空间向量及其线性运算 课件

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【课件】空间向量及其线性运算+课件高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册

【课件】空间向量及其线性运算+课件高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册
使 OE OF OG OH k. OA OB OC OD
D
C
A
B
H
G
求证:E, F,G, H四点共面.
E
F
法三: 四边形ABCD是平行四边形,
AD BC, OE OF OG OH k.
OA OB OC OD
EH OH OE,
kOD OA
kAD 同理可得,FG kBC
简结果.
D
F
B
E
C
4.如图,已知正方体 ABCD ABCD, E, F分别是上底面 AC
和侧面CD中心.求下列各式中 x, y的值.
(1)AC xAB BC CC
B'
A'
D'
E
C'
(2)AE AA xAB yAD
Байду номын сангаас
F
(3)AF AD xAB yAA
A
D
B
C
课堂小结:
1.空间向量及其相关概念. 2.空间向量的线性运算. 3.空间向量的线性运算的运算律. 4.空间向量共线的充要条件. 5.空间向量共面的充要条件.
OH kOD, 四边形ABCD平行四边形
AC AB AD
EG OG OE kOC kOA kAC
kAB AD kOB OA OD OA
EG, EF, EH共面 E, F,G, H四点共面.
kOB kOA kOD kOA OF OE OH OE EF EH
如图,已知平行四边形ABCD,过平面AC
性不一定成立.
(4)此定理可以用来证明两 直线平行或三点共线 .
如图,O是直线l上一点,在直线l上取非零向量a,
则对于直线 l上任意一点 P,

111空间向量及其线性运算课件-2023高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册

111空间向量及其线性运算课件-2023高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册
(2)结合律:(a b) c a (b c),(a) ()a (3)分配律:( )a a a ,(a b) a b
如图,在平行六面体ABCD-A'B'C'D'中,分别标出 AB AD AA' , AB AA' AD 表示的向量. 从中你能体会向量加法运算的交换律和结合律 吗?一般地,三个不共面的向量的和与这三个向量有什么关系?
C

所以 AP AB AC ,
A
B
即 OP OA (OB OA) (OC OA) ,
化简得 OP (1 )OA OB OC ,
O
所以有 OP xOA yOB zOC (x y z 1) .
1.判断下列命题的真假. (1)空间向量就是空间中的一条有向线段; (2)不相等的两个空间向量的模必不相等; (3)两个空间向量相等,则它们的起点相同,终点也相同; (4)向量 AB 与向量B A 的长度相等.
第一章 空间向量与立体几何
1.1 空间向量及其运算
1.1.1 空间向量及其线性运算
1.了解空间向量的概念. 2.掌握空间向量的加减运算、数乘运算. (重点) 3.共线向量及共面向量的应用.(重点、难点)
平面向量
1.定义:既有大小又有方向的量叫向量.
几何表示法:用有向线段表示.
字母表示法:用字母 a ,b 等或者用有向线段的起点与终点字母 AB 表示.
任意一点P,由数乘的定义及向量共线的充要条件可知,
存在实数 λ,使得 OP a . 我们把与向量 a 平行的
非零向量称为直线l 的方向向量.
这样,直线l 上任意一点都可以由直线l 上的
a
l P
一点和它的方向向量表示,也就是说,直线 可以由其上一点和它的方向向量确定.

第1章 1.1 1.1.1 空间向量及其线性运算课件(共71张PPT)

第1章 1.1 1.1.1 空间向量及其线性运算课件(共71张PPT)

·







解答空间向量有关概念问题的关键点及注意点

·


新 知
(1)关键点:紧紧抓住向量的两个要素,即大小和方向.
素 养

(2)注意点:注意一些特殊向量的特性.


探 究
①零向量不是没有方向,而是它的方向是任意的,且与任何向
时 分

释 疑
量都共线,这一点说明了共线向量不具备传递性.
作 业

返 首 页
·
结 提



(2)若空间任意一点 O 和不共线的三点 A,B,C,满足O→P=13O→A 养



探 究
+13O→B+13O→C,则点 P 与点 A,B,C 是否共面?
时 分 层





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·
17
·
情 景
[提示]
(1)空间中任意两个向量都可以平移到同一个平面内,成
课 堂


学 为同一个平面的两个向量,因此一定是共面向量.
课 时








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·
12
·









思考:向量运算的结果与向量起点的选择有关系吗?
·





[提示] 没有关系.








