空间向量运算的坐标表示-(新教材)人教A版高中数学选择性必修第一册上课用PPT
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空间向量运算的坐标表示课件-高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册
BC1的中点,E1, F1分别在棱A1B1, C1D1上,
z
(1) 求AM的长.
(2) 求BE1与DF1所成角的余弦值.
1
3
(2) D(0,0,0), F1 (0, ,1), B(1,1,0), E1 (1, ,1),
4
4
D1
1
1
BE1 (0, ,1), DF1 (0, ,1),
4
信宜市第二中学
2.已知向量a=(1,0,1),b=(2,0,-2),若(ka+b)·(a+kb)=2,则k的值
信宜市第二中学
应用拓展练习
信宜市第二中学
1.下列向量中与向量a=(0,1,0)平行的向量是(
A.b=(1,0,0) B.c=(0,-1,0)
)
C.d=(-1,-1,1)
答案:B
解析:比较选项中各向量,观察哪个向量符合λa=(0,λ,0)
的形式,经过观察,只有c=-a.
D.e=(0,0,-1)
应用拓展练习
3
3
z 2 a
1 3
D
C
B
A
M
C
O
A
x
y
N
B
信宜市第二中学
P22-练习4
2
2
因为AN 2CN , 所以 AN AC , 所以( x2 a , y2 , 0) ( a , a , 0),
3
3
2
1 2
所以( x2 a , y2 , 0) ( a , a , 0), 所以N a , a , 0
设M ( x1 , a , z1 ), N ( x2 , y2 , 0),
z
2
z
(1) 求AM的长.
(2) 求BE1与DF1所成角的余弦值.
1
3
(2) D(0,0,0), F1 (0, ,1), B(1,1,0), E1 (1, ,1),
4
4
D1
1
1
BE1 (0, ,1), DF1 (0, ,1),
4
信宜市第二中学
2.已知向量a=(1,0,1),b=(2,0,-2),若(ka+b)·(a+kb)=2,则k的值
信宜市第二中学
应用拓展练习
信宜市第二中学
1.下列向量中与向量a=(0,1,0)平行的向量是(
A.b=(1,0,0) B.c=(0,-1,0)
)
C.d=(-1,-1,1)
答案:B
解析:比较选项中各向量,观察哪个向量符合λa=(0,λ,0)
的形式,经过观察,只有c=-a.
D.e=(0,0,-1)
应用拓展练习
3
3
z 2 a
1 3
D
C
B
A
M
C
O
A
x
y
N
B
信宜市第二中学
P22-练习4
2
2
因为AN 2CN , 所以 AN AC , 所以( x2 a , y2 , 0) ( a , a , 0),
3
3
2
1 2
所以( x2 a , y2 , 0) ( a , a , 0), 所以N a , a , 0
设M ( x1 , a , z1 ), N ( x2 , y2 , 0),
z
2
空间向量运算的坐标表示【新教材】人教A版高中数学选择性必修第一册课件
→
→
解析:因为 A(0,0,0),B(1,0,0),C′(1,1,1),D′(0,1,1),所以AC′=(1,1,1),BD′=(-
Hale Waihona Puke →→→ →1,1,1),AD′=(0,1,1),所以(AC′+BD′)·AD′=(0,2,2)·(0,1,1)=0+2×1+2×1=4.
空 间 向 量 运 算的坐 标表示 【新教 材】人 教A版高 中数学 选择性 必修第 一册课 件
1空.间3 .向2空量间运向算量的运坐算标的表坐示标【表新示教- 材【新 】教 人 材教】 A版人高教中A数版学( 选20择19性) 必高修中第数 一学册选课择 件性必修 第一册 课件( 共23张 PPT)
解析:A→B=(2,6,-3),A→C=(-4,3,1). (1)O→P=21(6,3,-4)=3,23,-2, 则点 P 的坐标为3,32,-2, (2)设 P 为(x,y,z),则A→P=(x-2,y+1,z-2), 因为A→P=12(A→B-A→C)=3,32,-2,
跟踪训练 1 已知 O 为坐标原点,A,B,C 三点的坐标分别是(2, -1,2)、(4,5,-1)、(-2,2,3),求点 P 的坐标,使
(1)O→P=12(A→B-A→C). (2)A→P=12(A→B-A→C).
1空.间3 .向2空量间运向算量的运坐算标的表坐示标【表新示教- 材【新 】教 人 材教】 A版人高教中A数版学( 选20择19性) 必高修中第数 一学册选课择 件性必修 第一册 课件( 共23张 PPT)
1空.间3 .向2空量间运向算量的运坐算标的表坐示标【表新示教- 材【新 】教 人 材教】 A版人高教中A数版学( 选20择19性) 必高修中第数 一学册选课择 件性必修 第一册 课件( 共23张 PPT)
空间向量运算的坐标表示课件-高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册
(2) 已 知 a + b = (2 , 2 , 2 3 ) , a - b = (0 , 2 , 0) , 则 a = ___(_1_,___2_,___3_)_____,b=_____(_1_,0_,____3_)_____,a·b=___4___.
[解析] (1)易得 2a+3b=(4,4,5),a-b=(-3,2,0),则(2a+3b)·(a- b)=4×(-3)+4×2+5×0=-4.
2.借助利用空间向量的坐标运算解决平行、垂直问题,提升数学 运算及逻辑推理素养.
必备知识•探新知
知识点 1 空间向量的坐标运算
设a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),有
向量运算 向量表示
坐标表示
加法 减法 数乘 数量积
a+b a-b
λa a·b
a+b=___(a_1_+__b_1_,__a_2+__b_2_,__a_3_+__b_3)___ a-b=___(a_1_-__b_1_,__a_2-__b_2_,__a_3_-__b_3)___ λa=___(_λa_1_,__λ_a_2_,__λa_3_)__,λ∈R a·b=__a_1_b_1+__a_2_b_2_+__a_3b_3__
(2) 已知a=(x1,y1,z1),若x1=y1=z1=1,则a为单位向量.( × )
(3)
若 a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),a∥b,则ab11
=
a2 b2
=
ab33.(
×
)
提示:(1)由 a·b=0,得 a⊥b.
