内容正文:
1.1.1 空间向量及其运算(1)
主讲:
人教B版选择性必修第一册
第1章 空间向量
1.平面向量的定义?
复习回顾
既有大小,又有方向的量叫做向量,也称为矢量。
2.平面向量的表示?
几何表示:用有向线段表示
字母表示:
起点
终点
A
B
坐标表示:
3.向量的模长?
复习回顾
向量的大小,叫做向量的模,向量a的模用|a|来表示。
4.特殊向量:
零向量:长度为0的向量,方向是不确定的。
单位向量:长度为1的向量
观察上述平面向量的有关概念与约定,思考能否将它们从平面推广到空间中,如果能,尝试说出推广后的不同之处;如果不能,说明理由。
尝试与发现
一、空间向量的概念
平面向量的概念:平面内,既有大小又有方向的量,称为平面向量,平面向量的大小叫做向量的长度或模,记作或.
二、空间向量的表示
平面向量的表示
A (起点)
B
(终点)
a,b,c,…
a=(x,y)
字母表示
坐标表示
空间向量的表示
a,b,c,…
a=(x,y)
字母表示
坐标表示
三、特殊向量
零向量:
单位向量:
相等向量:
相反向量:
模为0的向量,记作0;零向量的方向任意;
模为1的向量;
模和方向都相同的两个向量,记作 a=b;
模相同,方向相反的两个向量,记作a=-b ;
四、共线向量
共线向量:
若表示空间向量的有向线段所在直线平行或重合,则这些向量叫做共线向量或平行向量,记作 a∥b;
规定,零向量和任意向量共线.
五、共面向量
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,都能在同一平面内,则称这些向量共面;否则,称这些向量不共面。
空间中,任意两个向量都共面。
概念理解
1.给出下列命题:①两个空间向量相等,则它们的起点相同,终点也相同;②若空间向量a,b满足|a|=|b|,则a=b;③在正方体ABCD-A1B1C1D1,中,必有;④空间向量m,n,p满足m=n,n=p,则m=p. 其中正确的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
C
概念理解
2.下列命题:
①向量与的长度相等;
②若使空间中所有的非零且模相等的向量以同一个点为起点,则它们的终点构成一个圆;
③已知空间四边形ABCD,则由四条线段AB,BC,CD,DA分别确定的四个向量之和为零向量;
④不相等的两个空间向量的模必不相等.
其中真命题的序号为______________.
①
回忆平面向量的加法运算,思考如何定义空间向量的加法,并尝试总结空间向量的加法运算与平面向量的加法运算有何不同.
尝试与发现
(1)加减运算
三角形法则:
首尾相连
平行四边形法则:
共起点
减法法则:
共起点,
连终点,
指被减
(2)数乘运算
实数λ与平面向量a的积是一个向量,记作λa,其长度和方向规定如下:
① |λa|=|λ||a|;
②若λ > 0,λa与a的方向相同;
若λ < 0,λa与a的方向相反;
若λ=0,λa=0.
O
A
Q
P
M
N
a
λa
(λ>0)
λa
(λ<0)
a
b
.
O
α
转化
平面向量的线性运算
空间向量的线性运算
六、空间向量的线性运算
(1)加减运算:
(2)数乘运算:
三角形法则、平行四边形法则
实数λ与空间向量a的积是一个向量,记作λa,其长度和方向规定如下:
① |λa|=|λ||a|;
②若λ > 0,λa与a的方向相同;
若λ < 0,λa与a的方向相反;
若λ=0,λa=0.
例1. 如图所示是一个平行六面体ABCD-A1B1C1D1,化简++.
例1说明,三个不共面的向量的和,等于以这三个
向量为邻边的平行六面体中,与这三个向量有共同
始点的体对角线所表示的向量。
例2. 设AB是空间中任意一条线段,O是空间中任意一点,求证:M为AB中点的充要条件是=+.
例3. 如图所示,三棱锥A-BCD中,O为CD的中点,化简+,并在图中作出表示化简结果的向量。
A
B
D
C
O
当堂练习
1.下列说法:
①若两个空间向量相等,则表示它们有向线段的起点相同,终点也相同;
②若向量,满足>,且与同向,则>;
③若两个非零向量与满足+=0,则,为相反向量;
④=的充要条件是A与C重合,B与D重合.
其中错误的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
C
当堂练习
2.向量a,b互为相反向量,已知|b|=3,则下列结论正确的是( )
A.a=b B.a+b为实数0
C.a与b方向相同 D.|a|=3
D
当堂练习
3、如图,在长方体ABCD-A′B′C′D′中,AB=3,AD=2,
AA′=1,则分别以长方体的顶点为起点和终点的向量中:
①单位向量共有多少个?
②试写出模为的所有向量.
③试写出与向量相等的所有向量.
④试写出向的所有相反向量.
课堂小结
定义;表示法;相关概念.
加、减、数乘运算及其运算律.
空间向量的概念
空间向量
的线性运算
主讲:
人教B版选择性必修第一册
感谢聆听
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