内容正文:
6.2 空间向量的坐标表示
6.2.1 空间向量基本定理
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学习目标 知识导图
1.了解空间向量的基本定理及其意义.(直观想象)
2.掌握空间向量的正交分解.(数学运算)
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必备知识 自主探究
关键能力 互动探究
创新拓展 素养培优
课时作业 巩固提升
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[问题导学]
阅读课本17~19页,思考以下问题:
1.空间向量基本定理的内容是什么?
2.空间向量的基底唯一吗?
3.基底和基向量是同一个概念吗?
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[知识梳理]
知识点一 空间向量基本定理
1.定理
如果三个向量e1,e2,e3 ,那么对空间任一向量p,存在 的有序实数组(x,y,z),使p= .
其中{e1,e2,e3}称为空间的一个 ,e1,e2,e3都叫作 .
不共面
唯一
xe1+ye2+ze3
基底
基向量
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2.正交基底
(1)正交基底:如果空间一个基底的三个基向量两两互相 ,那么这个基底叫作正交基底.
(2)单位正交基底:当一个正交基底的三个基向量都是 时,称这个基底为单位正交基底,通常用 表示.
垂直
单位向量
{i,j,k}
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微练习
1.已知a,b,c是不共面的三个向量,则能构成空间的一个基底的一组向量是( )
A.3a,a-b,a+2b B.2b,b-2a,b+2a
C.a,2b,b-c D.c,a+c,a-c
答案:C
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提示:对.
推论表明:可以根据空间向量基本定理确定空间任一点的位置.
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判断基底的方法
判断给出的某一向量组能否作为基底,关键是要判断它们是否共面.如果从正面难以入手,可用反证法或利用一些常见的几何图形进行判断.
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[跟踪训练]
1.设x=a+b,y=b+c,z=c+a,且{a,b,c}是空间的一个基底.给出下列向量组:
①{a,b,x};②{x,y,z};③{b,c,z};④{x,y,a+b+c}.
其中可以作为空间的基底的向量组有________个.
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答案:3
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用基底表示向量的策略
(1)若基底确定,要充分利用向量加法、减法的三角形法则和平行四边形法则,以及向量数乘的运算律进行.
(2)若没给定基底时,首先选择基底,选择时,要尽量使所选的基向量能方便地表示其他向量,再就是看基向量的模及其夹角是否已知或易求.
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题型三 用向量法证明线线平行与垂直
[例3] 如图所示,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长
为1,E,F,G,G1分别是棱CC1,BC,CD,A1B1
的中点.求证:
(1)AD1⊥G1G;
(2)AD1∥EF.
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2.在本例条件下,求DE与AD1所成角的余弦值.
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[点拨] 用基底表示向量时应注意:(1)