(2)若 x1=y1=z1=1,则|a|= 12+12+12= 3,所以 a 不是单位向量.
则 B(0,1,0),M(1,0,1),N0,12,1. (1)∵B→M=(1,-1,1),
[解析] (1)易得 2a+3b=(4,4,5),a-b=(-3,2,0),则(2a+3b)·(a- b)=4×(-3)+4×2+5×0=-4.
2.借助利用空间向量的坐标运算解决平行、垂直问题,提升数学 运算及逻辑推理素养.
必备知识•探新知
知识点 1 空间向量的坐标运算
设a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),有
向量运算 向量表示
坐标表示
加法 减法 数乘 数量积
a+b a-b
λa a·b
a+b=___(a_1_+__b_1_,__a_2+__b_2_,__a_3_+__b_3)___ a-b=___(a_1_-__b_1_,__a_2-__b_2_,__a_3_-__b_3)___ λa=___(_λa_1_,__λ_a_2_,__λa_3_)__,λ∈R a·b=__a_1_b_1+__a_2_b_2_+__a_3b_3__
(2) 已知a=(x1,y1,z1),若x1=y1=z1=1,则a为单位向量.( × )
(3)
若 a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),a∥b,则ab11
=
a2 b2
=
ab33.(
×
)
提示:(1)由 a·b=0,得 a⊥b.
(2)若 x1=y1=z1=1,则|a|= 12+12+12= 3,所以 a 不是单位向量.
则 B(0,1,0),M(1,0,1),N0,12,1. (1)∵B→M=(1,-1,1),
1-3-2空间向量运算的坐标表示(教学课件)-高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册
2.空间两点间的距离公式 在空间直角坐标系中,设P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2).
(1)P1P2=(x2-x1 , y2-y1 , z2-z1)
(2)P1P2=|P1P2|= (x2-x1)2+(y2-y1)2+(z2-z1)2.
题型一 空间向量的坐标运算
例1 (1)已知a=(-1,2,1),b=(2,0,1),则(2a+3b)·(a-b)= ________; (2)若2a-b=(2,-4,3),a+2b=(1,3,-1),则cos〈a,b〉= ________. (1)易得2a+3b=(4,4,5),a-b=(-3,2,0),
a·b=(2,3,-1)·(-2,1,3)=-4+3-3=-4,
2.已知空间直角坐标系中点P(1,2,3),现在z轴上取一点Q,使得|PQ| 最小,则Q点的坐标为( )
A.(0,0,1)
B.(0,0,2)
C.(0,0,3)
D.设(0点,1Q,的0)坐标为(0,0,z),则|PQ
设点 Q 的坐标为(0,0,z),则|PQ|= 12+22+(3-z)2 ,
(1-0)2+(0-1)2+(1-0)2
= x
3A,
B y
(2)依题意得A1(1,0,2),C(0,0,0),B1(0,1,2),
BA1=(1,-1,2),CB1=(0,1,2),∴BA1·CB1=1×0+(-1)×1+
2×2=3.
又|BA1|= 6,|CB1|= 5,
∴cos〈BA1,CB1〉=
BA1·CB1
(2)对于a=(x1,y1,z1),b=(x2,y2,z2),根据两向量坐标间的数
量积是否为0判断两向量是否垂直;根据x1=λx2,y1=λy2,z1=
空间向量及其运算的坐标表示 人教A版(2019)选择性必修第一册高中数学精品课件
A.30°
B.45°
C.60°
D.90°
→
→
→
设向量P→
1P2与P1P3的夹角为θ,因为P1P2=(3,1,0)-(1,-1,2)=(2,2,-2),P1P3=(0,1,3)-(1,
-1,2)=(-1,2,1),所以 cos θ=
→
P→
1P2·P1P3
=0.因为 0°≤θ≤180°,所以θ=90°.故选 D.
标为( D )
1
1
A.( ,1,- )
2
2
1
1
C.(- ,1, )
2
2
1
1
B.( ,-1, )
2
2
1
1
D.( ,1, )
2
2
由题可知,M 为 DC1 的中点,
1
1
1
1
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→,
∴AM=AD+DM=AD+ (DD1+DC)=AD+ (AA1+AB)= AA1+AD+ AB
2
2
2
2
1
1
∴坐标为( ,1, ).
B
)
A. (0,-4,6)
B. (0,-2,3)
C. (0,2,3)
D. (0,-2,6)
【答案】B
−3+3 1−5 −4+10
【解析】根据线段的中点坐标公式可得线段 AB 的中点 M 的坐标是(
即(0,-2,3).故选 B.
2
,2 ,
2
),
例题解析
例 4.点 A(2,-3,1)关于原点的对称点 A′的坐标是(
1.3.2 空间向量运算的坐标表示-2023-202课件(人教A版2019选择性必修第一册)
(2)求EF与C1G所成角的余弦值.
解:如图所示,以DA,DC,DD1为单位正交基底建立空间直角坐标系Dxyz,则
1
1
1
3
D(0,0,0),E(0,0,2),F(2,2,0),C(0,1,0),C1(0,1,1),B1(1,1,1),G(0,4,0).
(1)∵H是C1G的中点,∴H
7
1
0, 8 , 2
ห้องสมุดไป่ตู้
01空间向量的坐标运算
P
A
R
T
O
N
E
空间向量的坐标运算
探究:有了空间向量的坐标表示,你能类比平面向量的坐标运算,得
出空间向量的坐标表示并给出证明吗?
空间向量的坐标运算
设a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3)
与平面向量运算的坐标表示一样,我们有:
a+b=(a1+b1,a2+b2,a3+b3)
3
16
所以 2 + 5 = 2 (-6-2 ),解得 2 = 1
2 -3 = 2 (10-2 ),
故点 P 的坐标为
13
3
,-
2 =
16 16
3
,
3
.
