高中数学空间向量的及其运算

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高中数学 第七章 第六节_空间向量及其运算课件(理) 新人教版

高中数学 第七章 第六节_空间向量及其运算课件(理) 新人教版
差的形式,进而寻找这些向量与基向量的关系. 2.用基向量表示一个向量时,如果此向量的起点是从基底
的公共点出发的,一般考虑用加法,否则考虑用减法, 如果此向量与一个易求的向量共线,可用数乘.
如图,在长方体ABCD-
A1B1C1D1中,O为AC的中点.
(1)化简:

(2)设E是棱DD1上的点,且

wenku.baidu.com
,若 =x +y
+z ,试求x、y、z的值.
[思路点拨] 结合图形,运用平行四边形法则和三角形法则求解.
[课堂笔记]
如图所示,平行六面体ABCD- A1B1C1D1中,E、F分别在B1B和 D1D上,且BE= BB1,DF=
DD1.
(1)证明: = + ;
(2)若 =x +y +z ,求x+y+z.
解:(1)证明:
【解】 (1)设正三棱柱的侧棱长为a,则
A(0,-1,0),B1( ,0,a),B( ,0,0),C1(0,1,a), ∴ =( ,1,a), =(- ,1,a).┄┄┄┄2分
∵AB1⊥BC1,∴


=0,即-3+1+a2=0,∴a= .
即正三棱柱侧棱长为 .┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5分
(3)由条件知,〈
[考题印证] (2010·广州模拟) 已知正三棱 柱ABC-A1B1C1,底面边长AB=2, AB1⊥BC1,点O、O1分别是边AC、 A1C1的中点,建立如图所示的空间 直角坐标系. (1)求正三棱柱的侧棱长; (2)若M为BC1的中点,试用基向量 表示向量

高考空间向量知识点总结

高考空间向量知识点总结

高考空间向量知识点总结

空间向量是高中数学中的重要概念之一,也是高考中常考的知识点。掌握好空间向量的相关知识对于解题和理解几何概念都非常重要。本

文将为您总结高考空间向量的相关知识点,帮助您更好地备考高考。

一、空间向量的定义和表示方法

空间向量是有大小和方向的量,通常用有序三元组表示。设有两点

A(x₁,y₁,z₁)和B(x₂,y₂,z₂),则向量AB可以表示为:

AB = (x₂-x₁, y₂-y₁, z₂-z₁)

二、空间向量的模、方向余弦和共线性

1. 向量的模:向量AB的模表示为|AB|,计算方式为:

|AB| = √[(x₂-x₁)² + (y₂-y₁)² + (z₂-z₁)²]

2. 向量的方向余弦:设向量AB与坐标轴的夹角分别为α、β、γ,

则方向余弦分别为:

cosα = (x₂-x₁) / |AB|

cosβ = (y₂-y₁) / |AB|

cosγ = (z₂-z₁) / |AB|

3. 向量的共线性:若两个向量平行或反向平行,则称其共线。当两

个向量的坐标比例相等时,它们共线。

三、空间向量的运算

1. 向量的加法:设有两个向量AB和CD,其和可以表示为:

AB + CD = (x₂-x₁+x₄-x₃, y₂-y₁+y₄-y₃, z₂-z₁+z₄-z₃)

2. 向量的数量乘法:设有一个向量AB和实数k,其数量乘积为:

kAB = (kx, ky, kz),其中x, y, z分别为向量AB的坐标

3. 向量的点乘和叉乘:

(1) 点乘:设有两个向量AB和CD,其点乘结果为:

AB · CD = |AB||CD|cosθ,其中θ为两个向量夹角的余弦值

高中数学知识点大全—空间向量与立体几何

高中数学知识点大全—空间向量与立体几何

高中数学知识点大全—空间向量与立体几何

一、考点(限考)概要:

1、空间向量及其运算

(1)空间向量的基本知识:

①定义:空间向量的定义和平面向量一样,那些具有大小和方向的量叫做向量,并且仍用有向线段表示空间向量,且方向相同、长度相等的有向线段表示相同向量或相等的向量。

②空间向量基本定理:

ⅰ定理:如果三个向量不共面,那么对于空间任一向量,存在唯一的

有序实数组x、y、z,使。且把叫做空间的一个基底,都叫基向量。

ⅱ正交基底:如果空间一个基底的三个基向量是两两相互垂直,那么这个基底叫正交基底。

ⅲ单位正交基底:当一个正交基底的三个基向量都是单位向量时,称为单位正交基

底,通常用表示。

ⅳ空间四点共面:设O、A、B、C是不共面的四点,则对空间中任意一点P,都存在唯一的有序实数组x、y、z,使。

③共线向量(平行向量):

ⅰ定义:如果表示空间向量的有向线段所在的直线互相平行或重合,则这些向量叫做共线向量或平行向量,记作。

ⅱ规定:零向量与任意向量共线;

ⅲ共线向量定理:对空间任意两个向量平行的充要条件是:存在实数λ,

使。

④共面向量:

ⅰ定义:一般地,能平移到同一平面内的向量叫做共面向量;空间的任意两个向量都是共面向量。

ⅱ向量与平面平行:如果直线OA平行于平面或在α内,则说向量平行于平面α,记作。平行于同一平面的向量,也是共面向量。

ⅲ共面向量定理:如果两个向量、不共线,则向量与向量、共面的充要条件是:存在实数对x、y,使。

ⅳ空间的三个向量共面的条件:当、、都是非零向量时,共面向量定理实际上

也是、、所在的三条直线共面的充要条件,但用于判定时,还需要证明其中一条直线上有一点在另两条直线所确定的平面内。

高中数学选修1(人教B版)课件1.1.1空间向量及其运算

高中数学选修1(人教B版)课件1.1.1空间向量及其运算
2.熟练掌握空间向量的有关概念、向量的加减法的运算法则 及向量加法的运算律是解决好这类问题的关键.
跟踪训练 1 (1)给出下列命题: ①零向量没有确定的方向; ②在正方体 ABCD—A1B1C1D1 中,A→C=A→1C1; ③若向量 a 与向量 b 的模相等,则 a=b. 其中正确命题的序号是________.
求向量夹角和判断向量的共线与垂直.(难点、易混点)
知识点一 空间向量的概念
1.在空间中,把具有__大__小____和__方__向____的量叫做向量,向 量a的有向线段的长度叫做向量的___长__度___或____模____.空间向量 也用有向线段表示,有向线段的___长__度___表示向量的模,向量a的
将所求向量置于适当的三角形或多边形中,利用三角形法则、 平行四边形法则或首尾相接的方法,将所求向量表示出来,然后化 简整理.
方法归纳
利用数乘运算进行向量表示的技巧 1.数形结合:利用数乘运算解题时,要结合具体图形,利用 三角形法则、平行四边形法则,将目标向量转化为已知向量. 2.明确目标:在化简过程中要有目标意识,巧妙运用中点性 质. 提醒:利用三角形法则或平行四边形法则,把所求向量用已知 向量表示出来.
题型三 数乘向量运算[经典例题] 例 3 如图所示,在平行六面体 ABCD-A1B1C1D1 中,设A→A1= a,A→B=b,A→D=c,M,N,P 分别是 AA1,BC,C1D1 的中点,试 用 a,b,c 表示以下各向量: (1)A→P;(2)A→1N;(3)M→P+N→C1.

