内容正文:
七、空间向量及其运算
1.空间向量的概念
(1)相等向量
________的向量叫相等向量.
(2)共线向量或平行向量
如果表示空间向量的有向线段所在的直线互相________,则这些向量叫做共线向量或平行向量,记法:如a平行b记作:________.
2.两个向量的夹角
(1)a,b是两个非零向量,则其夹角记为________,范围是________.
(2)若〈a,b〉=90°,则称a与b________________,记作:__________.
3.公式:a·b=________.
4.性质:(1)a·e=______(其中e为单位向量);
(2)a⊥b,则a·b=____________,反之也成立;
(3)|a|2=________.
5.坐标运算
设a=(x1,y1,z1),b=(x2,y2,z2)
(1)a+b=__________________________,
a-b=____________________,
λa=____________________,
a·b=____________________.
(2)设A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),
则A=______________________.
(3)向量平行的坐标表示
a∥b(b≠0)⇔____________________.
或当b与三条坐标轴都不平行时,a∥b⇔________________________.
(4)向量垂直的坐标表示
a⊥b⇔______________=0.
(5)向量长度与两个向量夹角的坐标计算公式设a=(x1,y1,z1),b=(x2,y2,z2),则
|a|=______________________.
|b|=______________________.
cos 〈a,b〉=________=________.
(6)空间两点间的距离公式
设P(x1,y1,z1),Q(x2,y2,z2),则
|P|=________________________________________________________________________.
1.(1)方向相同且模相等 (2)平行或重合 a∥b 2.(1)〈a,b〉 [0,π] (2)垂直 a⊥b
3.|a||b|cos θ 4.|a|cos θ 0 a·a 5.略
空间向量数量积运算与运算律
向量的数量积运算只适合交换律、加乘分配律及数乘结合律,不满足:
(1)消去律:即由a·b=b·c不能推出a=c,即向量不能约分;
(2)乘法结合律:即(a·b)c=a(b·c)不一定成立,这是因为(a·b)c表示一个与c共线的向量,而a(b·c)表示一个与a共线的向量,但c与a不一定共线.
1.(2022·广东广州高二期中联考)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,--=( )
A. B.
C. D.
2.(2022·湖南邵阳邵东一中高二期中)已知在空间四边形OABC中,点M在线段OA上,且OM=2MA,点N为线段BC的中点.连接OB,设=a,=b,=c,则=( )
A.a+b-c B.-a+b+c
C.a-b+c D.a+b-c
3.已知向量m=(1,1,0),n=(-1,0,2),且km+n与2m-n互相平行,则实数k的值是( )
A.- B.
C. D.-2
4.向量a=(2,4,x),b=(2,y,2).若|a|=6且a⊥b,则x+y的值为( )
A.-3 B.1
C.3或1 D.-3或1
5.(多选)(2022·河北部分名校高二期中)已知a=(1,-1,1)是直线l1的一个方向向量,b=(2,2,-2)是直线l2的一个方向向量,则下列说法不正确的是( )
A.a·b=(2,-2,-2)
B.l1∥l2
C.l1⊥l2
D.直线l1,l2夹角的余弦值为
6.(多选)(辽宁沈阳第一二中学2022高二期中)如图,一个结晶体的形状为平行六面体ABCD-A1B1C1D1,其中,以顶点A为端点的三条棱长均为6,且它们彼此的夹角都是60°,下列说法中不正确的是( )
A.AC1=6
B.AC1⊥BD
C.向量与的夹角是60°
D.向量与所成角的余弦值为
7.设向量a=(2,2m-3,n+2),b=(4,2m+1,3n-2),且a∥b,则a·b的值为________.
8.如图,在△ABC和△AEF中,B是EF的中点,AB=2,EF=4,CA=CB=3.若·+·=7,则与的夹角的余弦值等于________.
9.(2022·山东师范大学附属中学高二期中)平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,AB=AD=4,AA1=5,∠BAD=∠BAA1=∠DAA1=60°,则AC1=________.