3
16
3
,
,
04课堂小结
P
A
R
T
O
N
E
课堂小结
-3 = 2,
= 5,
所以点 B 的坐标为(6,-4,5).
1 -6 = 3,
1 = 9,
因为=(3,-2,5),所以 1 + 4 = -2,解得 1 = -6,
1 = 10,
1 -5 = 5,
解:如图所示,以DA,DC,DD1为单位正交基底建立空间直角坐标系Dxyz,则
1
1
1
3
D(0,0,0),E(0,0,2),F(2,2,0),C(0,1,0),C1(0,1,1),B1(1,1,1),G(0,4,0).
(1)∵H是C1G的中点,∴H
7
1
0, 8 , 2
ห้องสมุดไป่ตู้
01空间向量的坐标运算
P
A
R
T
O
N
E
空间向量的坐标运算
探究:有了空间向量的坐标表示,你能类比平面向量的坐标运算,得
出空间向量的坐标表示并给出证明吗?
空间向量的坐标运算
设a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3)
与平面向量运算的坐标表示一样,我们有:
a+b=(a1+b1,a2+b2,a3+b3)
3
16
所以 2 + 5 = 2 (-6-2 ),解得 2 = 1
2 -3 = 2 (10-2 ),
故点 P 的坐标为
13
3
,-
2 =
16 16
3
,
3
.
3
16
3
,
,
04课堂小结
P
A
R
T
O
N
E
课堂小结
-3 = 2,
= 5,
所以点 B 的坐标为(6,-4,5).
1 -6 = 3,
1 = 9,
因为=(3,-2,5),所以 1 + 4 = -2,解得 1 = -6,
1 = 10,
1 -5 = 5,
空间向量运算的坐标表示高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册
1 1 + 2 2
12 + 22 12 + 22
平面
空间
Ԧ = (1 , 2 ), = (1 , 2 )
Ԧ = (1 , 2 , 3 ), = (1 , 2 , 3 )
加法
Ԧ + = (1 + 1 , 2 + 2 )
Ԧ + = (1 + 1 , 2 + 2 , 3 + 3 )
平面
特殊位置关系
空间
平行
≠ 0,Ԧ ∥ ⇔ Ԧ = ⇔ 1 2 − 2 1 = 0
垂直
⊥
Ԧ
⇔ Ԧ ∙ = 0 ⇔ 1 1 + 2 2 = 0
模长运算
Ԧ =
夹角运算
cos < ,
Ԧ >=
Ԧ ∙ Ԧ =
Ԧ ∙
Ԧ
=
12 + 22
1 1 + 2 2
减法
Ԧ − = (1 − 1 , 2 − 2 )
Ԧ − = (1 − 1 , 2 − 2 , 3 − 3 )
数乘
Ԧ = (1 , 2 )
Ԧ = (1 , 2 , 3 )
数量积运算
Ԧ ∙ = 1 1 + 2 2
Ԧ ∙ = 1 1 + 2 2 + 3 3
模长运算
夹角运算
平行
≠ 0,Ԧ ∥ ⇔ Ԧ = ⇔ 1 2 − 2 1 = 0
垂直
⊥
Ԧ
⇔ Ԧ ∙ = 0 ⇔ 1 1 + 2 2 = 0
平面
研究内容
线性运算
Ԧ = (1 , 2 ), = (1 , 2 )
加法
Ԧ + = (1 + 1 , 2 + 2 )
12 + 22 12 + 22
平面
空间
Ԧ = (1 , 2 ), = (1 , 2 )
Ԧ = (1 , 2 , 3 ), = (1 , 2 , 3 )
加法
Ԧ + = (1 + 1 , 2 + 2 )
Ԧ + = (1 + 1 , 2 + 2 , 3 + 3 )
平面
特殊位置关系
空间
平行
≠ 0,Ԧ ∥ ⇔ Ԧ = ⇔ 1 2 − 2 1 = 0
垂直
⊥
Ԧ
⇔ Ԧ ∙ = 0 ⇔ 1 1 + 2 2 = 0
模长运算
Ԧ =
夹角运算
cos < ,
Ԧ >=
Ԧ ∙ Ԧ =
Ԧ ∙
Ԧ
=
12 + 22
1 1 + 2 2
减法
Ԧ − = (1 − 1 , 2 − 2 )
Ԧ − = (1 − 1 , 2 − 2 , 3 − 3 )
数乘
Ԧ = (1 , 2 )
Ԧ = (1 , 2 , 3 )
数量积运算
Ԧ ∙ = 1 1 + 2 2
Ԧ ∙ = 1 1 + 2 2 + 3 3
模长运算
夹角运算
平行
≠ 0,Ԧ ∥ ⇔ Ԧ = ⇔ 1 2 − 2 1 = 0
垂直
⊥
Ԧ
⇔ Ԧ ∙ = 0 ⇔ 1 1 + 2 2 = 0
平面
研究内容
线性运算
Ԧ = (1 , 2 ), = (1 , 2 )
加法
Ԧ + = (1 + 1 , 2 + 2 )
空间向量运算的坐标表示课件-高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册
(1)O→P=1(6,3,-4)= 2
3,3,-2 2
,则点
P
的坐标为
3,3,-2 2
.
(2)设点 P 的坐标为(x,y,z),则A→P=(x-2,y+1,z-2),
因为A→P=12(A→B-A→C)=
3,3,-2 2
,
所以
x=5,y=12,z=0,则点
P
的坐标为
5,1,0 2
.
思考题 2 已知 O 为原点,A,B,C,D 四点的坐标分别为 A(2,-4,1),
例 2 已知 O 为原点,A,B,C 的坐标是(2,-1,2),(4,5,-1),(-2,2,3). 求点 P 的坐标,使:(1)O→P=12(A→B-A→C);(2)A→P=12(A→B-A→C).