高中数学中的空间向量应用重点知识点归纳

高中数学中的空间向量应用重点知识点归纳

高中数学中的空间向量应用重点知识点归纳在高中数学的学习中,空间向量是一个重要的概念,它在几何问题

的解决中具有广泛的应用。本文将对高中数学中的空间向量应用的重

点知识点进行归纳,帮助同学们更好地理解和掌握相关内容。

一、基本概念

1. 空间向量的定义:空间向量是指具有大小和方向的量,用箭头表示,箭头的长度表示向量的大小,箭头的方向表示向量的方向。

2. 空间向量的表示:空间向量可以用坐标表示,也可以用位置矢量

表示,其中位置矢量由起点和终点确定。

3. 零向量:零向量是长度为0,方向任意的特殊向量,用0表示。

4. 相等向量:具有相同大小和方向的向量称为相等向量,记作

→AB = →CD。

二、向量的运算

1. 向量的加法:向量的加法是指将两个向量相加得到一个新的向量,具有平行四边形法则和三角形法则两种运算法则。

2. 向量的减法:向量的减法是指将两个向量相减得到一个新的向量,可利用向量加法实现。

3. 向量的数乘:向量的数乘是指将向量的每个分量与一个实数相乘

得到一个新的向量。

4. 点乘:点乘又称为数量积或内积,表示为A·B,结果是一个实数。点乘有几何意义和代数意义,具有交换律和分配律等运算规则。

5. 叉乘:叉乘又称为向量积或外积,表示为A×B,结果是一个向量。叉乘有几何意义和代数意义,具有反交换律和满足叉乘的运算规则。

三、空间向量的应用

1. 直线的方程:通过两个不共线的点可以确定一条直线,可以利用

向量求解直线的方程。

2. 平面的方程:通过三个不共线的点可以确定一个平面,可以利用

向量求解平面的方程。

3. 点到直线的距离:点到直线的距离可以通过向量的投影求得,利

高中数学空间向量及其运算高考考点解析及例题辅导

高中数学空间向量及其运算高考考点解析及例题辅导

直线、平面、简单几何体——空间向量及其运算

高考要求

1理解空间向量的概念,掌握空间向量的加法、减法和数乘

2了解空间向量的基本定理.

3掌握空间向量的数量积的定义及其性质.

4理解直线的方向向量、平面的法向量、向量在平面内的射影等概念

5 握空间向量平行、垂直的条件及三个向量共面及四点共面的条件

知识点归纳

1.空间向量的概念:在空间,我们把具有大小和方向的量叫做向量

注:⑴空间的一个平移就是一个向量

⑵向量一般用有向线段表示同向等长的有向线段表示同一或相等的向量

⑶空间的两个向量可用同一平面内的两条有向线段来表示

2.空间向量的运算

空间向量的加法、减法与数乘向量运算:

OB OA AB a b =+=+u u u r u u u r u u u r v r ;BA OA OB a b =-=-u u u r u u u r u u u r r r ;()OP a R λλ=∈u u u r r

运算律:⑴加法交换律:a b b a ϖ

ϖϖρ+=+

⑵加法结合律:)()(c b a c b a ϖ

ϖϖϖρϖ++=++

⑶数乘分配律:b a b a ϖ

ϖ

ϖ

ϖλλλ+=+)(

3 平面向量共线定理

方向相同或者相反的非零向量叫做平行向量.由于任何一组平行向量都可以平移到同一

条直线上,所以平行向量也叫做共线向量.向量b ρ与非零向量a ρ共线的充要条件是有且只有

一个实数λ,使b ρ=λa ρ

4 共线向量

如果表示空间向量的有向线段所在的直线互相平行或重合,则这些向量叫做共线向量或

平行向量.a ρ平行于b ρ记作b a ρ

ϖ//.

高中数学《空间向量及其运算-数乘运算》教案3 新人教A版选修2-1

高中数学《空间向量及其运算-数乘运算》教案3 新人教A版选修2-1

第三课时3.1.2空间向量的数乘运算(二)

教学要求:了解向量与平面平行、共面向量的意义,掌握向量与平面平行的表示方法;理解共面向量定理及其推论;掌握点在已知平面内的充要条件;会用上述知识解决立几中有关的简单问题.

教学重点:点在已知平面内的充要条件.

教学难点:对点在已知平面内的充要条件的理解与运用.

教学过程:

一、复习引入

1. 空间向量的有关知识——共线或平行向量的概念、共线向量定理及其推论以及空间直线的向量表示式、中点公式.

2. 必修④《平面向量》,平面向量的一个重要定理——平面向量基本定理:如果e1、e2是同一平面内两个不共线的向量,那么对这一平面内的任意一个向量a,有且只有一对实数λ1、λ2,使a=λ1e1+λ2e2.其中不共线向量e1、e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.

二、新课讲授

1. 定义:如果表示空间向量a的有向线段所在直线与已知平面α平行或在平面α内,则称向量a平行于平面α,记作a//α.

向量与平面平行,向量所在的直线可以在平面内,而直线与平面平行时两者是没有公共点的.

2. 定义:平行于同一平面的向量叫做共面向量.共面向量不一定是

在同一平面内的,但可以平移到同一平面内.

3. 讨论:空间中任意三个向量一定是共面向量吗?请举例说明.

