3.1.4空间向量的正交分解及其坐标表示[课时作业][A组基础巩固]1.下列说法中正确的是()A.任何三个不共线的向量都可构成空间向量的一个基底B.空间的基底有且只有一个C.两两垂直的三个非零向量可构成空间的一个基底D.基底{a,b,c}中的基向量与基底{e,f,g}的基向量对应相等解析:只有不共面的三个非零向量才能作空间向量的基底,基底不唯一,因此A,B,D均不正确,C正确,故选C.答案:C2.O,A,B,C为空间四个点,又{OA,OB,OC}为空间的一个基底,则()A.O,A,B,C四点不共线B.O,A,B,C四点共面,但不共线C.O,A,B,C四点中任意三点不共线D.O,A,B,C四点不共面解析:由于{OA,OB,OC}为空间的一个基底,所以OA,OB,OC不共面,因此,O,A,B,C四点一定不共面,故选D.答案:D3.如图所示,空间四边形OABC中,OA=a,OB=b,OC=c,点M在OA上,且OM=2MA,N为BC的中点,MN=xa+yb+zc,则x,y,z分别为()A.,-,B.-,,C.,,-D.,,-解析:MN=MA+AB+BN=OA+(OB-OA)+BC=OA+(OB-OA)+(OC-OB)=-OA+OB+OC,∴x=-,y=,z=,故选B.答案:B4.在空间直角坐标系Oxyz中,下列说法正确的是()A.向量AB的坐标与点B的坐标相同B.向量AB的坐标与点A的坐标相同C.向量AB与向量OB的坐标相同D.向量AB与向量OB-OA的坐标相同解析:因为A点不一定为坐标原点,所以A不正确;B,C都不正确;由于AB=OB-OA,所以D正确,故选D.答案:D5.如图,在空间直角坐标系中,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,B1E=A1B1,则BE等于()A.1B.C.D.解析:B(1,1,0),E(1,,1),∴BE=(1,,1)-(1,1,0)=(0,-,1).答案:C6.已知空间的一个基底{a,b,c},m=a-b+c,n=xa+yb+c,若m与n共线,则x=________,y=________.解析:因为m与n共线,所以存在实数λ,使m=λn,即a-b+c=λxa+λyb+λc,于是有解得答案:1-17.正方体ABCDA1B1C1D1中,点E,F分别是底面A1C1和侧面CD1的中点,若EF+λA1D=0(λ∈R),则λ=________.解析:如图,连接A1C1,C1D,则E在A1C1上,F在C1D上易知EF綊A1D,∴EF=A1D,即EF-A1D=0,∴λ=-.答案:-8.已知A,B,C三点共线,则对空间任一点O,存在三个不为0的实数λ,m,n,使λOA+mOB+nOC=0,那么λ+m+n的值为________.解析: A,B,C三点共线,∴存在实数k,使AB=kBC,即OB-OA=k(OC-OB),即OA-(k+1)OB+kOC=0,∴1-(k+1)+k=0,故λ+m+n=0.答案:09.若{a,b,c}是空间的一个基底,判断{a+b,b+c,c+a}能否作为该空间的一个基底.解析:假设a+b,b+c,c+a共面,则存在实数λ,μ使得a+b=λ(b+c)+μ(c+a),∴a+b=λb+μa+(λ+μ)c. {a,b,c}为基底,∴a,b,c不共面,∴此方程组无解.∴a+b,b+c,c+a不共面.∴{a+b,b+c,c+a}可以作为空间一个基底.10.棱长为1的正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F,G分别为棱DD1,D1C1,BC的中点,以{AB,AD,AA1}为基底,求下列向量的坐标:(1)AE,AG,AF;(2)EF,EG,DG.解析:(1)AE=AD+DE=AD+DD1=AD+AA1=,AG=AB+BG=AB+AD=,AF=AA1+A1D1+D1F=AA1+AD+AB=.(2)EF=AF-AE=(AA1+AD+AB)-=AA1+AB=.2EG=AG-AE=-=AB-AD-AA1=,DG=AG-AD=AB+AD-AD=AB-AD=.[B组能力提升]1.已知{i,j,k}为空间的一个单位正交基底,且a=-2i+2j-2k,b=i+4j-6k,c=xi-8j+8k,若向量a,b,c共面,则向量c的坐标为()A.(8,-8,8)B.(-8,8,8)C.(-8,-8,-8)D.(-8,8,-8)解析: a,b,c共面,∴可设c=λa+μb,故∴xi-8j+8k=λ(-2i+2j-2k)+μ(i+4j-6k),由此可得解得x=8.故向量c的坐标为(8,-8,8).答案:A2.如图,在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,M为AC和BD的交点,若AB=a,AD=b,AA1=c,则B1M=()A.a+b-cB.-a+b-cC.a-b-cD.-a-b+c解析:B1M=AM-AB1=(AB+AD)-(AB+AA1)=-AB+AD-AA1=-a+b-c.答案:B3.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,用AC,AB1,AD1作为基向量,则AC1=________.解析:2AC1=2AA1+2AD+2AB=(AA1+AD)+(AA1+AB)+(AD+AB)=AD1+AB1+AC,∴AC1=(AD1+AB1+AC)...