很多高二同学一提到空间向量就头疼:建系建半天算不对,数量积符号总搞混,明明看着是基础题,分数却死活拿不到手。其实你不知道,空间向量在高考里属于 “送分模块”—— 只要吃透 4 个必考要点,再掌握真题解题技巧,别说基础分,连大题难点都能轻松突破!今天就帮大家把这些考点拆透,再用 2024 年高考真题示范,看完就能用!
一、必考要点 1:基底选择是 “解题起点”,2 个原则记牢
空间向量的核心是 “用向量表示几何关系”,而选对基底,能让解题效率直接翻倍!很多同学随便选基底,最后越算越复杂,其实只要遵守 2 个原则:
- 不共面原则:基底必须是 3 个不共面的向量(比如正方体顶点出发的 3 条棱、三棱锥的 3 条侧棱),如果共面,就没法表示空间里的所有向量;
- 易表达原则:尽量选长度、夹角已知的向量(比如已知边长的棱、垂直的向量),比如在直三棱柱中,优先选 “侧棱 + 底面垂直的两条边” 当基底。
举个例子:在三棱锥 O-ABC 中,OA⊥OB,OB⊥OC,OA=OB=OC=2,求向量AC。如果选OA、OB、OC当基底,直接就能写出AC=OC−OA,后续计算根本不用绕弯!


二、必考要点 2:数量积是 “万能工具”,2 个用途必须会
数量积(a⋅b=∣a∣∣b∣cosθ)是高考每年都考的核心,千万别只记公式,要会用它解决 2 类高频题:
- 求模长:比如求线段长度,直接用∣a∣=a⋅a。比如已知AB=a,AC=b,且∣a∣=3,∣b∣=4,∠BAC=60∘,求∣BC∣—— 先算BC=b−a,再算∣BC∣=(b−a)⋅(b−a)=∣b∣2+∣a∣2−2a⋅b,代入数值就能算,比几何法快多了;高中
- 求夹角:包括异面直线夹角、向量夹角(注意区别!)。异面直线夹角范围是(0,2π],所以公式是cosθ=∣∣a∣∣b∣a⋅b∣(取绝对值);而向量夹角范围是[0,π],不用取绝对值,比如求钝角时,还要满足a⋅b<0且不共线。



三、必考要点 3:坐标运算 “建系” 是关键,3 步不翻车
坐标运算占空间向量大题的 80% 分值,很多同学算错不是因为公式不会,而是建系出问题!记住建系 3 步走,保证坐标准:
- 找原点:优先选 “三条两两垂直的直线交点”(比如正方体顶点、直棱柱底面的直角顶点),比如直三棱柱 ABC-A1B1C1 中,AB⊥AC,就选 A 当原点;
- 定坐标轴:x 轴、y 轴、z 轴必须两两垂直,通常让 x 轴、y 轴在底面,z 轴平行于侧棱(比如直棱柱的侧棱当 z 轴);
- 写坐标:按 “棱长 + 位置” 写坐标,比如正方体边长为 2,A (0,0,0),则 B (2,0,0),D (0,2,0),A1 (0,0,2),千万别漏 z 轴坐标!
这里提醒一个易错点:如果是斜棱柱、斜棱锥,不能强行建正交坐标系,否则坐标全错,这时候就要用基底法解题!
四、必考要点 4:空间角求解 “套公式”,3 类角别搞混
空间角(线线角、线面角、面面角)是高考大题的核心考点,很多同学分不清公式,其实记住 “1 个核心 + 3 个公式” 就行:
- 核心:用 “向量夹角” 求 “空间角”,关键是找对 “方向向量”(直线)和 “法向量”(平面);
- 3 类角公式:异面直线角 θ(范围(0,2π]):cosθ=∣∣a∣∣b∣a⋅b∣(a、b 是直线方向向量);线面角 θ(范围[0,2π]):sinθ=∣∣a∣∣n∣a⋅n∣(a 是直线方向向量,n 是平面法向量);面面角 θ(范围[0,π]):cosθ=±∣∣n1∣∣n2∣n1⋅n2∣(n1、n2 是两个平面法向量,正负看是锐角还是钝角)。
五、2024 全国乙卷真题拆解:用要点解题,3 步出答案
光说不练假把式,咱们用 2024 年全国乙卷的空间向量大题举例,看看怎么用上面的要点快速解题:
真题题目
在直三棱柱 ABC-A1B1C1 中,AB⊥AC,AB=AC=AA1=2,E 是 A1C1 的中点,求直线 BE 与平面 AB1C 所成角的正弦值。
解题步骤(用坐标法)
- 建系:按 “要点 3”,选 A 为原点,AB 为 x 轴,AC 为 y 轴,AA1 为 z 轴,写坐标:A(0,0,0),B(2,0,0),C(0,2,0),A1(0,0,2),C1(0,2,2),E(0,1,2);
- 找向量:直线 BE 的方向向量BE=E−B=(0−2,1−0,2−0)=(−2,1,2);
- 求平面 AB1C 的法向量 n:先找平面内两个向量AB1=(2,0,2),AC=(0,2,0),设 n=(x,y,z),则{n⋅AB1=2x+2z=0n⋅AC=2y=0,取 x=1,得 z=-1,y=0,所以 n=(1,0,-1);
- 套公式:按 “要点 4” 的线面角公式,sinθ=∣∣BE∣∣n∣BE⋅n∣,代入计算:BE⋅n=(−2)×1+1×0+2×(−1)=−4,绝对值是 4;∣BE∣=(−2)2+12+22=3,∣n∣=12+02+(−1)2=2;所以sinθ=3×24=322(化简后)。
你看,只要按要点来,步骤清晰,根本不会算错!
练手时间:2023 全国甲卷变式题
光看真题还不够,来练一道变式题巩固:在长方体 ABCD-A1B1C1D1 中,AB=3,AD=2,AA1=4,求平面 A1BD 与平面 ABCD 所成角的正切值。
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其实空间向量真的不难,难的是没抓对核心考点。把这 4 个必考要点吃透,每天练 1 道真题,不出两周,你会发现:原来空间向量的分数这么好拿!觉得有用的话,记得收藏转发给身边的同学,一起攻克高二数学难关,为高考打底!