结论:空间中的任意三个向量不一定是共面向量.例如:对于

空间四边形ABCD,、、这三个向量就不是共面向量.

4. 讨论:空间三个向量具备怎样的条件时才是共面向量呢?

5. 得出共面向量定理:如果两个向量a、b不共线,则向量p与向

量a、b共面的充要条件是存在实数对x,y,使得p=

人教版高中数学全套课件(第三章)空间向量与立体几何-空间向量及其运算-空间向量的数乘运算

人教版高中数学全套课件(第三章)空间向量与立体几何-空间向量及其运算-空间向量的数乘运算

解析: ①中 a 与 b 所在的直线也有可能重合,故①是 假命题;②中当 a=0,b≠0 时,找不到实数 λ,使 b=λa, 故②是假命题;可以证明③中 A,B,C,M 四点共面,因为 1→ 1→ 1→ → 1 → → 3OA+3OB+3OC=OM,等式两边同时加上MO,则3(MO+ → → → → 1 → → 1 → → OA)+3(MO+OB)+3(MO+OC)=0,即MA+MB+MC=0,
→ 2→ 方法二:取 AB 的三等分点 P,使得PB=3AB,取 CC′ 1 → → 2→ 1 → → 2→ 的中点 Q,则2AA′+BC+3AB=2CC′+BC+3AB → → → → → =CQ+BC+PB=PQ.向量PQ如图所示.
→ → → 1→ 3 → (2)MN=MB+BN=2DB+4BC′ 1 → → 3 → → =2(DA+AB)+4(BC+CC′) 1 → → 3 → → =2(-AD+AB)+4(AD+AA′) 1→ 1 → 3→ =2AB+4AD+4AA. 1 1 3 ∴x=2,y=4,z=4.
1=6λ, ∵e1,e2 是不共线向量,∴ k=6λ,
∴k=1.
答案:
1
4.如图所示,四边形 ABCD,ABEF 都是平行四边形且 不共面,M,N 分别是 AC,BF 的中点,判断 C E 与 M N 是 否共线?


解析: ∵M, N 分别是 AC, BF 的中点, 四边形 ABCD, ABEF 都是平行四边形. ∴M N =M A +A F +F N =2C A +A F +2F B , 1 → → → 又 M N =M C +C E +E B +B N =-2C A +C E -A F

空间向量及其运算(课件)-人教A版高中数学选择性必修第一册

空间向量及其运算(课件)-人教A版高中数学选择性必修第一册

学习目标
1.经历向量及其运算由平面向空间推广的过程,了解空间向量、向量的模、零向量、相 反向量、相等向量等的概念. 2.会用平行四边形法则、三角形法则作出向量的和与差,了解向量加法的交换律和结合 律. 3.掌握空间向量数乘运算的定义及数乘运算的运算律. 4.了解平行(共线)向量、共面向量的意义,掌握它们的表示方法,并能应用其证明空间向 量的共线、共面问题. 5.掌握两个向量的数量积的概念、性质、计算方法及运算规律,能运用数量积求向量夹 角和判断向量的共线与垂直.
解 A→ A′+A→B+B′→C′=(A→ A′+A→B)+B′→C′= A→ B′+B′→C′=AC→′.向量AD→′、AC→′如图所示.
典例解析
例 1.已知平行四边形 ABCD 从平面 AC 外一点 O 引向量. =k , =k , =k , =k .
求证:四点 E,F,G,H 共面
【分析】(1)可画出图形,根据
问题导学
知识点三 空间向量的数乘运算 思考3. 实数λ和空间向量a的乘积λa的意义是什么?向量的数乘运算满足 哪些运算律?
答案 λ>0时,λa和a方向相同;λ<0时,λa和a方向相反;λa的长度是a的长 度的|λ|倍. 空间向量的数乘运算满足分配律及结合律: ①分配律:λ(a+b)=λa+λb, ②结合律:λ(μa)=(λμ)a.
问题导学 知识点一 空间向量的概念
思考1. 类比平面向量的概念,给出空间向量的概念.