【解析】 A→B=(2,6,-3),A→C=(-4,3,1),所以A→B-A→C=(6,3,-4).
【解析】 如图,建立空间直角坐标系.
(1)B(0,1,0),N(1,0,1),所以|B→N|= (1-0)2+(0-1)2+(1-0)2= 3.
(2)依题意,得 A1(1,0,2),B(0,1,0),C(0,0,0),B1(0,1,2).
所以B→A1=(1,-1,2),C→B1=(0,1,2),B→A1· C→B1=3,|B→A1|= 6,|C→B1|= 5,
B.(-1,-7,5)
C.(1,-7,5)
D.(1,-7,-5)
3.已知 a+b=(2, 2,2 3),a-b=(0, 2,0),则 cos〈a,b〉等于( D )
A.1
B.1
C. 6
D. 6
3
6
6
3
4.已知点 A(-1,3,1),B(-1,3,4),D(1,1,1),若A→P=2P→B,则|P→D|的值
空间向量及其运算的坐标表示(课件)高二数学(人教A版2019选择性必修第一册)
(2)’’=(-2,2,0),cos<’,’’>=
=- .
5 8
10
10
所以EB’与A’C’所成角的余弦值为
10
y
x
方
法
引入空间向量坐标运算之后,只要将元素向量化,就将几何
总 关系转化为代数关系,利用代数计算就可解决几何问题.
结
1.3空间向量及其运算的坐标表示
思维篇
素养篇
知识篇
数
学
思
x
1
3
2
3
2
3
= 6( − )2 + 6( − )2 + ≥
方
法
z
E
F
O
6
3
空间动点问题,可以引入带参数的向量坐标来表示,利
用函数的最值来反映元素关系的极端情况.
y
数
学
思
想
问
2.如图,长方体ABCD-A'B'C'D'中AB=4,AD=AA’=2;过点
D作平面A’BC’的垂线,垂足H在平面A’BC’内,求点H的
所以 = (3 − 3 + 3)2 +9 + 3( − )2 =5
1
1
8
得:( − )2 +( − )2 = ;
2
2
9
1 +−3
1 y-x
设M(x,y,z),易得 − =
, − =
.
2
3
2
3
3
3
3
所以(x+y-3)2+(y-x)2=8,即( − )2 +( − )2 =4, z=
条件的点的坐标.
=- .
5 8
10
10
所以EB’与A’C’所成角的余弦值为
10
y
x
方
法
引入空间向量坐标运算之后,只要将元素向量化,就将几何
总 关系转化为代数关系,利用代数计算就可解决几何问题.
结
1.3空间向量及其运算的坐标表示
思维篇
素养篇
知识篇
数
学
思
x
1
3
2
3
2
3
= 6( − )2 + 6( − )2 + ≥
方
法
z
E
F
O
6
3
空间动点问题,可以引入带参数的向量坐标来表示,利
用函数的最值来反映元素关系的极端情况.
y
数
学
思
想
问
2.如图,长方体ABCD-A'B'C'D'中AB=4,AD=AA’=2;过点
D作平面A’BC’的垂线,垂足H在平面A’BC’内,求点H的
所以 = (3 − 3 + 3)2 +9 + 3( − )2 =5
1
1
8
得:( − )2 +( − )2 = ;
2
2
9
1 +−3
1 y-x
设M(x,y,z),易得 − =
, − =
.
2
3
2
3
3
3
3
所以(x+y-3)2+(y-x)2=8,即( − )2 +( − )2 =4, z=
条件的点的坐标.
高中数学人教A版(最新选择性必修第一册张一章.2空间向量运算的坐标表示-上课ppt课件22张
平面向量的特殊位置关系
设 a (a1, a2 ), b (b1, b2 ),
当b 0时,a∥b a=b R
(a1, a2 ) (b1, b2 )
空间向量的特殊位置关系
平面向量的特殊位置关系
设 a (a1, a2 ), b (b1, b2 ),
当b 0时,a∥b a=b R
因为i i=j j=k k=
下面我们证明空间向量数量积运算的坐标表示.
设i, j, k为空间的一个单位正交基底,
则 a a1i a2 j a3k,b b1i b2 j b3k,
所以 a b a1i a2 j a3k b1i b2 j b3k
a1b1i i a1b2i j a1b3i k a2b1 j i a2b2 j j a2b3 j k a3b1k i a3b2k j a3b3k k.
空间向量运算的坐标表示
平面向量运算的坐标表示 设 a (a1, a2 ), b (b1, b2 ),
a b a1 b1, a2 b2 ,
空间向量运算的坐标表示
平面向量运算的坐标表示 设 a (a1, a2 ), b (b1, b2 ),
a b a1 b1, a2 b2 , a b a1 b1, a2 b2 ,
设
,
是空间中任意两点,
a1 中,b1, a分2别是b2
,
问题4 回顾本节课探究空间向量运算的坐标表示的过程,你学到了什么?
a b 建立如图所示的空间直角坐标系
则
的中点.
a1 b1, a2 b2
,
的中点.
设
,
是空间中任意两点,
分别在棱
上,
a
问题3 如图,在棱长为2的正方体
a1, 中a,2
空间向量运算的坐标表示-高二数学课件(人教A版2019选择性必修第一册)
解(1):
a+b=(2,-1,-2)+(0,-1,4)=(2+0,-1+(-1),-2+4)=(2,-2,2) ;
-=(2,-1,-2)-(0,-1,4)=(2-0,-1+1,-2-4)=(2,0,-6);
Ԧ
Ԧ · =(2,-1,-2) · (0,-1,4)=2 × 0+(-1) × (-1)+(-2) × 4=-7.
(1)向量的坐标;(2)向量,夹角的余弦值.
3
1
解: (2)因为
, ,0 , 0,
2
2
1
3
0,1,0 , 0, − ,
,
2
2
3
3
所以 = − , − 1,
, =
2
2
则 ∙ = −
3
2
×0−1×2+
所以 < , >=
∙
3
2
− 1,0 ,
1
2
所以点坐标为 0, − ,
又因为 0,1,0 ,
所以 = 0, −
3
3
,
2
2
.
