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第一章 1.1空间向量及其运算
空间向量的相关概念
1.空间向量的定义:
在空间,我们把具有大小和方向的量叫做向量。
与平面向量一样,空间向量也用有向线段表示;记作:或。
2.空间向量的长度(模):
表示空间向量的有向线段的长度叫做向量的长度或模,记作或
3.空间向量的有关概念:
零向量:长度为0或者说起点和终点重合的向量,记为。规定:与任意向量平行。
单位向量:长度为1的空间向量,即.
相等向量:方向相同且模相等的向量。
相反向量:方向相反但模相等的向量。
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.平行于记作.
共面向量:平行于同一个平面的向量,叫做共面向量。
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
如图,已知长方体ABCD-A'B'C'D',化简下列向量表达式,并在图中画出化简结果的向量.
反思运用法则进行向量的线性运算时要注意关键的要素:
(1)向量加法的三角形法则:“首尾相接,指向终点”;
(2)向量减法的三角形法则:“起点重合,指向被减向量”;
(3)平行四边形法则:“起点重合”;
(4)多边形法则:“首尾相接,指向终点”.
空间向量的相关概念
空间中任意两个向量都是共面的,它们的加、减法运算类似于平面向量的加减法.(如下图).
2.运算律
交换律: 结合律:
空间向量的数乘运算
1.定义:实数与空间向量a的乘积a仍是一个向量,称为向量的数乘运算.
当>0时,a与a方向相同;
当>0时,a与a方向相反;
当=0时,a=0.
a的长度是a的长度的||倍.如右图所示.
2.运算律.
分配律:(a+b)=a+b; 结合律:(μa)= (μ)a.
共线定理
1.共线向量的定义.
与平面向量一样,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.注意: 0与任意向量是共线向量.
2.共线向量定理.
空间任意两个向量 、( ≠ ), // 的充要条件是存在实数,使 .
3. 共线向量定理的用途:
①判定两条直线平行;(进而证线面平行)
②证明三点共线。
若非零空间向量e1,e2不共线,则使2ke1-e2与e1+2(k+1)e2共线的k的值为 .
解析:由题可知,2ke1-e2≠0,