高中数学空间向量的运算课件

高中数学空间向量的运算课件
a a
2)涉及空间任意两个向量问题,平 面向量中有关结论仍适用它们。
9
第九页,本课件共47页
二、空间向量的加减运算
C
b
O
B
b aA
OBOAABa + b
CAOAOC a - b
第十页,本课件共47页
2、对空间向量的加法、减法的小结
加法 减法 运算
运 算 律
平面向量 加法:三角形法则或 平行四边形法则 减法:三角形法则 加法交换律
A1
A n1
A2
An
A3
A4
第五页,本课件共47页
⑵首尾相接的若干向量构成一个封闭图形,则
它们的和为零向量.即:
A 1 A 2 A 2 A 3 A 3 A 4 A n 1 A n A n A 1 0
A1
A n1
A2
An
A3
A4
第六页,本课件共47页
⑵向量的减法
三角形法则
b
a
减向量终点指向被减向量终点
第三十二页,本课件共47页
例4、已知空间向量a,b满足|a|=4,|b|=8,a与b的夹角是150°,计 算:(1)(a+2b)·(2a-b);(2)|4a一2b|.
第三十三页,本课件共47页
练习6
如图,已知空间四边形ABCD的每条边和对角线长都等于a ,点E、F、G分别是AB、AD、DC的中点。求下列向量的 数量积:

高中数学必修一《空间向量的数量积运算》课件

高中数学必修一《空间向量的数量积运算》课件
③cos〈a,b〉=_|_a_||b_|_.
8
(3)数量积的运算律 数乘向量与数量积的结合律
交换律 分配律
(λa)·b=λ_(_a_·_b_) _=a·_(_λ_b_)___ a·b=_b_·_a__
a·(b+c)=_a_·_b_+__a_·c___
9
思考:(1)若a·b=0,则一定有a⊥b吗? (2)若a·b>0,则〈a,b〉一定是锐角吗?
[提示] (1)若a·b=0,则不一定有a⊥b,也可能a=0或b=0. (2)当〈a,b〉=0时,也有a·b>0,故当a·b>0时,〈a·b〉不一 定是锐角.
10
3.投影向量 (1)投影向量 在空间,向量a向向量b投影,可以先将它们平移到同一个平面 内,进而利用平面上向量的投影,得到与向量b共线的向量c,c =|a|cos〈a,b〉|bb|,则向量c称为向量a在向量b上的投影向量,同理 向量b在向量a上的投影向量是 |b|cos〈a,b〉|aa| .
34
[思路探究] (1)根据题意,构造△ABC,使A→B=c,A→C=b,B→C =a,根据△ABC三边之长,利用余弦定理求出向量a与b之间的夹角 即可.
(2)求异面直线OA与BC所成的角,首先来求O→A与B→C的夹角,但 要注意异面直线所成角的范围是 0,π2 ,而向量夹角的取值范围为 [0,π],注意角度的转化.
∴O→G·(O→A+O→B+O→C)=13O→B+13O→C+13O→A·(O→A+O→B+O→C)

高中数学中的空间向量运算

高中数学中的空间向量运算

高中数学中的空间向量运算

空间向量是研究物体在三维空间中位置、方向和形状时的重要工具。在数学中,我们可以使用向量的概念来描述和计算空间中的运动、力

和位移等。本文将介绍高中数学中涉及的空间向量运算。

1. 向量的表示

在三维空间中,一个向量可以表示为一个坐标为 (x, y, z) 的点,也

可以使用箭头 AB 表示,其中 A 是向量的起点,B 是向量的终点。向

量的模(长度)可以用公式||AB|| = √((x2 - x1)² + (y2 - y1)² + (z2 - z1)²

来计算。

2. 向量的加法

向量的加法满足交换律和结合律。对于向量 u = (x1, y1, z1) 和 v =

(x2, y2, z2),它们的和可以表示为 u + v = (x1 + x2, y1 + y2, z1 + z2)。向量加法的几何意义是将一个向量平移至另一个向量的终点形成的稳定

平行四边形的对角线。

3. 向量的数乘

向量的数乘是将向量的每个分量与一个实数相乘。若实数为正,则

数乘后的向量与原向量同向,若实数为负,则数乘后的向量与原向量

反向。向量 u 的数乘可以表示为 k * u = (kx, ky, kz),其中 k 是实数。

4. 内积

内积也称为点积,可以用来计算两个向量之间的夹角以及向量在某一方向上的投影。对于向量 u = (x1, y1, z1) 和 v = (x2, y2, z2),它们的内积可以表示为 u·v = x1*x2 + y1*y2 + z1*z2。内积还可以用来判断两个向量是否正交(垂直),若 u·v = 0,则 u 和 v 正交。

