内容正文:
1.空间向量及其线性运算
★[学习目标] 1.经历由平面向量推广到空间向量的过程,了解空间向量的概念.2.经历
由平面向量的运算及其法则推广到空间向量的过程.3.掌握空间向量的线性运算法则.
知识梳理———自学教材,素养奠基
1.空间向量的有关概念
(1)定义:在空间中,把具有 和
的量叫做空间向量.
(2)长度:向量的 叫做向量的长度
或 .
(3)表示法
①字母表示法:空间向量用字
母a,b,c,表示
②有向线段表示法:向量a的
起点是A,终点是B,则向量a
也可以记作 ,其模记
为 或 .
ì
î
í
ï
ï
ï
ïï
ï
ï
ï
ï
(4)几类特殊向量
特殊向量 定义 表示法
零向量
长 度 为 的
向量
0
单位向量 模为 的向量
|a|=1或
|AB
→
|=1
相反向量
与a长度
而方向 的
向量,称为a 的
相反向量
-a
相等向量
方向 且模
的向量
a=b或
AB
→
=CD
→
共线向
量或平
行向量
表示若干空间向
量的有向线段所
在的直线互相平
行或重合
a∥b或
AB
→
∥CD
→
2.空间向量的线性运算
名称 代数形式 几何形式 运算律
加法
OB→=
=a+b
减法
CA→=
=a-b
交换律:a+b
=b+a;
结 合 律:a+
(b+c)=(a+
b)+c
数乘
当λ>0时,
λa=λOA→
=PQ→;
当λ<0时,
λa=λOA→
=MN→;
当λ=0时,
λa=0
结合律:
λ(μa)
=(λμ)a;
分配律:(λ
+μ)a=λa
+μa,λ(a
+b)=λa
+λb
3.空间向量的共线与共面
(1)共线、共面向量
共线(平行)向量 共面向量
定义
如果表示若干空间
向量的有向线段所
在的直线
,那么这些向
量叫做 或
平行向量
平行于
的 向
量,叫 做 共 面
向量
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续表
充要
条件
对于空间任意两
个向量a,b(b≠
0),a∥b的充要
条件是存在实数
λ,使
若两个向量a,b不
共线,则向量p与
向量a,b共面的充
要条件是存在唯一
的有序实数对(x,
y),使
(2)直线l的方向向量
如图,O是直线l上一点,在
直线l上取非零向量a,则
对于直线l上任意一点P,
由数乘向量的定义及向量共线的充要
条件可知,存在实数λ,使得OP
→
=λa.我
们把与向量a平行的非零向量称为直
线l的 .
典例探究———探究学习,素养形成
◆[题型一] 空间向量的概念
(1)下列关于空间向量的说法中正确
的是 ( )
A.若向量a,b平行,则a,b所在的直线
平行
B.若|a|=|b|,则a,b的长度相等而方
向相同或相反
C.若向量AB
→,CD
→
满足|AB
→
|>|CD
→
|,则
AB
→
>CD
→
D.相等向量其方向必相同
(2)(多选)下列命题为真命题的是
( )
A.若空间向量a,b满足|a|=|b|,则a=b
B.在正方体ABCD-A1B1C1D1 中,必有
AC
→
=A1C1
→
C.若空间向量m,n,p满足m=n,n=p,
则m=p
D.空间中任意两个单位向量必相等
空间向量的概念与平面
向量的概念相类似,平面向量的其他
相关概念,如向量的模、相等向量、平
行向量、相反向量、单位向量等都可以
拓展为空间向量的相关概念.
[变式训练]
1.如图所示,以长方体ABCD
-A1B1C1D1 的八个顶点
的两点为起点和终点的向
量中,
(1)试写出与AB
→
相等的所有向量;
(2)试写出AA1
→
的相反向量;
(3)若AB=AD=2,AA1=1,求向量AC1
→
的模