内容正文:
1.1.2 空间向量基本定理
学 习 目 标
核 心 素 养
1.理解空间向量基本定理.(重点)
2.运用空间向量基本定理解决一些几何问题.(难点)
3.理解基底、基向量及向量的线性组合的概念.(重点)
1.通过基底、基向量及向量的线性组合空间向量基本定理的学习,培养数学抽象素养.
2.借助任一空间向量可用一组基向量线性表示,提升数学运算素养.
图中的向量与它们是什么关系?由此可以得出什么结论?是不共面的三个向量,请问向量,,
1.共面向量定理
如果两个向量a,b不共线,则向量a,b,c共面的充要条件是存在唯一的实数对(x,y),使c=xa+yb.
思考1:平面向量基本定理中对于向量a与b有什么条件,在空间中能成立吗?
[提示] 平面向量基本定理中要求向量a与b不共线,在空间中仍然成立.
2.空间向量基本定理
如果空间中的三个向量a,b,c不共面,那么对空间中的任意一个向量p,存在唯一的有序实数组(x,y,z),使得p=xa+yb+zc.
特别地,当a,b,c不共面时,可知xa+yb+zc=0时,x=y=z=0.
3.相关概念
(1)线性组合:表达式xa+yb+zc一般称为向量a,b,c的线性组合或线性表达式.
(2)基底:空间中不共面的三个向量a,b,c组成的集合{a,b,c},常称为空间向量的一组基底.
(3)基向量:基底{a,b,c}中a,b,c都称为基向量.
(4)分解式:如果p=xa+yb+zc,则称xa+yb+zc为p在基底{a,b,c}下的分解式.
思考2:平面向量的基底要求二个基向量不共线,那么构成空间向量基底的三个向量有什么条件?
[提示] 空间任意三个不共面的向量都可以作为空间向量的一个基底,基底选定后,空间任意向量均可由基底唯一表示.
思考3:基向量和基底一样吗?0能否作为基向量?
[提示] 基底是指一个向量组,基向量是基底中的某一个向量,因为0与其他任意两个非零向量共面,所以0不能作为基向量.
4.拓展:设O,A,B,C是不共面的四点,则对空间任一点P,都存在唯一的有序实数组{x,y,z},使,当且仅当x+y+z=1时,P,A,B,C四点共面.
+z+y=x
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若{a,b,c}为空间一个基底,则{-a,b,2c}也可构成空间一个基底.
( )
(2)若三个非零向量a,b,c不能构成