内容正文:
第5节
空间向量及其运算
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必备知识·基础落实
1.了解空间向量的概念,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,掌握空间向量的数量积及其坐标表示,能用向量的数量积判断向量的共线和垂直.3.理解直线的方向向量及平面的法向量,能用向量方法证明立体几何中有关线面位置关系的一些简单定理.
课程标准解读
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[知识梳理]
1.空间向量及其有关定理
概念 语言描述
共线向量(平行向量) 如果两个非零向量的方向______或者______,则称这两个向量平行(或向量共线),通常规定_________与任意向量平行.
共面向量 一般地,空间中的多个向量,如果表示它们的有向线段通过平移之后,都能在_____________,则称这些向量共面;否则,称这些向量不共面.
共线向量基本定理 如果a≠0且b∥a,则存在唯一的实数λ,使得b=λa.
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概念 语言描述
共面向量定理 如果两个向量a,b_________,则向量a,b,c共面的充要条件是,存在______的实数对(x,y),使c=_____________.
空间向量基本定理 如果空间中的三个向量a,b,c不共面,那么对空间中的任意一个向量p,存在______的有序实数组__________________,使得p=____________________.
空间向量基本定理中,p用a,b,c表示的表达式p=xa+yb+zc________.特别地,当a,
b,c不共面时,可知xa+yb+zc=0⇔x=y=z=0.
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3.空间向量运算的坐标表示
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4.直线的方向向量与平面的法向量
(1)直线的方向向量:一般地,如果l是空间中的一条直线,v是空间中的一个非零向量,且表示v的有向线段所在的直线与l平行或重合,则称v为直线l的一个方向向量.此时,也称向量v与直线l平行,记作_________.
(2)平面的法向量:如果α是空间中的一个平面,n是空间中的一个非零向量,且表示n的有向线段所在的直线与平面α_______,则称n为平面α的一个法向量,此时,也称n与平面α_______,记作_________.
(3)方向向量和法向量均不为零向量且不唯一.
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5.空间位置关系的向量表示
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常用结论
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[诊断自测]
1.思考辨析(在括号内打“ √”或“×”)
(1)对于非零向量b,若a·b=b·c,则a=c.( )
(2)在空间直角坐标系中,在Oyz平面上的点的坐标一定是(0,b,c).( )
(3)若两条直线平行,则它们的方向向量的方向相同或相反.( )
(4)任何三个不共线的向量都可构成空间向量的一个基底.( )
×
√
√
×
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2.(教材改编)若{a,b,c}为空间向量的一个基底,则下列各项中,能构成空间向量的一个基底的是( )
A.{a,a+b,a-b} B.{b,a+b,a-b}
C.{c,a+b,a-b} D.{a+b,a-b,a+2b}
解析:C 因为λa+μb(λ,μ∈R)与a,b共面,所以A、B、D都不正确.
C
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3.(教材改编)设直线l1,l2的方向向量分别为a=(-2,2,1),b=(3,-2,m),若l1⊥l2,则m=( )
A.10 B.-10
C.2 D.-2
解析:A 因为l1⊥l2,所以a⊥b,则a·b=-6-4+m=0,得m=10.
A
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1.(1)选定空间不共面的三个向