内容正文:
1.2 空间向量基本定理
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必备知识 自主学习
课时规范训练
关键能力 互动探究
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.(重点)3.会用基底表示空间向量,初步体会用空间向量基本定理求解立体几何中的简单问题.(难点)
学习目标
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知识点一 空间向量基本定理及有关概念
定理 如果三个向量a,b,c不共面,那么对任意一个空间向量p,存在唯一的有序实数组(x,y,z),使得___________________.
我们把{a,b,c}叫做空间的一个_________,a,b,c都叫做____________.空间任意三个____________的向量都可以构成空间的一个基底.
必备知识 自主学习
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(1)空间任意三个不共面的向量都可构成空间的一个基底,基底选定后,空间的所有向量均可由基底唯一表示,不同基底下,同一向量的表达式也有可能不同.
(2)一个基底是一个向量组,一个基向量是指基底中的某一个向量.
(3)由于零向量与任意一个非零向量共线,与任意两个不共线的非零向量共面,所以若三个向量不共面,就说明它们都不是零向量.
微点拨
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[微练1] (多选题)若{a,b,c}是空间的一个基底,则下列各组中能构成空间的一个基底的是( )
A.{a,2b,3c}
B.{a+b,b+c,c+a}
C.{a+b+c,b+c,c}
D.{a+2b,2b+3c,3a-9c}
解析:ABC 因为{a,b,c}是空间的一个基底,所以a,b,c不共面,对于A,B,C选项,每组都是不共面的向量,能构成空间的一个基底;
对于D,a+2b,2b+3c,3a-9c满足3a-9c=3[(a+2b)-(2b+3c)],
所以这三个向量是共面向量,故不能构成空间的一个基底.
ABC
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知识点二 空间向量的正交分解
特别地,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,那么这个基底叫做_____________________,常用{i,j,k}表示.由空间向量基本定理可知,对空间中的任意向量a,均可以分解为三个向量xi,yj,zk,使a=___________________.像这样,把一个空间向量分解为三个两两垂直的向量,叫做把空间向量进行_______________.
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答案:-5 3 4
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例
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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,则不能作为基底;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假设a=λb+μ c,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,不能作为基底;若无解,则不共面,能作为基底.
反思感悟
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1.(多选题)(2022·山东枣庄高二期中)已知a,b,c是不共面的三个向量,则下列能构成空间的一个基底的是( )
A.a+b,a-2b,c B.a-b,a+3b,2a
C.a,2b,b-c D.a+c,a-c,c
跟踪训练
AC
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解析:AC
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例
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用基底表示向量时:
(1)若基底确定,要充分利用向量加法、减法的三角形法则和平行四边形法则,以及向量数乘运算的运算律;
(2)若没给定基底,首先选择基底,选择时,要尽量使所选的基向量能方便地表示其他向量,再就是看基向量的模及其夹角是否已知或易求.
反思感悟
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跟踪训练
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题型三 空间向量基本定理