3.1.1空间向量及其加减运算[A基础达标]1.已知空间向量AB,BC,CD,AD,则下列结论正确的是()A.AB=BC+CDB.AD=AB+CD+BCC.AD=AB+BC-CDD.BC=BD+CD解析:选B.根据空间向量的加减运算可得B正确.2.给出下列命题:①向量AB的长度与向量BA的长度相等;②向量a与b平行,则a与b的方向相同或相反;③两个有公共终点的向量,一定是共线向量;④若向量AB与向量CD是共线向量,则点A,B,C,D必在同一条直线上;⑤有向线段就是向量,向量就是有向线段.其中假命题的个数为()A.2B.3C.4D.5解析:选C.①真命题;②假命题,若a与b中有一个为零向量时,其方向不确定;③假命题,终点相同并不能说明这两个向量的方向相同或相反;④假命题,共线向量所在直线可以重合,也可以平行;⑤假命题,向量可用有向线段来表示,但并不是有向线段.故假命题的个数为4.3.已知向量AB,AC,BC满足|AB|=|AC|+|BC|,则()A.AB=AC+BCB.AB=-AC-BCC.AC与BC同向D.AC与CB同向解析:选D.由|AB|=|AC|+|BC|=|AC|+|CB|,知A,B,C三点共线且C点在线段AB上,所以AC与CB同向.4.在正方体ABCDA1B1C1D1中,下列选项中化简后为零向量的是()A.AB+A1D1+C1A1B.AB-AC+BB1C.AB+AD+AA1D.AC+CB1解析:选A.在A选项中,AB+A1D1+C1A1=(AB+AD)+CA=AC+CA=0.5.设有四边形ABCD,O为空间任意一点,且AO+OB=DO+OC,则四边形ABCD是()A.平行四边形B.空间四边形C.等腰梯形D.矩形解析:选A.由于AO+OB=AB,DO+OC=DC,所以AB=DC,从而|AB|=|DC|,且AB与CD不共线,所以AB∥DC,所以四边形ABCD是平行四边形.6.式子(AB-CB)+CC1运算的结果是__________.解析:(AB-CB)+CC1=(AB+BC)+CC1=AC+CC1=AC1.1答案:AC17.已知平行六面体ABCDA′B′C′D′,则下列四式中正确的有________.①AB-CB=AC;②AC′=AB+B′C′+CC′;③AA′=CC′;④AB+BB′+BC+C′C=AC′.解析:AB-CB=AB+BC=AC,①正确;AB+B′C′+CC′=AB+BC+CC′=AC′,②正确;③显然正确;AB+BB′+BC+C′C=AB′+B′C′+C′C=AC,④错.答案:①②③8.给出下列几个命题:①方向相反的两个向量是相反向量;②若|a|=|b|,则a=b或a=-b;③对于任何向量a,b,必有|a+b|≤|a|+|b|.其中正确命题的序号为________.解析:对于①,长度相等且方向相反的两个向量是相反向量,故①错;对于②,若|a|=|b|,则a与b的长度相等,但方向没有任何联系,故不正确;只有③正确.答案:③9.判断下列命题是否正确,若不正确,请简述理由.(1)若A,B,C,D四点在一条直线上,则AB与CD共线;(2)互为相反向量的向量的模相等;(3)任一向量与它的相反向量不相等.解:(1)正确.因为A,B,C,D四点在一条直线上,所以AB与CD一定共线.(2)正确.相反向量的模相等,但方向是相反的.(3)不正确.零向量的相反向量仍是零向量,零向量与零向量是相等的.10.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,化简向量表达式:(1)AB+CD+BC+DA;(2)AA1+B1C1+D1D+CB.解:(1)AB+CD+BC+DA=AB+BC+CD+DA=0.(2)因为B1C1=BC=-CB,D1D=-AA1,所以原式=AA1-CB-AA1+CB=0.[B能力提升]11.已知正方体ABCDA′B′C′D′的中心为O,则在下列各结论中正确的共有()①OA+OD与OB′+OC′是一对相反向量;②OB-OC与OA′-OD′是一对相反向量;③OA+OB+OC+OD与OA′+OB′+OC′+OD′是一对相反向量;④OA′-OA与OC-OC′是一对相反向量.A.1个B.2个C.3个D.4个解析:选C.2如图所示,①OA=-OC′,OD=-OB′,所以OA+OD=-(OB′+OC′),是一对相反向量;②OB-OC=CB,OA′-OD′=D′A′,而CB=D′A′,故不是相反向量;③同①也是正确的;④OA′-OA=AA′,OC-OC′=C′C=-AA′,是一对相反向量.12.下列说法中,错误的个数为()①在正方体ABCDA1B1C1D1中,AC=A1C1;②若两个非零向量AB与CD满足AB=-CD,则AB,CD互为相反向量.③AB=CD的充要条件是A与C重合,B与D重合.A.1B.2C.3D.0解析:选A.①正确.②正确.AB=-CD,且AB,CD为非零向量,所以AB,CD互为相反向量.③错误.由AB=CD,知|AB|=|CD|,且AB与CD同向,但A与C...