内容正文:
第五节 空间向量及其运算
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必备知识 知识梳理
课时作业 巩固提升
关键能力 重点探究
课程标准
1.空间向量及其运算
(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.
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2.向量基本定理及坐标表示
(1)了解空间向量基本定理及其意义,掌握空间向量的正交分解及其坐标表示;
(2)掌握空间向量的线性运算及其坐标表示;
(3)掌握空间向量的数量积及其坐标表示.
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知识点一 空间直角坐标系
1.空间直角坐标系与点的坐标
(1)空间一点P的坐标可以用有序实数组 表示;
(2)建立空间中的点P与有序实数组(x,y,z)之间的 的关系.
(x,y,z)
一一对应
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知识点二 空间向量的有关概念、定理
1.空间向量的有关概念
名称 定义
空间向量 在空间中,既有大小又有 的量
零向量 模为0的向量
相等向量 方向 且长度 的向量
方向
相同
相等
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名称 定义
单位向量 长度(模)为1的向量
共线向量 对于空间任意两个向量a,b(a≠0),若b=λa,其中λ为实数,则b与a共线或平行
相反向量 方向相反且长度相等的向量
共面向量 能平移到同一平面内的向量
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2.空间向量中的有关定理
(1)共线向量定理:对空间任意两个向量a,b(b≠0),a∥b⇔存在λ∈R,使a=____;
(2)共面向量定理:若两个向量a,b不共线,则向量p与向量a,b共面⇔存在唯一的有序实数组(x,y),使p= ________ ;
λb
xa+yb
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(3)空间向量基本定理:设e1,e2,e3是空间中三个不共面向量,则空间中任意一个向量p可以分解成这三个向量的实数倍之和:p=_______________,上述表达式中的系数x,y,z由p唯一确定.即若p=xe1+ye2+ze3=x′e1+y′e2+z′e3,则x=x′,y=y′,z=z′.
xe1+ye2+ze3
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3.两个向量的数量积
(1)非零向量a,b的数量积a·b=|a||b|cos〈a,b〉.
(2)空间向量数量积的运算律
①结合律:(λa)·b=λ(a·b),λ∈R;②交换律:a·b=b·a;③分配律:a·(b+c)=a·b+a·c.
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知识点三 空间向量运算的坐标表示
设a=(x1,y1,z1),b=(x2,y2,z2).
向量表示 坐标表示
数量积 a·b _______________
共线 a=λb(b≠0,λ∈R) _______________________
垂直 a·b=0(a≠0,b≠0) ___________________
x1x2+y1y2+x3y3
x1=λx2,y2=λy2,z3=λz3
x1x2+y1y2+z1z2=0
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向量表示 坐标表示
模 |a| ___________
夹角 〈a,b〉(a≠0,
b≠0) cos〈a,b〉=
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1.若a与b不共线,且m=a+b,n=a-b,p=a,则( )
A.m,n,p共线 B.m与p共线
C.n与p共线 D.m,n,p共面
D
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C
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3.已知平面α的一个法向量为(1,2,-2),平面β的一个法向量为(-2,-4,k),若α∥β,则k等于( )
A.2 B.-4
C