第1章空间向量与立体几何 小结 第1课时 课件-2023-2024学年高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册.
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特供
内容正文:
第一章 空间向量与立体几何 小结
阅读教材P45----46
1.明确本章知识结构
2.掌握每个知识点的典型类型的通性通法
3.归纳总结每类问题的方法及易错点
(1)重点知识再现
(2)基本方法重温
(3)知识技能过手
基础知识打包
向量的定义
相等向量、共线向量
向量的运算(加减、数乘向量、数量积)
向量的坐标运算(模、夹角、数量积)
平面、空间向量基本定理
空间直角坐标系
重点知识再现
(1)两个向量的夹角的定义
(2)两个向量的数量积
注:①两个向量的数量积是数量,而不是向量.
②规定:零向量与任意向量的数量积等于零.
A1
B1
B
A
重点知识再现
(3)向量的数量积性质
性质② 是证明两向量垂直的依据;
性质③是求向量的长度(模)的依据;
性质④是求向量夹角的依据.
④
注:
重点知识再现
6
例1
(4)数量积满足的运算律
注意:
数量积不满足结合律即
重点知识再现
7
例1答案
(5) 空间向量基本定理
特别地,若 x+y+z=1,则 P、A、B、C 四点共面.
(6)空间直角坐标系
⒈单位正交基底:如果空间一个基底的三个基向量互相垂直,且长度都为1,则这个基底叫做单位正交基底,通常用{i, j, k}表示.
单位向量——三个基向量的长度都为1;
正交向量——三个基向量互相垂直.
i
j
k
O
重点知识再现
有序实数组 叫做a在空间直角坐标系O-xyz中的
坐标,简记为a= .
空间中相等的向量其坐标是相同的
a= i+ j+ k.
2.空间向量的坐标表示:给定一个空间直角坐标系和向量a,且设i、j、k为坐标向量,则由空间向量基本定理,存在唯一的有序实数组 ,使
重点知识再现
(7)向量的直角坐标运算
⒈向量的直角坐标运算:设a= ,b= ,
则
⑴a+b= ;
⑵a-b= ;
⑶λa= ;
⑷ a·b= .
证明方法:与平面向量一样,将a= i+ j+ k 和
b= i + j+ k 代入即可.
重点知识再现
2.坐标运算可得:设a= ,b =
⑴a//b a=λb
⑵ a⊥b a·b=0
重点知识再现
给定一点A和一个向量 ,那么过点A,以向量 为法向量的平面是完全确定的.
A
(8)平面的法向量:如果表示向量 的有向线段所在直线垂直于平面 ,则称这个向量垂直于平面 ,记作 ⊥ ,如果 ⊥ ,那 么 向 量 叫做平面 的法向量.
几点注意:
1.法向量一定是非零向量;
2.一个平面的所有法向量都互相平行;
3.向量 是平面的法向量,向量 是与平面平行或在平面内,则有
l
基本方法重温
基本方法重温
基本方法重温:坐标法解决平行问题
15
15
例1答案
基
本
方
法
重
温
坐标法解决垂直问题
16
16
例1答案2
如图,向量 在直线l 上的投影向量为 ,则
在Rt△APQ中,由勾股定理可得:
基本方法重温:点到直线的距离
两平行直线之间距离
如图,设l1∥l2,它们的方向向量都是 ,A是l1上的定点,P是l2 上任意一点, 是 在l1 上的投影向量,根据点到直线的距离公式,我们有
根据直线与平面的距离、两平行平面间距离的定义,我们知道,它们都可以根据点到面的距离得到。
基本方法重温:点面距、 线面距与面面距
基本方法重温:空间角的向量求法
设直线a与b的方向向量分别为,,平面α与平面β的法向量分别为,
求法:先求两向量夹角余弦值→设空间角为θ→下结论(取绝对值或定正负)
向量法解立体几何的基本步骤
找、证、作出空间直角坐标系
计算关键点的坐标(直接求坐标、相等向量转化,定比分点公式)
计算直线的方向向量
计算平面的法向量
利用向量法证明位置关系(结合判断定理)
正确用公式计算角和距离(注意符号、范围、正余弦要分清!)
存在性问题解的取舍
例1:棱长为2的正方体中ABCD-A1B1C1D1,E,F,M,N分别是棱AB,AD,A1B1,A1D1的中点,点P,Q分别在棱DD1,BB1上移动,且DP=BQ=λ(0<λ<2).
(1)当λ=1时,求证:直线BC1∥平面EFPQ.