高中数学空间向量的相关概念及解答方法

高中数学空间向量的相关概念及解答方法

高中数学空间向量的相关概念及解答方法一、引言

空间向量是高中数学中的重要概念之一,它是描述空间中点的位置和方向的工具。在解题过程中,我们常常会遇到与空间向量相关的问题。本文将介绍空间向量的相关概念,并提供解答方法和技巧,帮助高中学生更好地理解和应用空间向量。

二、基本概念

1. 空间向量的定义

空间中的向量是由起点和终点确定的有向线段,它具有大小和方向。我们可以用字母加上箭头来表示一个空间向量,如AB→表示从点A到点B的向量。

2. 向量的模与方向角

向量的模表示向量的长度,用|AB→|表示。方向角是向量与坐标轴正方向之间的夹角,通常用α表示。

3. 向量的加法与减法

向量的加法是指将两个向量的起点相连,构成一个新的向量。向量的减法是指用一个向量的终点减去另一个向量的起点,得到一个新的向量。

4. 向量的数量积与向量积

向量的数量积是指两个向量的模的乘积与它们夹角的余弦值的乘积。向量的向量积是指两个向量的模的乘积与它们夹角的正弦值的乘积。

三、解答方法与技巧

1. 利用向量的平行关系

当两个向量平行时,它们的方向角相等或互补。利用这一性质,我们可以通过

已知向量的方向角来求解未知向量的方向角。

例如,已知向量AB→与向量CD→平行,且α为AB→的方向角,β为CD→

的方向角。我们可以得到α=β或α+β=180°。利用这一关系,我们可以求解未知向

量的方向角。

2. 利用向量的共线关系

当三个或多个向量共线时,它们的数量积为0。利用这一性质,我们可以通过

已知向量的数量积来求解未知向量的模或方向角。

例如,已知向量AB→与向量CD→共线,且|AB→|=a,|CD→|=b,α为AB→

高中数学选修1-第一章-1.1空间向量及其运算-重点知识点

高中数学选修1-第一章-1.1空间向量及其运算-重点知识点

第一章空间向量与立体几何

1.1空间向量及其运算

知识点一:空间向量的概念及几类特殊向量

1.空间向量:在空间中,具有大小和方向的量叫做空间向量,空间向量的大小叫做空间向量的长度或模。

2.单位向量:模为1的向量。

3.零向量:长度为0的向量。

4.相等向量:长度相等且方向相同的向量。

5.相反向量:长度相等且方向相反的向量

6.共线(平行)向量:如果表示若干空间向量的有向线段所在的直线互相平行或重合,那么这些向量叫做共线(平行)向量。

7.方向向量:在直线l上取非零向量a,把与向量a平行的非零向量称为直线l的方向向量。

8.共面向量:平行于同一个平面的向量,叫做共面向量。

知识点二:空间向量的线性运算

1.加法:

三角形法则:a+b=OA→+AB→=OB→;

平行四边形法则:a+b=OA→+OC→=OB→

2.减法:

a-b=OA→-OC→=CA→ 

3.数乘运算

当λ>0时,λa=λOA→=PQ→(与a同向)

当λ<0时,λa=λOA→=MN→(与a反向)

当λ=0时,λa=0

4.运算律(λ,μ∈R)

交换律:a+b=b+a

结合律:(a+b)+c=a+(b+c),λ(μa)=(λμ)a

分配律:(λ+μ)a=λa+μa,λ(a+b)=λa+λb

知识点三:空间向量共线、共面的有关定理

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a =λb

2.共面向量定理

向量p 与不共线的两个空间向量a ,b 共面的充要条件是存在唯一的有序实数对(x ,y),使p =x a +y b

高中空间向量知识点

高中空间向量知识点

高中空间向量知识点

在高中数学课程中,空间向量是一个重要的概念。它广泛应用于几何学和物理学中,对于理解和解决空间中的问题具有重要意义。本文将从基本定义、运算法则、线性相关性以及向量投影等方面,探讨高中空间向量的知识点。