空间向量及其线性运算(课件)(人教A版2019选修一)高二数学同步精品

空间向量及其线性运算(课件)(人教A版2019选修一)高二数学同步精品

自主学习
三.空间向量的线性运算
空 加法 间
三角形法则:a+b=O→A +A→B = O→B 平行四边形法则:a+b=O→A +O→C = O→B
向 量
减法
a-b=O→A -O→C =C→A
的 线
当 λ>0 时,λa(λa 的长度为 a 的|λ|a 倍)=λO→A
性 运 算
数乘 运算
=P→Q (与 a 同向)
当堂达标
2.向量 a,b 互为相反向量,已知|b|=3,则下列结论正确的是( ) A.a=b B.a+b 为实数 0 C.a 与 b 方向相同 D.|a|=3
D 解析:向量 a,b 互为相反向量,则 a,b 模相等、方向相反,故选 D.
当堂达标
3.已知正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,A→1E=14A→1C1,若A→E=xA→A1+y(A→B+A→D),则(
自主学习
六.共面向量 定义:平行于___同__一__个__平__面_____的向量叫做共面向量.
1.证明空间三个向量共面,常用如下方法: (1)设法证明其中一个向量可以表示成另两个向量的线性组合, 即若 a=xb+yc,则向量 a,b,c 共面; (2)寻找平面 α,证明这些向量与平面 α 平行.
)
A.x=1,y=12
B.x=12,y=1
C.x=1,y=13
D.x=1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱy=14
D 解析:A→E=A→A1+A→1E=A→A1+14A→1C1=A→A1+14(A→B+A→D).所以 x=1,y=14.
当堂达标
4.如图,在长方体 ABCD-A′B′C′D′中,AB=3,AD=2,AA′=1, 则分别以长方体的顶点为起点和终点的向量中: ①单位向量共有多少个? ②试写出模为 5的所有向量. ③试写出与向量A→B相等的所有向量. ④试写出向量-A-→A′的所有相反向量.

数学人教A版选择性必修第一册1.1.1空间向量及其线性运算课件

数学人教A版选择性必修第一册1.1.1空间向量及其线性运算课件

空间一点 P 位于平面 MAB内
推论1:空间四点 P、M、A、B 共面
引入空间任一点 O ,
存在唯一有序实数对( x , y ) 使 MP x MA y MB
MP OP OM ,
B
可变式为 OP OM x MA y MB.
α
P
M
A
O

MA OA OM , MB OB OM
探究思考 1:空间向量运算的结果与向量起点的选择有关系吗?
[提示] 没有关系.
3.知识拓展
⑴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.即:
An 1
A1
A1 A2 A2 A3 A3 A4
An
A2
+ An 1 An A1 An
A4
A3
⑵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.即 :
G
F
OF OE OH OE
EF EH
由向量共面的充要条件可知,EH , EF , EG 共面,又
点E ,从而
四点共面.
EH , EF , EG过同一
六.课堂小结
平面向量
类比
空间向量
1.空间向量的概念.
2.空)的概念及空间向量
存在唯一的有序实数对 ( x , y , z ) 使
OP xOA yOB zOM 其中 (x y z 1) .
四.课堂练习
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)空间向量 a,b,c,若 a∥b,b∥c,则 a∥c.
(
)
(2)相等向量一定是共线向量.
(
)
(3)三个空间向量一定是共面向量.

人教版高中数学选择性必修第一册1.1.1空间向量及其线性运算第一课时【课件】

人教版高中数学选择性必修第一册1.1.1空间向量及其线性运算第一课时【课件】

= + +
= +
( + = )
= + +
( + + = )
小结
1、空间向量的定义及表示方法
2、特殊的向量
3、向量的加减法
4、向量的数乘运算
5、共线向量与共面向量
规定:零向量与任意向量平行
练习
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)有向线段可用来表示空间向量,有向线段长度越长,其所表示的向
量的模就越大.( √
)
(2)若表示两向量的有向线段所在的直线为异面直线,则这两个向量不
是共面向量.( × )
(3)零向量是长度为 0,没有方向的向量.( × )
果的向量.(如图)
D1
() +
() + +

() ( + + )


