内容正文:
6.2.2 空间向量的坐标表示
第2课时 空间向量数量积的坐标
运算及空间两点间的距离公式
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【课标要求】
1.会用坐标法计算空间向量的数量积,会判断空间向量的垂直,会求空间两向量的夹角.
2.理解空间两点间距离公式的推导方法.
3.掌握空间两点间的距离公式及简单应用.
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要点深化·核心知识提炼
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知识点1.空间向量的数量积
设空间两个非零向量为,,它们的夹角为, ,则
名称 满足条件
向量表示形式 坐标表示形式
,
模
夹角余弦 , ,
名师点睛
(1)数量积的结果为实数.
(2)两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和.
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知识点2.空间两点间的距离公式及线段的中点坐标
在空间直角坐标系中,设, ,则
(1) .
(2)线段的中点的坐标为,, .
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题型分析·能力素养提升
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【题型一】空间向量数量积的坐标运算
例1(1) 已知向量,,且与互相垂直,则 的值是
( )
D
A.1 B. C. D.
[解析] , ,则
,解得 .
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(2)已知,,则 ____.
[解析] 易得, ,
则 .
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题后反思 关于空间向量坐标运算的两类问题
(1)直接计算问题
首先将空间向量用坐标表示出来,然后准确运用空间向量数量积的坐标运算公式
计算.
(2)求参数值问题
首先把向量用坐标形式表示出来,然后通过数量积运算建立方程(组),解方程
(组)求出参数.
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跟踪训练1(1) 已知空间向量,.若与垂直,则 __.
[解析] , ,
.
与垂直, ,
,解得 .
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(2)如图,在棱长为1的正方体中,,分别为,的中点,点 在
棱上,且,为 的中点.
①求证: ;
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证明 如图,建立空间直角坐标系, 为坐标原点,
则有,0,,,,,,,,,,, .
则,,,0,,, ,
,
,
,即 .
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②求, 的值;
解 ,,,, ,
.
又, ,
, .
③求 .
解 ,,,,,, ,
.
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【题型二】空间两点间的距离公式及线段的中点坐标
例2 如图所示,在直三棱柱中,,,,, 分别是
棱,,的中点,求, 的长度.
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解 以点为坐标原点,,, 的方向为正方向,建立如图所示的空间直角坐标系.
因为 ,
所以,,,, .
由中点坐标公式,
可得,, ,
所以 ,
.
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规律方法 利用空间两点间的距离公式求线段长度问题的一般步骤
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跟踪训练2 已知点, ,求:
(1)线段 的长度;
解 根据空间两点间的距离公式得
,
所以线段的长度为 .
(2)到,两点的距离相等的点 的坐标满足的条件.
解 因为点到, 两点的距离相等,
所以
,
化简得 ,
因此,到,两点的距离相等的点的坐标满足的条件是 .
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