3
2
,
30°
=
3
,
2
3
1
, ,0
2
2
,点在平面
例题讲解
3
1
, ,0
2
2
练习6.如图, = 2,原点是的中点,点的坐标为
,点在平面
上,且∠ = 90° , ∠ = 30° ,求
1
, )
2
2
所以EF ⊥ DA1 ,即EF ⊥ DA1 .
∙ (1,0,1) = 0.
例题讲解
例3.如图,在棱长为1的正方体ABCD − A1 B1 C1 D1 中,M为BC1 的中点,E1 ,F1 分别在
a+b=(2,-1,-2)+(0,-1,4)=(2+0,-1+(-1),-2+4)=(2,-2,2) ;
-=(2,-1,-2)-(0,-1,4)=(2-0,-1+1,-2-4)=(2,0,-6);
Ԧ
Ԧ · =(2,-1,-2) · (0,-1,4)=2 × 0+(-1) × (-1)+(-2) × 4=-7.
(1)向量的坐标;(2)向量,夹角的余弦值.
3
1
解: (2)因为
, ,0 , 0,
2
2
1
3
0,1,0 , 0, − ,
,
2
2
3
3
所以 = − , − 1,
, =
2
2
则 ∙ = −
3
2
×0−1×2+
所以 < , >=
∙
3
2
− 1,0 ,
1
2
所以点坐标为 0, − ,
又因为 0,1,0 ,
所以 = 0, −
3
3
,
2
2
.
3
2
,
30°
=
3
,
2
3
1
, ,0
2
2
,点在平面
例题讲解
3
1
, ,0
2
2
练习6.如图, = 2,原点是的中点,点的坐标为
,点在平面
上,且∠ = 90° , ∠ = 30° ,求
1
, )
2
2
所以EF ⊥ DA1 ,即EF ⊥ DA1 .
∙ (1,0,1) = 0.
例题讲解
例3.如图,在棱长为1的正方体ABCD − A1 B1 C1 D1 中,M为BC1 的中点,E1 ,F1 分别在
数学人教A版选择性必修第一册1.3.2空间向量运算的坐标表示课件
x1 x2
y1 y2
z1 z2
x
,y
,z
,
2
2
2
x1 x2 y1 y2 z1 z2
M (
,
,
)
2
2
2
例题讲解
例1.已知a=(2,-3,5),b=(-3,1,-4),
(1) 求a+b,a-b,|a|,8a,a·b。
(1) 求| 2a+b | 及向量a与b的夹角余弦值。
则D(0,0,0),E(0,0, ),F( , ,0),C(0,1,0),C1(0,1,1),B1(1,1,1),G(0, ,0).
(1)∵H是C1G的中点,∴H
∴FH=||=
−
, ,
+
−
. 又F
+
(2)∵ = , − , − ,则| |=
∵i∙i=j∙ j=k∙ k=1
i∙j=j∙ k=k∙ i=0
∴a∙b=a1b1+a2b2+a3b3
2.设=(a1,a2,a3),=(b1,b2,b3),则有
①b1,b2,b3≠0时,∥⇔a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3(λ∈R)⇔
②⊥⇔·=0⇔a1b1+a2b2+a3b3=0;
DC,DD1分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系.若PQ⊥AE,求点
Q的坐标.
解:由题可知:A(1,0,0),E,B(1,1,0),B1(1,1,1),D1(0,0,1),设点P的坐标为(a,a,1),
1.3.2空间向量运算的坐标表示课件——高中数学人教A版选择性必修第一册
E,F
口
A.1
B.
C.
解 析 :以 点A为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
则 E(1,1, √2),
所以|
故选C.
4.已知向量a=(-2,-3,1),b=(2,0,4),c=(-4,-6,2),
正确的是 ( A.a//b,a//c C.a//c,alb
B.a//b,alc D.alb,alc
解析:由题意知lal=2,|b|= √k²+1,a·b= √3k.
因为a,b 的夹角为60°,
所以
,得
事
10.已知A(λ+1,μ-1,3),B(2λ,μ,λ-2μ),C(λ+3,μ-3,9)三点共线, 则λ+μ= 0
解析:AB=(λ-1,1,λ-2μ-3) 与AC=(2,-2,6) 共线, 得λ-1=-1,λ-2μ-3=-3,于是λ=μ=0.
第一章空间向量与立体几何
1.3.2空间向量运算的 坐标表示
掌握空间向量坐标运算公式,并能解决相应问题.
掌握平行向量、垂直向量的坐标表示,并能解决 相关的向量的平行、向量的垂直问题.
能熟练应用两个向量夹角与向量长度的坐标计 算公式.
空间向量运算的坐标表示
设a=(a₁,a₂,a₂),b=(b₁,b₂,b₃), 则 a+b=(a₁+b₁,a₂+b₂,a₃+b₃),
y轴 、z 轴建立空间直角坐标系C-xyz,
依题意可得 C(0,0,0),B(0,1,0),A₁(1,0,2),B₁(0,1,2), C₁(0,0,2) ,
所以AB=(-1,1,-2),
所以A₁B·C₁M=0, 从 而 A₁B⊥C₁M.
所在直线分别为x 轴、
新教材人教A版选择性必修第一册 1.3.2 空间向量运算的坐标表示 课件(44张)
关键能力·素养形成
类型一 空间向量的坐标运算 【典例】1.已知a=(2,-1,-2),b=(0,-1,4),求a+b,a-b,a·b,(2a)· (-b),(a+b)·(a-b). 2.已知△ABC中,A(2,-5,3), AB =(4,1,2), BC =(3,-2,5),求顶点B,C的坐标 及 CA . 【思维·引】1.根据向量坐标运算的公式. 2.根据起点和终点坐标求向量坐标时,用终点坐标减去起点坐标.
