内容正文:
第一章 空间向量与立体几何
1. 2 空间向量基本定理
(教师独具内容)
课程标准:1.了解空间向量基本定理及其意义.2.掌握空间向量的正交分解.
教学重点:把空间三个不共面的向量作为基底表示其他向量.
教学难点:运用空间向量基本定理解决立体几何中的平行、垂直、夹角、距离等问题.
核心素养:1.通过学习空间向量基本定理及基底、基向量等概念,培养数学抽象素养.2.通过应用空间向量基本定理,提升直观想象及数学运算素养.
核心概念掌握
不共面
唯一的有序实数组(x,y,z)
{p|p=xa+yb+zc,x,y,z∈R}
{a,b,c}
a,b,c
不共面
核心概念掌握
核心素养形成
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随堂水平达标
如果空间的一个基底中的三个基向量两两垂直,且长度都为1
{i,j,k}
把一个空间向量分解为三个两两垂直的向量
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核心素养形成
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1.正确理解基底的概念
基底中不能有零向量.因为零向量与任意一个非零向量都为共线向量,与任意两个非零向量都共面,所以三个向量为基底隐含着三个向量一定为非零向量.
2.用基底表示向量的方法
用基底表示空间向量,一般要用向量的加法、减法、数乘的运算法则,及加法的平行四边形法则,加法、减法的三角形法则,逐步向基向量过渡,直到全部用基向量表示.
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√
×
√
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A
②
1
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解
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感悟提升
基底判断的基本思路及方法
(1)基本思路:判断三个空间向量是否共面,若共面,则不能构成基底;若不共面,则能构成基底.
(2)方法
①如果向量中存在零向量,则不能构成基底;如果存在一个向量可以用另外的向量线性表示,则不能构成基底.
②对于a,b,c,假设a=λb+μc,运用空间向量基本定理,建立关于λ,μ的方程组,若有解,则共面,不能构成基底;若无解,则不共面,能构成基底.
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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( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
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感悟提升
用基底表示空间向量的步骤
(1)定基底:根据已知条件,确定三个不共面的向量构成空间的一个基底.
(2)找目标:用确定的基底(或已知基底)表示目标向量,需要根据三角形法则及平行四边形法则,结合相等向量的代换、向量的运算进行变形、化简,最后求出结果.
(3)下结论:利用空间的一个基底{a,b,c}可以表示出空间所有向量.表示要彻底,结果中只能含有a,b,c,不能含有其他形式的向量.
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解
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感悟提升
(1)向量法是证明异面直线垂直常用的方法,常选一基底表示两异面直线.
(2)利用数量积求夹角或其余弦值的步骤
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证明
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解
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解
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1.{a,b,c}为空间的一个基底,且存在实数x,y,z使得xa+yb+zc=0,则x,y,z的值分别为( )
A.0,0,1 B.0,0,0
C.1,0,1 D.0,1,0
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