第七章 §7.6 空间向量的概念与运算
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成套的课件成套的教案成套的试题成套的微专题尽在高中数学同步资源大全QQ群552511468也可联系微信fjmath加入百度网盘群4000G一线老师必备资料一键转存自动更新永不过期§7.6 空间向量的概念与运算考试要求 1.了解空间向量的概念,了解空间向量的基本定理及其意义,掌握空间向量的正交分解及其坐标表示.2.掌握空间向量的线性运算及其坐标表示,掌握空间向量的数量积及其坐标表示,能用向量的数量积判断向量的共线和垂直.3.理解直线的方向向量及平面的法向量,能用向量方法证明立体几何中有关线面位置关系的一些简单定理.知识梳理1.空间向量的有关概念名称定义空间向量在空间中,具有__________和________的量相等向量方向________且模________的向量相反向量长度________而方向________的向量共线向量(或平行向量)表示若干空间向量的有向线段所在的直线互相________或______的向量共面向量平行于________________的向量2.空间向量的有关定理(1)共线向量定理:对任意两个空间向量a,b(b≠0),a∥b的充要条件是存在实数λ,使________________.(2)共面向量定理: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______的有序实数对(x,y),使p=______.(3)空间向量基本定理如果三个向量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=____________,{a,b,c}叫做空间的一个基底.3.空间向量的数量积及运算律(1)数量积非零向量a,b的数量积a·b=________________.(2)空间向量的坐标表示及其应用设a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3).向量表示坐标表示数量积a·b成套的课件成套的教案成套的试题成套的微专题尽在高中数学同步资源大全QQ群552511468也可联系微信fjmath加入百度网盘群4000G一线老师必备资料一键转存自动更新永不过期
成套的课件成套的教案成套的试题成套的微专题尽在高中数学同步资源大全QQ群552511468也可联系微信fjmath加入百度网盘群4000G一线老师必备资料一键转存自动更新永不过期共线a=λb(b≠0,λ∈R)垂直a·b=0(a≠0,b≠0)模|a|夹角余弦值cos〈a,b〉=(a≠0,b≠0)cos〈a,b〉=______________4.空间位置关系的向量表示(1)直线的方向向量:如果表示非零向量a的有向线段所在直线与直线l平行或重合,则称此向量a为直线l的方向向量.(2)平面的法向量:直线l⊥α,取直线l的方向向量a,则向量a为平面α的法向量.(3)空间位置关系的向量表示位置关系向量表示直线l1,l2的方向向量分别为n1,n2l1∥l2n1∥n2⇔n1=λn2(λ∈R)l1⊥l2n1⊥n2⇔n1·n2=0直线l的方向向量为n,平面α的法向量为m,l⊄αl∥αn⊥m⇔n·m=0l⊥αn∥m⇔n=λm(λ∈R)平面α,β的法向量分别为n,mα∥βn∥m⇔n=λm(λ∈R)α⊥βn⊥m⇔n·m=0常用结论1.三点共线:在平面中A,B,C三点共线⇔=x+y(其中x+y=1),O为平面内任意一点.2.四点共面:在空间中P,A,B,C四点共面⇔=x+y+z(其中x+y+z=1),O为空间中任意一点.思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)空间中任意两个非零向量a,b共面.( )(2)空间中模相等的两个向量方向相同或相反.( )(3)若A,B,C,D是空间中任意四点,则有+++=0.( )(4)若直线a的方向向量和平面α的法向量平行,则a∥α.( )教材改编题成套的课件成套的教案成套的试题成套的微专题尽在高中数学同步资源大全QQ群552511468也可联系微信fjmath加入百度网盘群4000G一线老师必备资料一键转存自动更新永不过期