2.设B(x,y,z),C(x1,y1,z1),
所以AB=(x-2,y+5,z-3), B=C(x1-x,y1-y,z1-z).
因为 AB=(4,1,2),所以
x-2=4,
y+解5=得1,
z-3=2,
x=6, y=-4, z=5,
所以B的坐标为(6,-4,5).
因为 BC=(3,-2,5),
x1-6=3,
2.空间向量的平行、垂直及模、夹角
设a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3), 则当b≠0时,a∥b⇔a=λb⇔_a_1_=_λ__b_1,_a_2_=_λ__b_2_,_a_3=_λ__b_3_(λ∈R); a⊥b⇔a·b=0⇔_a_1b_1_+_a_2_b_2+_a_3_b_3_=_0_;
【思维·引】
【解析】以C为原点,以CA,CB,CC1所在直线分别为x轴、y轴、
z轴建立空间直角坐标系(如图).
则B(0,1,0),M(1,0,1),N (0,1,1).
2
所以 BM=(1,-1,1), BN=(0,-1,1,)
2
所以 BM = 12+(-1)2+12= 3,
BN = 02+(-1 )2+1= 5; 2 22
1.3.2 空间向量运算的坐标表示课件高二数学人教A版(2019)选择性必修第一册(共32页PPT)
证明:
不妨设正方体的棱长为 1,建立如图所示的空间直角坐标系 Oxyz,
则
E
1,1,
1 2
,
F
1 2
,
1 2
,1
,所以
EF
1 2
,
1 2
,
1 2
.
又 A1(1, 0,1) , D(0, 0, 0) ,所以 DA1 (1,0,1) .
所以
EF
DA1
1 2
,
1 2
,
1 2
(1,
0,1)
A.4
B.6
C.8
D.10
解析:因为 a//b ,所以存在实数 t,使得 a tb ,又 a (1, m,3) ,b (2, 4, n) ,
所以
(1,
m,
3)
t(2,
4,
n)
(2t,
4t,
nt)
,所以
1 2t m 4t
,解得
t
1 2
m 2
,
3 nt
n
6
所以 m n 2 6 8 .故选:C.
例 2 如图,在棱长为 1 的正方体 ABCD A1B1C1D1 中,M 为 BC1 的中点 E1 , F1 分别
在棱
A1B1
, C1D1
上,
B1E1
1 4
A1B1
,
D1F1
1 4
C1D1
.
(1)求 AM 的长.
(2)求 BE1 与 DF1 所成角的余弦值.
分析:(1)利用条件建立适当的空间直角坐标系,写出点 A,M 的坐标,利用空间两点间的距离公式求出 AM 的长. (2)BE1 与 DF1 所成的角就是 BE1, DF1 的坐标运算得到结果
空间运算的坐标表示【新教材】人教A版高中数学选择性必修第一册优秀课件
究
课 时 分
释 疑
a·b=a1b1+a2b2.
层 作 业
难
返 首 页
·
第 空1间章运算1.的3 坐1标.3表.2示【空新间教运材算】的人坐教标A表版示高-中【数新学教选材择】性人必教 修A版第(一2 册01优9)秀高p中pt数课 学件选择 性必修 第一册 课件(共 66张PP T)
5
·
情
(2)a∥b(b≠0)⇔a=λb,即a1=λb1,a2=λb2.
返 首 页
·
第 空1间章运算1.的3 坐1标.3表.2示【空新间教运材算】的人坐教标A表版示高-中【数新学教选材择】性人必教 修A版第(一2 册01优9)秀高p中pt数课 学件选择 性必修 第一册 课件(共 66张PP T)
10
·
情
课
景
堂
导
小
学
3.向量的坐标及两点间的距离公式
·
结
探
提
新 知
在空间直角坐标系中,设 A(a1,b1,c1),B(a2,b2,c2),则
分 层 作
疑 难
数乘
λa=_(λ_a_1_,__λ_a_2,__λ_a_3_),__λ_∈__R__
业
数量积 a·b=_a_1_b1_+__a_2b_2_+__a_3b_3____
返
首
页
第 空1间章运算1.的3 坐1标.3表.2示【空新间教运材算】的人坐教标A表版示高-中【数新学教选材择】性人必教 修A版第(一2 册01优9)秀高p中pt数课 学件选择 性必修 第一册 课件(共 66张P吗?它们是否成立?为什么?
第 空1间章运算1.的3 坐1标.3表.2示【空新间教运材算】的人坐教标A表版示高-中【数新学教选材择】性人必教 修A版第(一2 册01优9)秀高p中pt数课 学件选择 性必修 第一册 课件(共 66张PP T)
数学人教A版选择性必修第一册1.3.2空间向量运算的坐标表示课件(1)
设{i, j, k}为空间向量的正交基底,则
a=a1i+a2 j+a3k,b=b1i+b2 j+b3k
∴a∙b=(a1i+a2 j+a3k)∙(b1i+b2 j+b3k)
∵i∙i=j∙ j=k∙ k=1
i=0
i∙j=j∙ k=k∙
∴a∙b=(a1b1,a2b2,a3b3)
其他运算的坐标表示怎样证明呢?
5.已知空间三点 A(-2,0,2),B(-1,1,2),C(-3,0,4).设 a= Ԧ,b= Ԧ.
(1)若|c|=3,c∥ Ԧ,求 c;
(2)若ka+b与ka-2b互相垂直,求k.
解:(1)∵
Ԧ=(-2,-1,2)且 c∥
Ԧ,
∴设 c=λ Ԧ=(-2λ,-λ,2λ)(λ∈R).
∴|c|= (-2 )2 + (- )2 + (2 )2 =3|λ|=3,解得λ=±1.
当b≠0时,a∥b⇔a=λb⇔a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3(λ∈R)
a⊥b⇔a·b=0⇔a1b1+a2b2+a3b3=0
|a|= a·a= a21+a22+a23;
a1b1+a2b2+a3b3
a·b
=
cos〈a,b〉=
.