() + +

C1
A1
B1
M
G
D
A
解:(1) + =
(2) + + 1 = + 1 = + 1 = 1
1
1
(3) ( + + 1 ) = =
3
3
1
(4) + + 1 =.
2
C
B
12. 向量共线定理
՜ ՜ ՜ ՜ ՜
՜
对任意两个空间向量 , ( ≠ ), //
՜
՜
⇔ 存在实数,使 = 。
12. 方向向量

1.1.1空间向量及其线性运算 课件 高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册

1.1.1空间向量及其线性运算 课件 高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册
1.空间向量
(1)定义:在空间,具有 大小 和 方向
的量叫做空间向量.
(2)长度或模:向量的 大小 .
(3)表示方法:
①几何表示法:空间向量用 有向线段 表示;
②字母表示法:用字母 a,b,c,…表示;若向量 a 的起点是 A,


终点是 B,也可记作:_____,其模记为____或____.
|a|
随堂练习
1.下列说法正确的是(
)
A.任意两个空间向量都可以比较大小
B.由于0方向不定,故0不能与任何向量平行
C.若|a|=|b|,则a与b共线
D.空间向量的模可以比较大小
解析:任意两个空间向量都不能比较大小,故A错误;规定0的方向是任意的,
它与任意向量平行,故B错误;仅知两向量的模相等,无法判断两向量是否共
向量 a 方向 相反;当 λ=0 时,λa= 0;λa 的长度是 a 的长度的 |λ| 倍.
空间向量线性运算的运算律(其中λ,μ∈R)
b+a
①交换律:a+b=_______;
a+(b+c)
(λμ)a
②结合律:(a+b)+c=______________,λ(μa)=_______;
③分配律:(λ+μ)a=__________,λ(a+b)=__________.
所以 + 1 =
1
2
1
1
3
1
3
2
2
2
2
2
+ + + + = a+ b+ c.
反思感悟 用已知向量表示未知向量,是向量线性运算的基础类型,解决
这类问题,要注意两个方面:
(1)熟练掌握空间向量线性运算法则和运算律.

1.1.1 空间向量及其线性运算(课件)(人教A版2019选修一)优秀公开课获奖课件高二数学同步备课

1.1.1 空间向量及其线性运算(课件)(人教A版2019选修一)优秀公开课获奖课件高二数学同步备课

题型二 求夹角和模 例 1 (1)如图,已知空间四边形 OABC 的各边及对角线 AC, OB 的长都相等.E,F 分别为 AB,OC 的中点,求异面直线 OE 与 BF 所成角的余弦值.
解析:(1)如图所示,设O→A=a,O→B=b,O→C=c,且|a|=|b|= |c|=1,
易知∠AOB=∠BOC=∠AOC=π3, 所以a·b=b·c=c·a=12. 因为O→E=12(a+b),B→F=12c-b, 所以O→E·B→F=12(a+b)·(12c-b)=14a·c+14b·c-12a·b-12(b)2=-12.
1.1.2 空间向量的数量积运算
[教材要点] 要点一 空间向量的夹角 1.夹角的定义
已知两个非零向量 a,b,在空间任取一点 O,作O→A=a,O→B= b,则∠AOB 叫做向量 a,b 的夹角,记作_〈__a_,__b_〉_.
2.夹角的范围
空间任意两个向量的夹角θ的取值范围是[0,π].特别地,当θ
[基础自测]
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”) (1)对于任意向量a,b,c,都有(a·b)c=a(b·c).( × ) (2)若a·b=b·c,且b≠0,则a=c.( × ) (3)若a,b均为非零向量,则a·b=|a||b|是a与b共线的充要条 件.( × ) (4)在△ABC中,〈A→B,C→B〉=∠B.( × )
题型一 空间向量的数量积运算
1.已知 a=3p-2q,b=p+q,p 和 q 是相互垂直的单位向量, 则 a·b=( )
A.1 B.2 C.3 D.4 解析:由题意知,p·q=0,p2=q2=1, 所以a·b=(3p-2q)·(p+q)=3p2-2q2+p·q=1. 答案:A
2.如图所示,在棱长为1的正四面体ABCD中,E,F分别是 AB,AD的中点,求值:

