3.1.1空间向量及其加减运算A级:基础巩固练一、选择题1.下列命题正确的有()①空间向量就是空间中一条有向线段;②若A,B,C,D是不共线的四点,则AB=DC是四边形ABCD是平行四边形的充要条件;③若a≠b,则a与b的方向不同;④AB=CD的充要条件是A与C重合,B与D重合.A.1个B.2个C.3个D.4个答案A解析①错误,有向线段是表示向量的一种图形工具;②正确,由AB=DC知AB∥DC或A,B,C,D四点共线,|AB|=|DC|,因此在A,B,C,D四点不共线的前提下,AB=DC⇔ABCD是平行四边形;③错误,不相等的向量,方向可以相同;④错误.2.空间任意四个点A,B,C,D,则BA+CB-CD等于()A.DBB.ADC.DAD.AC答案C解析BA+CB-CD=CB+BA-CD=CA-CD=DA.3.在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,|AB-CB+CB1|=()A.1B.C.D.2答案B解析因为AB-CB+CB1=AB+BC+CB1=AB1,|AB1|=,故选B.4.已知空间四边形ABCD,连接AC,BD,设G是CD的中点,则AB+(BD+BC)等于()A.AGB.CGC.BCD.BC答案A解析如图所示.∵G是CD的中点,∴(BD+BC)=BG,∴AB+(BD+BC)=AG.5.如图直三棱柱ABC-A1B1C1中,若CA=a,CB=b,CC1=c,则A1B等于()A.a+b-cB.a-b+cC.-a+b+cD.-a+b-c1答案D解析A1B=A1C1+C1C+CB=AC-CC1+CB=-CA-CC1+CB=-a+b-c.6.空间四边形ABCD中,M,G分别是BC,CD的中点,则MG-AB+AD=()A.2DBB.3MGC.3GMD.2MG答案B解析MG-AB+AD=MG+BD=MG+2MG=3MG.二、填空题7.下图所示,在三棱柱ABC-A′B′C′中,AC与A′C′是________向量,AB与B′A′是________向量.(用相等、相反填空)答案相等相反解析根据相等向量、相反向量的定义知,AC与A′C′是相等向量.AB与B′A′是相反向量.8.已知向量a,b,c互相平行,其中a,c同向,a,b反向,|a|=3,|b|=2,|c|=1,则|a+b+c|=________.答案2解析由a,c同向,a,b反向及|a|=3,|b|=2,|c|=1,画图可知,|a+b+c|=|a|+|c|-|b|=3+1-2=2.9.已知点M是△ABC的重心,则MA+MB+MC=________.答案0解析设D为AB的中点,则MA+MB=2MD,又M为△ABC的重心,则MC=-2MD,所以MA+MB+MC=0.三、解答题10.如图所示,已知空间四边形ABCD,连接AC,BD,点E,F,G分别是BC,CD,DB的中点,请化简:(1)AB+BC+CD;(2)AB+GD+EC,并标出化简得到的向量.解(1)AB+BC+CD=AC+CD=AD.(2)∵点E,F,G分别为BC,CD,DB的中点,∴BE=EC,EF=GD.∴AB+GD+EC=AB+BE+EF=AF.所求向量AD,AF如图所示.2B级:能力提升练如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O为其中心.(1)化简AB+CC1+B1D1;(2)若AA1+x+BC+C1D+D1A1=0,则x可以是图中有向线段所示向量中的哪一个?(至少写出两个)解(1)AB+CC1+B1D1=AB+BB1+B1D1=AB1+B1D1=AD1.(2)因为BC=B1C1,D1A1=DA,所以AA1+x+BC+C1D+D1A1=AA1+x+B1C1+C1D+DA=0,所以AA1+x+B1A=0,所以x=A1B1.又因为A1B1=AB=DC=D1C1,所以x可以是A1B1,AB,DC,D1C1中的任一个.3