2
2
2
2
2
2
|a||b|
a1+a2+a3 b1+b2+b3
空间向量的坐标运算
(2m)·
(-3n)=(2,-6,10)·
(6,-6,12)=168.
3.已知空间向量a=(2,λ,-1),b=(λ,8,λ-6),若a∥b,则λ=
2
解:若 a∥b,则有 = 8 =
-1
a=a1i+a2 j+a3k,b=b1i+b2 j+b3k
∴a∙b=(a1i+a2 j+a3k)∙(b1i+b2 j+b3k)
∵i∙i=j∙ j=k∙ k=1
i=0
i∙j=j∙ k=k∙
∴a∙b=(a1b1,a2b2,a3b3)
其他运算的坐标表示怎样证明呢?
5.已知空间三点 A(-2,0,2),B(-1,1,2),C(-3,0,4).设 a= Ԧ,b= Ԧ.
(1)若|c|=3,c∥ Ԧ,求 c;
(2)若ka+b与ka-2b互相垂直,求k.
解:(1)∵
Ԧ=(-2,-1,2)且 c∥
Ԧ,
∴设 c=λ Ԧ=(-2λ,-λ,2λ)(λ∈R).
∴|c|= (-2 )2 + (- )2 + (2 )2 =3|λ|=3,解得λ=±1.
当b≠0时,a∥b⇔a=λb⇔a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3(λ∈R)
a⊥b⇔a·b=0⇔a1b1+a2b2+a3b3=0
|a|= a·a= a21+a22+a23;
a1b1+a2b2+a3b3
a·b
=
cos〈a,b〉=
.
2
2
2
2
2
2
|a||b|
a1+a2+a3 b1+b2+b3
空间向量的坐标运算
(2m)·
(-3n)=(2,-6,10)·
(6,-6,12)=168.
3.已知空间向量a=(2,λ,-1),b=(λ,8,λ-6),若a∥b,则λ=
2
解:若 a∥b,则有 = 8 =
-1
人教A版选择性必修第一册1.3.2空间向量运算的坐标表示课件
(2)-
15 15
解析:
cos〈a,b〉=|aa|·|bb|=-32·+51=-
15 15 .
(3)2 2 解析: |A→B|= (-1+1)2+(2-0)2+(0-2)2=2 2.
经典例题
题型一 空间向量的坐标运算
总结
空间向量的坐标运算注意以下几点 (1)一个向量的坐标等于这个向量的终点的坐标减去起点的坐标. (2)空间向量的坐标运算法则类似于平面向量的坐标运算,牢记运算公式是 应用的关键. (3)运用公式可以简化运算:(a±b)2=a2±2a·b+b2;(a+b)·(a-b)=a2-b2.
经典例题
题型二 空间向量的平行与垂直
总结
利用空间向量坐标形式证明两直线平行或垂直的步骤
①建立适当的空间直角坐标系,求出相应点的坐标;
②求出有关直线的方向向量;
③证明两直线平行即证明方向向量共线(特别注意:证明两直线平行要说
明两条直线不重合);证明两直线垂直即计算两直线方向向量的数量积为 0;
④还原到几何问题,得出结论。
经典例题
题型一 空间向量的坐标运算
跟踪训练1
若向量 a=(1,1,x),b=(1,2,1),c=(1,1,1),且满足条件(c-a)·(2b)=-2, 则 x=________.
2 解析:据题意,有 c-a=(0,0,1-x),2b=(2,4,2),故(c-a)·2b=2(1-x)=-2, 解得 x=2.
(2)由(1)知A→B1=( 3,1, 2),B→C=(- 3,1,0),因为|A→B1|= ( 3)2+12+( 2)2= 6,|B→C|= (- 3)2+12+02
=2,A→B1·B→C=( 3,1, 2)·(- 3,1,0)=-( 3)2+B1,B→C〉=||AA→→BB11|·|BB→→CC||=
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空 间 向 量 运 算的坐 标表示 -【新教 材】人 教A版 高中数 学选择 性必修 第一册 优秀课 件
【解析】 设 B(x,y,z),C(x1,y1,z1).
∵A→B=(4,1,2),∴xy-+25==41,, 解得xy==6-,4,
z-3=2,
z=5,
∴B(6,-4,5).
∵B→C=(3,-2,5),∴xy11-+64==3-,2, z1-5=5,
空 间 向 量 运 算的坐 标表示 -【新教 材】人 教A版 高中数 学选择 性必修 第一册 优秀课 件
方法归纳 空间向量坐标的求法
(1)由点的坐标求向量坐标:空间向量的坐标可由其两个端点的坐 标确定,可先求其两端点的坐标.
(2)利用运算求坐标:通过空间向量间的坐标运算求得新向量的坐 标.
(3)利用方程组求坐标:给出条件求空间向量坐标的问题,可先设 出向量的坐标,然后通过建立方程组,解方程组求其坐标.
12z=2,
解得xy==91,, z=4,
∴点 B 的坐标为(9,1,4).
答案:B
空 间 向 量 运 算的坐 标表示 -【新教 材】人 教A版 高中数 学选择 性必修 第一册 优秀课 件
空 间 向 量 运 算的坐 标表示 -【新教 材】人 教A版 高中数 学选择 性必修 第一册 优秀课 件
2.下列向量中,与向量 a=(0,0,1)平行的向量为( )
→
→
解析:因为 A(0,0,0),B(1,0,0),C′(1,1,1),D′(0,1,1),所以AC′=(1,1,1),BD′=(-
→
→→ →
1,1,1),AD′=(0,1,1),所以(AC′+BD′)·AD′=(0,2,2)·(0,1,1)=0+2×1+2×1=4.