空间向量及其线性运算(26张PPT)——高中数学人教A版选择性必修第一册

空间向量及其线性运算(26张PPT)——高中数学人教A版选择性必修第一册
C D
2.已知空间任一点O 和不共线的三点A,B,C, 下列能得到P,A,B,C四点共面的是(B )A.OP=OA+OB+OC
解 析 :若点P,A,B,C 共面,设OP=xOA+yOB+zOC,则x+y+z=1, 满足条件的只有B, 故选B.
D. 以上都不对
(2)∵M 是AA的中点,
又N 是BC的中点,
回顾一下本节课学习了哪些新知识呢?1.空间向量的概念2.空间向量的运算律3.共线向量和共面向量
小结:
同学们再见!
授课老师:
时间:2024年9月1日
2024课件
同学们再见!
授课老师:
时间:2024年9月1日
的充要条件是
如图,0是直线1上一点,在直线1上取非零向量a, 则对于直线1上任意一 点P, 由数乘向量的定义及向量共线的充要条件可知,存在实数λ,使得
直线的方向向量
OP=λa. 把与向量a 平行的非零向量称为直线l的方向向量.
共面向量如图,如果表示向量a 的有向线段OA 所在的直线OA 与直线1平行或重合,那么称向量α平行于直线l.如果直线OA 平行于平面α或在平面α内,那么称向量a 平行于平面α.平行于同一个平面的向量,叫做共面向量.a0 Aa 1aa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唯一的有序实数对(x,y), 使 P=xa+yb.
证明:设 DA=a,DC=b.则DB=DC+CB=b+a,
10.如图,在平行六面体ABCD-A₁B₁CD₁中,设AA M,N,P 分别是AA,BC,C₁D₁的中点,试用a,b,c
=a,AB=b,AD=c,表示以下向量:

1.1.1空间向量及其运算(第1课时空间向量的概念及线性运算)课件高二上学期数学人教B版选择性

1.1.1空间向量及其运算(第1课时空间向量的概念及线性运算)课件高二上学期数学人教B版选择性

D.若 A,B,C,D 是不共线的四点,则 = 是四边形 ABCD 为平行四边形的
充要条件
探究点二
空间向量的线性运算
【例2】 如图,已知长方体ABCD-A'B'C'D',化简下列向量表达式,并在图中
标出化简结果的向量.
(1)' − ;
(2)' + + ''.
解 (1)' − = ' − = ' + = '+'' = '.
(1)写出与向量BC相等的向量;
(2)写出与向量BC相反的向量;
(3)写出与向量EF平行的向量.
解 (1)与 相等的向量有 , '', ''.
(2)与 相反的向量有 , , '', ''.
(3)与 平行的向量有' , ', ' , ', .
= '
1
1 1
1
1
''=-c+ b- a=- a+ b-c.
2
2 2
2
2
1
+ 2 (''
+ '')
4. (多选题)如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,AC和BD的交点为O,设
=a,=b,1 =c,则下列结论正确的是( AC )
A.=b-a
B.1 =a-b+c
相等向量 大小相等,方向相同 的向量称为相等向量
与向量a大小 相等
相反向量
向量,记作 -a

空间向量及其线性运算ppt课件

 空间向量及其线性运算ppt课件

1 OA 2 MN
23
1 OA 2 MA AB BN
23
1 2
OA
2 3
1 2
OA
OB
OA
1 2
BC
1 2
OA
2 3
OB
1 2
OA
1 2
OC OB
1 OA 1 OB 1 OC 633
1 6
a+
13b+
1
c3
学习目标
新课讲授
课堂总结
技巧归纳 空间向量加法、减法运算的两个技巧 (1)巧用相反向量:向量减法的三角形法则是解决空间向量加法、减法的关 键,灵活运用相反向量可使向量首尾相接; (2)巧用平移:利用三角形法则和平行四边形法则进行向量加法、减法运算 时,务必注意和向量、差向量的方向,必要时可采用空间向量的自由平移 获得运算结果.
B b A
AQ M
a
O
λa(λ<0)
PN
λa(λ>0)
学习目标
新课讲授
课堂总结
运算律的类比(其中λ,μ∈R):
平面向量
空间向量
交换律
a+b=b+a
a+b=b+a
结合律 分配律
(a+b)+c = a(+b+c) , (a+b)+c =a(+b+c) ,
λ(μa) = (λμ)a
λ(μa) = (λμ)a
学习目标
新课讲授
课堂总结
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,利用向量的三角形 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.
学习目标
新课讲授
课堂总结

