内容正文:
1.1.1空间向量及其线性运算
选择性必修第一册
学习目标
1.通过类比的方法,理解并掌握空间向量及相关概念。
2.理解并掌握空间向量运算的几何表示法和字母表示法,体会数形结合思想
在向量中的应用。
3.理解并掌握空间向量的基本关系,能用向量解决空间中的共线与共面问题。
温故知新
知识点1:空间向量的有关概念
平面向量 空间向量
定义 平面内既有大小又有方向的量
长度(模) 表示向量的有向线段的长度
表示 几何表示:有向线段
字母表示:
单位向量 长度为1的向量
零向量 长度为0的向量
阅读教材后,运用类比思想,完成如下表格
空间中具有大小和方向的量
表示空间向量的有向线段的长度
几何表示:有向线段
字母表示:
长度为1的向量
长度为0的向量
平面向量 空间向量
零向量:
单位向量:
相反向量:
相等向量:
共线向量:
长度为0的向量,记作:
模为1的向量.
[微提醒] 理解空间向量有关概念的注意点
(1)单位向量、零向量都只规定了向量的模而没有规定方向.需注意单位向量有无数个,它们的方向并不确定,因此,它们不一定相等;零向量也有无数个,它们的方向是任意的,但规定所有的零向量都相等.
(2)向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小.因此,关于两个向量的比较,我们仅研究二者是否相等.
牛刀小试
(1) 两个空间向量相等, 则它们的起点相同, 终点也相同
(2) 若空间向量和满足,则;
(3) 空间中任意两个单位向量必相等;
(4) 任意两个空间向量都可以平移到同一个平面内, 成为同一平面内的两个向量.
辨一辨
判断以下命题是否正确:
×
×
×
√
温故知新
知识点2:空间向量的线性运算
运算 代数法 几何法
加法运算
减法运算
数乘运算
O
A
a
P
Q
λa(λ>0)
N
M
λa(λ<0)
三角形法则a+b=
或平行四边形法则,平行六面体法则
三角形法则
a-b=
当λ=0时, λa=0;
当λ>0时, λa=
当λ<0时, λa=
a
O
A
b
B
a+b
C
a-b
运算律 交换律 a+b=______
结合律 (a+b)+c= ,λ(μ a)=_____
分配律 (λ+μ)a=λa+μa,λ(a+b)=________
b+a
a+(b+c)
(λμ)a
λa+λb
续表
基础巩固
2.化简:5(3a-2b)+4(2b-3a)=________.
答案:3a-2b
1.已知λ∈R,则下列命题正确的是 ( )
A.|λa|=λ|a| B.|λa|=|λ|a
C.|λa|=|λ||a| D.|λa|>0
答案:C
温故知新
知识点3:共线向量、共面向量
1.空间向量共线的充要条件
对任意两个空间向量a,b(b≠0),a∥b的充要条件是存在唯一的实数λ,使__________.
2.直线的方向向量
如图,O是直线l上一点,在直线l上取非零向量a,则对于直线l上任意一点P,可知=λa,把与向量a平行的非零向量称为直线l的__________.直线可以由其上一点和它的方向向量确定.
a=λb
方向向量
3.向量与平面平行
如图,如果表示向量a的有向线段所在的直线OA与直线l平行或重合,那么称向量a平行于直线l.如果直线OA______________或____________,那么称向量a平行于平面α.
平行于平面α
在平面α内
4.共面向量
定义 平行于同一个______的向量
三个向量共面的充要条件 向量p与不共线向量a,b共面的充要条件是存在______的有序实数对(x,y),使______________
平面
唯一
p=xa+yb
1.0与空间任意向量a都是共线向量.( )
2.在向量共线的充要条件中的b≠0可去掉.( )
提示 b≠0不可去掉,否则当a=0时实数λ不唯一.
3.由于向量可以平移,所以任意两个向量共面,任意三个向量共面.( )
提示 任意三个向量不一定共面,如图所示,,,三个向量不共面,但,,三个向量共面.
√
×
×
基础巩固
4.对于空间的任意三个向量a,b,3a-2b,它们一定是( )
A.共线向量 B.共面向量
C.不共面向量 D.既不共线也不共面向量
答案:B
5. 已知A,B,C三点共线,O为直线外空间任意一点,若=m+n,则m+n= .
1
基础巩固
提升:已知点M在平面ABC内,并且对不在平面ABC内的任意一点O,都有
=x++,则x的值为 .
-
3.化简:(eq \o(AB,\s\up17(―→))-eq \o(CD,\s\up17(―→)))-(eq \o(AC,\s\up17(―→))-eq \o(BD,\s\up17(―→)))=________.
答案:0
$$