成套的课件成套的教案成套的试题成套的微专题尽在高中数学同步资源大全QQ群552511468也可联系微信fjmath加入百度网盘群4000G一线老师必备资料一键转存自动更新永不过期1.如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,AC与BD的交点为点M,设=a,=b,=c,则下列向量中与相等的向量是( )A.-a+b+cB.a+b+cC.-a-b-cD.-a-b+c2.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,棱长为a,M,N分别为A1B和AC上的点,A1M=AN=,则MN与平面BB1C1C的位置关系是( )A.相交B.平行C.垂直D.不能确定3.设直线l1,l2的方向向量分别为a=(-2,2,1),b=(3,-2,m),若l1⊥l2,则m=________.题型一 空间向量的线性运算例1 (1)在空间四边形ABCD中,=(-3,5,2),=(-7,-1,-4),点E,F分别为线段BC,AD的中点,则的坐标为( )A.(2,3,3)B.(-2,-3,-3)C.(5,-2,1)D.(-5,2,-1)(2)(2023·北京日坛中学模拟)在三棱柱A1B1C1-ABC中,D是四边形BB1C1C的中心,且=a,=b,=c,则等于( )成套的课件成套的教案成套的试题成套的微专题尽在高中数学同步资源大全QQ群552511468也可联系微信fjmath加入百度网盘群4000G一线老师必备资料一键转存自动更新永不过期
成套的课件成套的教案成套的试题成套的微专题尽在高中数学同步资源大全QQ群552511468也可联系微信fjmath加入百度网盘群4000G一线老师必备资料一键转存自动更新永不过期A.a+b+cB.a-b+cC.a+b-cD.-a+b+c听课记录:______________________________________________________________________________________________________________________________________思维升华 用已知向量表示某一向量的三个关键点(1)要结合图形,以图形为指导是解题的关键.(2)要正确理解向量加法、减法与数乘运算的几何意义.(3)在立体几何中,三角形法则、平行四边形法则仍然成立.跟踪训练1 (1)已知a=(2,3,-4),b=(-4,-3,-2),b=x-2a,则x等于( )A.(0,3,-6)B.(0,6,-20)C.(0,6,-6)D.(6,6,-6)(2)如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,O为AC的中点.①化简--=________;②用,,表示,则=________.题型二 空间向量基本定理及其应用例2 (1)下列命题正确的是( )A.若a与b共线,b与c共线,则a与c共线B.向量a,b,c共面,即它们所在的直线共面成套的课件成套的教案成套的试题成套的微专题尽在高中数学同步资源大全QQ群552511468也可联系微信fjmath加入百度网盘群4000G一线老师必备资料一键转存自动更新永不过期
成套的课件成套的教案成套的试题成套的微专题尽在高中数学同步资源大全QQ群552511468也可联系微信fjmath加入百度网盘群4000G一线老师必备资料一键转存自动更新永不过期C.若空间向量a,b,c不共面,则a,b,c都不为0D.若a,b,c共面,则存在唯一的实数对(x,y),使得a=xb+yc(2)(多选)下列说法中正确的是( )A.|a|-|b|=|a+b|是a,b共线的充要条件B.若,共线,则AB∥CDC.A,B,C三点不共线,对空间任意一点O,若=++,则P,A,B,C四点共面D.若P,A,B,C为空间四点,且有=λ+μ(,不共线),则λ+μ=1是A,B,C三点共线的充要条件听课记录:______________________________________________________________________________________________________________________________________思维升华应用共线(面)向量定理、证明点共线(面)的方法比较三点(P,A,B)共线空间四点(M,P,A,B)共面=λ=x+y对空间任一点O,=+t对空间任一点O,=+x+y对空间任一点O,=x+(1-x)对空间任一点O,=x+y+(1-x-y)跟踪训练2(1)已知空间中A,B,C,D四点共面,且其中任意三点均不共线,设P为空间中任意一点,若=6-4+λ,则λ等于( )A.2B.-2C.1D.-1(2)(2023·金华模拟)已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,且满足=x+y+(1-x-y),则||的最小值是( )A.B.C.D.题型三 空间向量数量积及其应用例3 (1)已知点O为空间直角坐标系的原点,向量=(1,2,3),=(2,1,2),=(1,1,2),且点Q在直线OP上运动,当·取得最小值时,的坐标是______.成套的课件成套的教案成套的试题成套的微专题尽在高中数学同步资源大全QQ群552511468也可联系微信fjmath加入百度网盘群4000G一线老师必备资料一键转存自动更新永不过期
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