高中数学选择性必修一(人教版)《1.1.1空间向量及其线性运算》课件

高中数学选择性必修一(人教版)《1.1.1空间向量及其线性运算》课件
(1)两个向量的模相等,则它们的长度相等,但方向不确定, 即两个向量(非零向量)的模相等是两个向量相等的必要不充分 条件;
(2)熟练掌握好空间向量的概念,零向量、单位向量、相等 向量、相反向量的含义以及向量加减法的运算法则和运算律是 解决问题的关键;
(3)判断有关向量的命题时,要抓住向量的两个主要元素: 大小和方向,两者缺一不可,相互制约.
(2)直线可以由 其上一点 和它的 方向向量 确定.
3.空间向量共面的充要条件 (1)共面向量:平行于 同一个平面的向量,叫做共面向量. (2)空间向量共面的充要条件:向量 p 与不共线向量 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_.
(二)基本知能小试 1.判断正误
又―C→D 与―D→E 不共线,根据向量共面的充要条件可知―M→N ,
―C→D ,―D→E 共面.
[方法技巧] 证明空间三向量共面或四点共面的方法
(1)向量表示:设法证明其中一个向量可以表示成另两个向 量的线性组合,即若 p=xa+yb,则向量 p,a,b 共面.
3.化简:5(3a-2b)+4(2b-3a)=________.
答案:3a-2b
知识点三 空间向量共线、共面的充要条件 (一)教材梳理填空 1.空间向量共线的充要条件 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_=__λ_b__.
2.直线的方向向量 (1)如图,O 是直线 l 上一点,在直线 l 上取非零向量 a,则 对于直线 l 上的任意一点 P,由数乘向量的定义及向量共线的充 要条件可知,存在实数 λ,使得―O→P =λa,把与__向__量__a__平__行___ 的 非零 向量称为直线 l 的方向向量.

1.1.1 空间向量及其线性运算课件ppt

1.1.1 空间向量及其线性运算课件ppt
边形法则,若干个向量的和可以将其转化为首尾相接的向量求和.
③走边路:灵活运用空间向量的加法、减法法则,尽量走边路(即沿几何体
的边选择途径).
延伸探究 本例条件不变,试用 a,b,c 表示向量 + 1 .
解 + 1 = 1 + 1 1 + 1 + + 1
1
1 1
1
1
③1 = 1 + + =-1 + + 2 =-a+b+2c.
反思感悟 空间向量线性运算的技巧和思路
(1)空间向量加法、减法运算的两个技巧
①巧用相反向量:向量加减法的三角形法则是解决空间向量加法、减法运
算的关键,灵活应用相反向量可使有关向量首尾相接,从而便于运算.
F 在对角线 A1C 上,且1 =
2

.求证:E,F,B
3
三点共线.
思路分析可通过证明 与共线来证明 E,F,B 三点共线.
证明 设=a,=b,1 =c.
因为1 =21 , 1 =
所以1 =
2
,
3 1 1 1
所以1 =
2

3
2
= (
对于空间任一点O,点P在
直线l上的充要条件是存在
推论 实数t,使
①,如图所示.
如图,空间一点P位于平面
MAB内的充要条件是存在
有序实数对(x,y),使
2.如图,O是直线l上一点,在直线l上取非零向量a,则对于直线l上任意一点P,
由数乘向量的定义及向量共线的充要条件可知,存在实数λ,使得 =λa.
解析 单位向量是指模等于1的向量,所以若a是单位向量,则必有|a|=1,即选

高中数学选择性必修一课件:1.1.1空间向量及其线性运算

高中数学选择性必修一课件:1.1.1空间向量及其线性运算

A.1
B.2
C.3
D.4
|自学导引|
|课堂互动|
|素养达成|
课后提能训练
素养点睛:考查数学抽象的核心素养. 【答案】C
【解析】两个空间向量相等,它们的起点、终点不一定相同,故① 不正确;若空间向量 a,b 满足|a|=|b|,则不一定能判断出 a=b,故②不 正确;在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,必有A→C=A→1C1成立,故③正确; ④显然正确;空间中任意两个单位向量的模必相等,但这两个向量不一 定相等,故⑤错误.
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__向__量__或平 行向量
|自学导引|
|课堂互动|
|素养达成|
课后提能训练
【预习自测】
【预习自测】 思维辨析(对的画“√”,错的画“×”) (1)向量A→B与B→A的长度相等. (2)【不答相案】等(1)的√ 两(2个 )× 空间向量的模必不相等.
|课堂互动|
|素养达成|
课后提能训练
2.下列命题是真命题的是______(填序号). ①分别表示空间向量的有向线段所在的直线是异面直线,则这两个 向量一定不相等; ②若|a+b|=|a-b|,则|a|=|b|; ③若向量A→B,C→D满足|A→B|>|C→D|,且A→B与C→D同向则A→B>C→D.
给出以下结论:①两个空间向量相等,则它们的起点和终点分别
相同;②若空间向量 a,b 满足|a|=|b|,则 a=b;③在正方体 ABCD-
A1B1C1D1 中,必有A→C=A→1C1;④若空间向量 m,n,p 满足 m=n,n=p, 则 m=p;⑤空间中任意两个单位向量必相等.其中不正确的个数是

