向量的基本定理和向量的数量积的定义即可求解.【详解】设,,,因为向量不共面,故可构成空间的一组基底,结合,,,,,所以=0,,,则,,可得,,,所以,又因为异面直线所成角的范围是,所以与所成角的余弦值为.故选:B.6.(2023·高二校考课时练习)已知直线AB,BC,不共面,若四边形的对角线互相平分,且,则的值为(

)A.1 B. C. D.【答案】D【分析】由题意为空间的一组基底,然后利用空间向量基本定理求解.【详解】由题意,知,,不共面,四边形为平行四边形,,为空间的一组基底.,又,,,,,.故选:D.7.(2023春·安徽合肥·高二校考开学考试)在平行六面体中,,,且,,则(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根据图形,利用向量的加法法则得到,再利用空间向量的数量积及运算律求模长.【详解】以为基底向量,可得,则,∴.故选:C.8.(2022秋·山西太原·高二校考阶段练习)已知为空间的一组基底,则下列向量也能作为空间的一组基底的是(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】根据空间向量共面定理可知ACD中的向量共面,不能作为空间的一组基底;假设B中向量共面,可得,由此可构造方程组,由方程组无解可知B中向量不共面,可作为空间一组基底.【详解】对于A,,共面,不能作为空间的一组基底,A错误;对于B,假设共面,则存在,使得,,方程组无解,假设错误,即不共面,可以作为空间的一组基底,B正确;对于C,,共面,不能作为空间的一组基底,C错误;对于D,,共面,不能作为空间的一组基底,D错误.故选:B.9.(2023春·江苏盐城·高二盐城中学校考期中)在四面体中,,Q是BC的中点,且M为PQ的中点,若,,,则(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】利用基底表示,再利用向量线性运算求解即可.【详解】因为,所以,

因为Q是的中点,所以,因为M为PQ的中点,所以,故选:A.二、多选题10.(2023春·江苏常州·高二校考开学考试)给出下列命题,其中正确的有(

)A.已知向量,则与任何向量都不能构成空间的一组基底B.是空间四点,若不能构成空间的一组基底,则共面C.若,则点四点共面D.已知是空间向量的一

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