内容正文:
深圳市盐田高级中学 校本课程系列教材《人教A版高中数学选择性必修一》 高二数学备课组
深圳市盐田高级中学2024-2025学年第一学期
高二数学学案
学案内容:高中数学选择性必修第一册
学生姓名:
学案编写:高二数学备课组
编写日期:2024年09月
第一章 空间向量与立体几何
1.3 空间向量基本定理
一、【情境导入看数学】
我们所在的教室即是一个三维立体图,如果以教室的一个墙角为始点,沿着三条墙缝作向量可以得到三个空间向量.这三个空间向量是不共面的,那么如何用这三个向量表示空间中任意的向量呢?
二、【课堂教学明新知】
知识点1 空间向量基本定理
◆(1)空间向量基本定理: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p=xa+yb+zc.
(2)基底是{a,b,c},基向量是a,b,c.
知识点2 正交分解
正交分解: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正交分解.
例1.设,,,且是空间的一个基底,给出下列向量组:①,②,③},④.其中可以作为空间一个基底的向量组有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
变式1.下列能使向量,,成为空间的一个基底的关系式是( )
A. B.
C. D.
例2. 如图1.2-2,M是四面体的棱的中点,点N在线段上,点P在线段上,
且,,用向量,,表示.
变式2:已知四面体ABCD,=,=,=,点M在棱DA上,=3,N为BC中点,则=( )
A. B.
C. D.
例3. 如图,已知平行六面体,点G是侧面的中心,且,,.
(1)是否构成空间的一个基底?
(2)如果构成空间的一个基底,那么用它表示下列向量:,,,.
变式3.如图所示,三棱柱ABCA1B1C1中,M,N分别是A1B,B1C1上的点,且BM=2A1M,C1N=2B1N.设=a,=b,=c.
(1)试用a,b,c表示向量;
(2)若∠BAC=90°,∠BAA1=∠CAA1=60°,AB=AC=AA1=1,求MN的长.
三、【课堂检测练能力】
1.O、A、B、C为空间四点,且向量、、不能构成空间的一个基底,则下列说法正确的是( )
A.、、共线 B.、共线
C.、共线 D.O、A、B、C四点共面
2.在平行六面体中,,,,E是的中点,用,,表示为( )
A. B. C. D.
3.如图,在长方体中,是线段上一点,且,
若,则( )
A. B. C. D.1
4.如图,在四棱锥中,底面为平行四边形,且,,,,分别为,上的点,且,,
( )
A.1 B. C.2 D.
四、【课堂小结提素养】
我们本节课学习了哪些知识(即学习重点),需要注意的点是什么(即学习难点)?
1.3 空间向量基本定理参考答案
二、课堂教学明新知
例1.C
变式1.C [解析] 对于选项A,由=x+y+z(x+y+z=1),得M,A,B,C四点共面,则,,共面,故,,不能构成空间的一个基底;对于选项B,D,易知,,一定共面,故,,不能构成空间的一个基底.故选C.
例2. 解:
变式2.C
例3.(1),,不在同一平面内,且不为零向量,能构成空间的一个基底;
(2),
,
,
.
变式3.
(1)
;
(2) .
三、课堂检测练能力
1.D; 2.A; 3.A; 4.B
(
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