一、基本定义

空间向量是指具有大小和方向的量,用于表示空间中的位移或力量等物理量。空间中的向量通常用有序三元组表示,即(x, y, z),对应于向量在x、y、z轴上的分量。直观上,空间向量可以理解为从原点指向空间中任意一点的箭头。

二、运算法则

空间向量的运算法则包括加法和数乘两种操作。向量加法满足交换律和结合律,即A+B=B+A,(A+B)+C=A+(B+C);向量数乘满足分配律和结合律,即k(A+B)=kA+kB,(kl)A=k(lA)。这些法则为解决空间向量相关问题提供了基础。

三、线性相关性

空间向量的线性相关性是指存在非零常数使得向量之间可以通过线性组合得到零向量。当且仅当向量之间存在线性相关关系时,它们在同一直线上。如果一组向量中,存在一个向量不能被其他向量线性表示,该组向量就是线性无关的。线性相关性和线性无关性在解决空间向量的线性方程组以及矩阵的秩等问题中起到关键作用。

四、向量投影

向量投影是指将一个向量映射到另一个向量上的过程。在空间向量

的投影中,我们常常使用点积来计算。点积是一种向量运算,它计算

的是两个向量之间的夹角关系。具体地,设有向量A和向量B,那么

它们的点积AB=||A|| ||B|| cosθ,其中θ为A和B之间的夹角。通过点积

和向量的大小,可以计算出向量A在向量B上的投影长度,即投影向量。

高中数学空间向量公式大全

高中数学空间向量公式大全

高中数学中,空间向量是一个重要的概念,与之相关的公式较多。以下是一些主要的空间向量公式:

1.空间向量的模长公式:若向量a = (x1, y1, z1),则其模长|a| = √(x1² + y1² + z1²)。

2.空间向量的数量积公式:若向量a = (x1, y1, z1),向量b = (x2, y2, z2),则它们的数

量积a·b = x1x2 + y1y2 + z1z2。

3.空间向量的夹角公式:cosθ = (a·b) / (|a||b|),其中θ是向量a和向量b之间的夹角,a·b

是它们的数量积,|a|和|b|分别是它们的模长。

4.空间向量的加法公式:若向量a = (x1, y1, z1),向量b = (x2, y2, z2),则它们的和a +

b = (x1 + x2, y1 + y2, z1 + z2)。

5.空间向量的减法公式:若向量a = (x1, y1, z1),向量b = (x2, y2, z2),则它们的差a - b

= (x1 - x2, y1 - y2, z1 - z2)。

6.空间向量的数乘公式:若向量a = (x, y, z),实数λ,则数乘λa = (λx, λy, λz)。

以上是空间向量的基础公式,通过这些公式,可以解决很多与空间向量相关的问题。

请注意,这些公式都基于向量的坐标表示,因此在实际应用中,需要首先确定向量的坐标。

此外,还有一些空间向量的性质,如共线向量、共面向量等,这些性质在解决空间几何问题时非常有用。如果需要更详细的信息,建议查阅高中数学教材或相关资料。

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以上三个力是既有大小又 有方向的量,是不在同一
如何运动?这三个力至少为 平面内的向量,解决这一 多大时,才能提起钢板? 问题需要空间向量的知识.
复习回顾:平面向量 1、定 义: 既有大小又有方向的量, 叫做向量. 几何表示法:用有向线段表示. 字母表示法: 用小写字母表示,或用表示向 量的有向线段的起点和终点字母表示。 例如,如图中的向量可记为: AB , 或a 相等向量:长度相等且方向相同的向量
5.规定,长度为 0的向量叫做零向量,记作0, 当有向线段的起点A与终点B重合时, AB = 0.
6. 模为1的向量叫做单位空间向量.
双基解读
7. 与向量a 长度相等的而方向相反的 向量称为a的相反向量,记作 - a .
8. 方向相同且模的相等的向量称为相等向量, 在空间,同向且等长的有向线段表示同一 向量或相等向量.
a
λa
空间向量的数乘运算
λ a的长度是a 的长度的| λ |倍.
(λ >0)
λa
(λ <0)
空间向量的数乘运算满足分配律和结合律
分配律: λ (a + a +λ b b)=λ 结合律: λ ( a)=( ) a
共线向量
如果表示空间向量的有向线段所在 的直线互相平行或重合, 则这些向量叫 做共线向量(或平行向量),记作: a //b . 零向量与任意向量共线. 自我探究:第85页 课堂练习:第86页
例1:已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1,G是AC1上 靠近点A的三等分点,M是CC1的中点, 化简下列各式,并标 D1 出化简结果的向量。
(1)AB + BC (2)AB + AD + AA 1 1 (3) (AB + AD + AA 1 ) 3 1 A (4)AB + AD + CC1 2
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B
c
b
B
c
∴(a + b)+ c = a +(b + c)
又 OC = OA + AC = OA +(AB + BC)= a +(b + c) ,
注意
(1)空间中,首尾相接的若干向量之和,等于由 起始向量的起点指向末尾向量的终点的向量;
空间向量的加减 与数乘运算
提出问题
如图,一块均匀正三角形钢板
的质量为500kg,在其顶点处分别 受力 F, F3, 每个力与同它相邻的 1 F 2,
三角形两边间的夹角都是60o, 且|F 1 |=|F 2 |=|F 3 |= 200kg,
钢板在这些力的作用下,将会
A1 A2 A2 A3 A3 A4 An 1 An A1 An
(2)空间中,首尾相接的若干向量若构成一个 封闭图形,则它们的和为零向量。 A1 A2 A2 A3 A3 A4 An A1 0
实数λ与空间向量a的乘积λ a仍是 一个向量,称为向量的数乘运算. 当λ> 0时, λ a与向量a 的方向相同; 当λ< 0时, λ a与向量a 的方向相反.
B A
D
C
2、平面向量的加法、减法与数乘运算
b
a
向量加法的三角形法则
b a
向量加法的平行四边形法则
a b a
向量减法的三角形法则
ka ka
(k>0) (k<0)
向量的数乘
3、平面向量的加法、减法与数乘运算律
加法交换律: a b
ba a (b c)
加法结合律: ( a b) c 数乘分配律: k ( a b)
A1 B1
C1
D B
C
例1:已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1,G是AC1上 靠近点A的三等分点,M是CC1的中点, 化简下列各式,并标 D1 出化简结果的向量。 (1)AB + BC A1 B1 (2)AB + AD + AA 1
C1
D 解:(1) AB + BC AC; (2)AB + AD + AA 1 A = AC + AA 1 = AC + CC1 = AC1
空间向量的加法和减法
C
a b
O
+
A
b
B
a
OB = OA+ AB a + b CA = OA- OC a b
加法结合律: (a b) c a (b c)
O O
a
C
A
a b
A
+
c
C
b
∵ OC = OB + BC =(OA + AB)+ BC =(a + b)+ c,
C B
始点相同的三个不共面向量之和,等于以这三个向量 为棱的平行六面体的以公共始点为始点的对角线所示向量
例1:已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1,G是AC1上 靠近点A的三等分点,M是CC1的中点, 化简下列各式,并标 D1 C1 出化简结果的向量。 A1 1 B1 (3) (AB + AD + AA 1 ) M 3 G 1 (4)AB + AD + CC1 D C 2 解 :(3) 由(2)得: A B 1 练习:P86 原式 AC = AG; 3 (4) 原式 = AB + AD + CM1 = AC + CM = AM
k a+k b
双基解读
1.在空间,我们把具有大小和方向的量 叫做空间向量. 2.向量的大小叫做向量的长度或模. 3.与平面向量一样,空间向量也用有向线 段表示,有向线段的长度表示向量的模.
4.如图,设向量a的起点是A,终点是B, 则向量a也可 记 作AB, 其模记为|a|或|AB|.
想一想:空间任意两个向量是否可能异面?
B A
b
O
如图,已知空间向量a, b,我们可以把它们 移到同一个平面α内,即可以以任意点O 为起点,作向量OA = a,OB = b.
a
结论
1.空间任意两个向量都可以平移到同一个 平面内,成为同一平面内的两个向量. 2.空间任意两个向量都是共面向量,它们 可用用同一平面内的两条有向线段表示。 3.凡是涉及空间任意两个向量的问题, 平面向量中的有关结论仍适用于它们。
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