空 间 向 量 运 算的坐 标表示 -【新教 材】人 教A版 高中数 学选择 性必修 第一册 优秀课 件
知识点二 向量的坐标及两点间的距离公式
设 A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2), 则A→B=_(x_2_-__x_1,__y_2_-__y1_,__z_2-__z_1_) , dAB=|A→B|=___x_2_-__x_1_2+___y_2- __y_1__2+__.z2-z12
空 间 向 量 运 算的坐 标表示 -【新教 材】人 教A版 高中数 学选择 性必修 第一册 优秀课 件
(2)空间向量平行和垂直的条件: ①平行:a∥b(b≠0)⇔__a_=__λb___⇔__a_1=__λ_b_1_,__a_2=__λ_b_2_,;a3=λb3 ②垂直:a⊥b⇔___a_·_b_=__0____⇔_a_1_b_1+__a_2_b_2_+__a_3b_3_=__0___.
(3)空间向量的模及夹角的坐标计算公式: ①模:|a|=___a_21_+__a_22+__a_23_____,|b|=____b_21+__b_22_+__b_23 ____; ②cos〈a·b〉=|aa|··b|b|=__a_21_+a_1_ba_221++__aa_232_b_2b_+21_+_a3_bb_223_+__b32______.
k-1=λ1-k, 所以k=λ·1,
2=λ·2k,
则kλ==--11, 或kλ==11.,
所以 k 的值为±1.
1空.间3 .向2空量间运向算量的运坐算标的表坐示标-表【示新-教【材新】教人材教】A人 版 高教中A版数(学2选01择9)性高必中修数第学一选册择优性秀必课修件第一册 课件( 共23张 PPT)
方法归纳
向量平行与垂直问题的两种类型 (1)平行与垂直的判断. ①应用向量的方法判定两直线平行,只需判断两直线的方向向量 是否共线; ②判断两直线是否垂直,关键是判断两直线的方向向量是否垂直, 即判断两向量的数量积是否为 0. (2)平行与垂直的应用. ①适当引入参数(比如向量 a,b 平行,可设 a=λb),建立关于参 数的方程; ②选择坐标形式,以达到简化运算的目的.
A.b=(1,0,0)
B.c=(0,1,0)
C.d=(-1,-1,-1) D.e=(0,0,-1)
解析:方法一 比较各选项中的向量,观察哪个向量符合 λa=(0,0, λ)的形式,经过观察,只有 e=-a.
方法二 向量 a=(0,0,1)的横、纵坐标都是 0,所以向量 a∥z 轴,经 过观察易得只有 e=(0,0
z1=10,
∴C(9,-6,10).∴A→C=(7,-1,7),C→A=(-7,1,-7).
∵A→B=(4,1,2),
∴cos
A=
→→ AC·AB →→
=289-9×1+2114=41692331.
|AC||AB|
空 间 向 量 运 算的坐 标表示 -【新教 材】人 教A版 高中数 学选择 性必修 第一册 优秀课 件
(1)O→P=12(A→B-A→C). (2)A→P=12(A→B-A→C).
空 间 向 量 运 算的坐 标表示 -【新教 材】人 教A版 高中数 学选择 性必修 第一册 优秀课 件
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解析:A→B=(2,6,-3),A→C=(-4,3,1). (1)O→P=21(6,3,-4)=3,23,-2, 则点 P 的坐标为3,32,-2, (2)设 P 为(x,y,z),则A→P=(x-2,y+1,z-2), 因为A→P=12(A→B-A→C)=3,32,-2,
1空.间3 .向2空量间运向算量的运坐算标的表坐示标-表【示新-教【材新】教人材教】A人 版 高教中A版数(学2选01择9)性高必中修数第学一选册择优性秀必课修件第一册 课件( 共23张 PPT)
类型三 利用向量的坐标形式求夹角与距离 例 3 在长方体 AC1 中,底面 ABCD 是边长为 4 的正方形,A1C1 与 B1D1 交于点 N,BC1 与 B1C 交于点 M,且A→M⊥B→N,建立空间直角 坐标系. (1)求A→A1的长; (2)求 cos〈B→N,A→D1〉.
x-2=3 所以zy-+21==-32 2
,解得 x=5,y=12,z=0,则点 P 坐标为5,12,0.
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跟踪训练 1 已知 O 为坐标原点,A,B,C 三点的坐标分别是(2, -1,2)、(4,5,-1)、(-2,2,3),求点 P 的坐标,使
跟踪训练
2
将本例(2)中“若 ka+b 与 ka-2b 互相垂直”改为
“若 ka+b 与 a+kb 互相平行”,其他条件不变,求 k 的值.
解析:a=(1,1,0), b=(-1,0,2), 所以 ka+b=(k,k,0)+(-1,0,2)=(k-1,k,2). a+kb=(1,1,0)+(-k,0,2k)=(1-k,1,2k), 因为 ka+b 与 a+kb 平行, 所以 ka+b=λ(a+kb), 即(k-1,k,2)=λ(1-k,1,2k),
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类型一 空间向量的坐标运算 例 1 在△ABC 中,A(2,-5,3),A→B=(4,1,2),B→C=(3,-2,5), 求顶点 B、C 的坐标,向量C→A及角 A 的余弦值.
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4 . 如 图 所 示 , 在 空 间 直 角 坐 标 系 中 有 单 位 正 方 体 ABCD - 空间向量运算的坐标表示-【新教材】人教A版高中数学选择性必修第一册优秀课件 A′B′C′D′,A(0,0,0),B(1,0,0),C′(1,1,1),D′(0,1,1),则(AC→′ +BD→′)·AD→′的值为__4______.
1.3.2 空间向量运算的坐标表示
知识点一 空间向量运算的坐标表示
设 a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),则 (1)空间向量的坐标运算:
向量运算 向量表示
坐标表示
加法
a+b
减法
a-b
数乘
λa
数量积
a·b
(a1+__b_1_,__a_2_+_b_2_,__a_3_+_ b3)
(a1-__b_1_,__a_2_-_b_2_,__a_3_-_ b3) _(_λa_1_,__λ_a_2,__λ_a_3_) ___ _a_1_b_1+__a_2_b_2+__a_3_b_3 __
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