内容正文:
第三章 空间向量与立体几何
3.1.5 空间向量运算的坐标表示
第三章 空间向量与立体几何
第三章 空间向量与立体几何
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第三章 空间向量与立体几何
1.空间向量运算的坐标表示
向量
运算 坐标表示
设a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),λ∈R
加法 a+b=(a1+b1,a2+b2,a3+b3)
减法 a-b=(a1-b1,a2-b2,a3-b3)
数乘 λa=(λa1,λa2,λa3)(λ∈R)
数量积 a·b=a1b1+a2b2+a3b3
新知初探思维启动
第三章 空间向量与立体几何
想一想
平面向量的坐标运算与空间向量的坐标运算类似吗?
提示:类似.
第三章 空间向量与立体几何
做一做
1.已知a=(2,-1,-2),b=(0,-1,4),则a+b=________,-2b=________,a·b=________.
答案:(2,-2,2) (0,2,-8) -7
第三章 空间向量与立体几何
2.空间向量共线、垂直的坐标表示
位置
关系
坐标表示
设a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3)
共线
a∥b⇔a=λb⇔eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a1=λb1,,a2=λb2,λ∈R,b≠0,a3=λb3.))
垂直
a⊥b⇔a·b=a1b1+a2b2+a3b3=0
第三章 空间向量与立体几何
做一做
2.若a=(2x,1,3),b=(1,-2y,9),如果a与b为共线向量,则x=________,y=________.
答案:eq \f(1,6) -eq \f(3,2)
第三章 空间向量与立体几何
3.空间向量的长度与夹角的坐标表示
向量长度
若a=(a1,a2,a3),则|a|=eq \r(a·a)=eq \r(a\o\al(2,1)+a\o\al(2,2)+a\o\al(2,3))
两点间的距离公式
已知A(a1,b1,c1),B(a2,b2,c2),则dAB=|eq \o(AB,\s\up6(→))|=eq \r(a2-a12+b2-b12+c2-c12)
向量夹角公式
若a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),则
cos〈a,b〉=eq \f(a·b,|a||b|)
=eq \f(a1b1+a2b2+a3b3,\r(a\o\al(2,1)+a\o\al(2,2)+a\o\al(2,3)) \r(b\o\al(2,1)+b\o\al(2,2)+b\o\al(2,3)))
第三章 空间向量与立体几何
做一做
答案:(3,3,3)
3.在空间直角坐标系中,已知点A的坐标为(1,2,3),点B的坐标为(4,5,6),则eq \o(AB,\s\up6(→))=__________.
第三章 空间向量与立体几何
典题例证技法归纳
题型探究
例1
题型一 空间向量的坐标运算
已知O为原点,A,B,C,D四点的坐标分别为:A(2,-4,1),B(3,2,0),C(-2,1,4),D(6,3,2).
求满足下列条件的点P的坐标.
(1)eq \o(OP,\s\up6(→))=2(eq \o(AB,\s\up6(→))-eq \o(AC,\s\up6(→)));(2)eq \o(AP,\s\up6(→))=eq \o(AB,\s\up6(→))-eq \o(DC,\s\up6(→)).
第三章 空间向量与立体几何
【解】 (1)eq \o(AB,\s\up6(→))-eq \o(AC,\s\up6(→))=eq \o(CB,\s\up6(→))
=(3,2,0)-(-2,1,4)=(5,1,-4),
∴eq \o(OP,\s\up6(→))=2(5,1,-4)=(10,2,-8),
∴点P的坐标为(10,2,-8).
(2)设P(x,y,z),则eq \o(AP,\s\up6(→))=(x-2,y+4,z-1).
又eq \o(AB,\s\up6(→))=(1,6,-1),eq \o(DC,\s\up6(→))=(-8,-2,2),
∴eq \o(AB,\s\up6(→))-eq \o(DC,\s\up6(→))=(9,8,-3),
∴(x-2,y+4,z-1)=(9,8,-3),
∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x-2=9,y+4=8,z-1=-3)),解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x=11,y=4,z=-2)),
∴点P的坐标为(11,4,-2).
第三章 空间向量与立体几何
【名师点评】 本题给出了求点P坐标的两种情况,要注意当向量的始点不为原点时,求终点坐标需将位置向量的坐标加上始点坐标.解答此类问题,要注意向量的起点是否在原点,即