高中数学人教版A版选择性必修一1.1.1空间向量及其线性运算课件

高中数学人教版A版选择性必修一1.1.1空间向量及其线性运算课件

D1
C1
A1
B1
M
D C
A
B
共线向量与共面向量
a
b
回顾
B
b
O
a
结论:空间任意两个向量都可平移到同 一个平面内,成为同一平面内的向量.
回顾
平面向量数乘的定义
a 一般地,我们规定实数λ与向量 的积是一个向量,
这种运算叫做向量的数乘,记作 , a
它的长度和方向规定如下:
(1) | a || || a |;
零向量
模为0的向量
模为0的向量
单位向量
模为1的向量
模为1的向量
相等向量 方向相同且模相等的向量 方向相同且模相等的向量
相反向量 方向相反且模相等的向量 方向相反且模相等的向量
三、探究新知
3.提出问题:平面向量可以在平面内平移,那么空间 向量能否在空间中平移?
任意两个空间向量,我们总可以把它们平移到 同一个平面内
a // b(b 0)
作用:由此可判断空间中两直线平行或三点共线问题
如图,l为经过已知点A且平行已知非零向 量的直线,若点P是直线l上任意一点,则
由 l //知a 存在唯一的t, 满足
AP ta
A
对空间任意一点O,
l
AP OP OA,
所以
OP
OA
ta

OP OA ta

aP
B
O
构成一个半径为1的球
三、理解新知 2 . 在 平 行 六 面 体 ABCD A1B1C1D1 中 , 分 别 标 出
AB AD AA1 , AB AA1 AD 表示的向量。能否
得出三个不共面的向量的和与这三个向量有什么关 系?

名师高中数学人教A版选择性必修空间向量及其线性运算完整版课件

名师高中数学人教A版选择性必修空间向量及其线性运算完整版课件

相反向量
方向_相__反__且长度_相__等__的向量
要点 2 空间向量的加减法与运算律
类似平面向量,定义空间向量的加、减法运算(如图): 空间
向量
的加 减法
O→B=O→A+A→B=__a_+_b___; C→A=O→A-O→C=__a_-__b___
加法 运算

(1)交换律:a+b=b+a; (2)结合律:(a+b)+c=a+(b+c)
(2)由于这个长方体的对角线长为 p2+q2+1= 2,故模为 2的向量有A→C1,C→1A,A→1C,C→A1,B→D1,D→1B,B→1D,D→B1共 8 个.
(3)与向量A→B相等的所有向量(除它自身以外)有A→1B1,D→C及 D→1C1共三个.
(4)向量A→A1的相反向量为A→1A,B→1B,C→1C,D→1D.
【解析】 A 正确;B 正确,因为A→C与A→1C1的大小和方向均 相同;C 中|a|=|b|,不能确定其方向,所以 a 与 b 的方向不能确 定;D 中只有当四边形 ABCD 是平行四边形时,才有A→B+A→D= A→C.
综上可知,正确命题为 A、B.
探究 1 (1)判断有关向量的命题时,要抓住向量的两个主要 元素,即大小和方向,两者缺一不可;
【思路分析】 在空间中,我们将向量对应的有向线段的长 称为该向量的模;将模为 1 的向量称为单位向量;将模相等、方 向相同的向量称为相等向量;将模相等而方向相反的向量称为相 反向量.
【解析】 (1)由于长方体的高为 1,所以长方体 4 条高所对 应的向量A→A1,A→1A,B→B1,B→1B,C→C1,C→1C,D→D1,D→1D,8 个 向量都是单位向量,另外,由于 p2+q2=1,所以长方体上下两个 面的面对角线对应的向量A→C,C→A,B→D,D→B,A→1C1,C→1A1,B→1D1, D→1B1,8 个向量也都是单位向量.而其他的向量的模均不为 1, 故单位向量共 16 个.
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的充要条件是: 存在实数 l ,使得 b = l a
△ABC 的重心,求证:
1
PG = (PA + PB + PC)
3
P
C
A
G
D
B
小结: 1. 空间向量有关概念. 2. 空间向量的线性运算:加法,减法,数乘. 关键:转化在同一平面内进行运算. 加法和数乘运算满足的运算律:
3. 空间向量共线的充要条件:
对于空间任意两个向量a,b (a 1 0) , a,b共线
规定:零向量与任一向量共线.
对于空间任意两个向量a,b (a 1 0) , a,b共线
的充要条件是: 存在实数 l ,使得 b = l a
例题:
1. 如图,在三棱柱ABC-A 1B1C1中,M是BB 1的 中点,化简下列各式.
(1)CB + BA1 = CA1 1
(2) AC + CB + 2 AA1 1
AB + AA1 + AD ?
D1
A1
C1 B1
D A
C B
学习新知: 1.空间向量;空间向量的表示:
(1)在空间中,把像位移、力、速度、加速度这 样既有大小又有方向的量,叫做空间向量。
(2)空间向量和平面向量一样,空间向量也用有 向线段表示.
凡是方向相同且长度相等的有向线段都表示 同一向量或相等向量.
2.对于任意两个空间向量 a , b ,在空间任取
一点O,作 OA = a, AB = b
空间任意两个向量,都可以用某一平面内的两条
有向线段表示.
空间向量 T 平面向量
a
b
a + b = OAA+ BO= B
B
BA = OA- OB
aP O
A
OP = l a
与平面向量一样,空间向量的加法,减法,数乘 运算的意义与平面向量运算的意义相同.
3. 空间向量的加法和数乘运算满足运算律:
(1)a + b = b + a
(2)(a + b) + c = a + (b + c)
(3)l (a +=b) l a + l b
O
a
A
b
C
Bc
4.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,则这些向量称为平行向量或 共线向量.
记作: a b
交于点O,设 OA = a,OB = b D
C
(1) AD = _______
AB = _______
O
A
B
(2) AB - AC + BC = ______
3.化简:
1 (ab+ 2 - 3c)5+ ( 21ab-
2
32
+ 2 c) - 3(a - 2b + c) 3
4.如图:在长方体ABCD-A1B1C1D1中.怎样求
= AB + BM 2
= AM
A1 A
(3) AA1 - AC - CB = CA1 - CB = BA1
B1
C1 M
B C
练习:
1. 如图,在空间四边形ABCD 中,E是AB 中 点,CF=2DF,化简下列各式:
(1) ACC+ BB+ D (2) AFB- FA- C
D F
(3) 1 AB + BC + 2 CD
2
3
A E B
C
例题: 2. 如图,在长方体OADB-CA 1D1B1中,OA=3,
OB=4,OC=2,OI=OJ=OK=1, 点E,F分别是DB,
D1B1的中点,设 OI = i,OJ = j,OK = k ,试用
i, j, k 表示下列向量. C
B1
(1)OE
(2)OF
(3)AF
A1
K
O IJ
A
D1 F
B E D
练习:
2. 如图,在正方体ABCD-A 1B1C1D1中, 点E,F分
别是上底面A1B1C1D1和侧面CDD1C1的中心,
求下列各题中m,n,p 的值.
A1
D1
(1) AE = m AB + n AD + p AA1
E
(2) AF = m AB + n AD + p AA1 B1
空间向量及其线性运算
复习: 1.如图:六边形ABCDEF 是圆O的内接正六边 形.
(1)在图中标记的向量中,和 DC相等的向量有 哪些? 和 DC 互为相反的向量有哪些?
(2)在图中标记的向量
B
C
中,和 DC 共线向量有
哪些?
A
O
D
(3)怎样用向量 CF 来
表示向量 BA, ED ?
F
E
2.如图:在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD
C1 F
(3)EF = m AB + n AD + p AA1 A
D
B
C
练习: 3. 已知四棱锥P-ABCD 的底面ABCD 是平行四 边形,E为PC中点, AB = a, AD = b, AP = c ,试用
a, b, c 表示 CE.
P
D A 已知P是△ABC 所在平面外一点,G是
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