内容正文:
1.1.1 空间向量及其线性运算(1)
第一章 空间向量与立体几何
1.了解空间向量的相关概念,掌握空间向量的表示法;
2.能够熟练地进行空间向量的线性运算;
学习目标
情景引入
观察滑翔过程,飞行员会受的力,比如拉力、风力、重力,它们都在同一个平面内吗?
重力
风力
拉力
复习回顾:平面向量是什么?我们是如何表示平面向量的?
平面向量
定义 表达 长度与模
平面中既有大小又有方向的量 平面向量的大小,
记作
a ,b
AB
起点
终点
类比平面向量,抽象出空间向量的概念?
空间向量
定义 表达 长度与模
空间中既有大小又有方向的量 空间向量的大小,
记作
a ,b
AB
起点
终点
探究新知
我们规定:
零向量:长度为____的向量,记作:____
单位向量:模为____的向量.
相等向量:方向____且模____的向量
相反向量:与向量a长度____且方向____的向量,记作-a
共线向量:
方向___________的非零向量叫做共线向量,也叫平行向量,记作:a//b
0
1
相同
相等
相反
相等
相同或相反
在空间中同向且等长的有向线段表示同一向量或相等向量。
P9 第1题
解:
随堂小测
1.如图,在长方体ABCD-A'B'C'D'中,E、F分别为棱AA',AB的中点。
(1)写出与向量相等的向量;
(2)写出与向量相反的向量;
(3)写出与向量平行的向量.
探究新知
问题:平面向量的加法、减法、数乘运算法则是否仍适
用于空间向量?
a
b
.
O
α
平面向量的线性运算
空间向量的线性运算
因此,凡是涉及空间任意两个向量的问题,平面向量中的有关结论仍然适用于它们。
转化
空间向量的线性运算
向量加法的三角形法则
向量加法的平行四边形法则
向量减法的三角形法则
a -
b
a +
b
a
A
B
b
C
a
A
B
b
D
C
a
A
B
b
C
a +
b
这些法则对空间向量仍然适用!
向量的数乘运算
a (λ>0)
λ
a (λ<0)
λ
a
首尾相连
共起点
共起点,
连终点,
指被减
λa
平面向量
运
算
律
空间向量
交换律:
结合律:
分配律:
空间向量的线性运算满足以下运算律
交换律:
结合律:
分配律:
空间向量的线性运算满足以下运算律
已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1,化简下列向量表达式,并标出化简结果的向量.(如图)
A
B
C
D
A1
B1
C1
D1
典例分析:
方法小结 起点相同的三个不共面向量之和,等于以这三个向量为邻边的平行六面体的(以公共起点为起点的)对角线所示向量.
底面是平行四边形的四棱柱叫做平行六面体
P5 第3题
巩固练习 :
解:
2.如图,E,F分别是长方体ABCD-A'B'C'D'
的棱AB,CD的中点、化简下列表达式,并在图中标出化简结果的向量:
课本第5页练习2
归纳总结
1、空间向量的定义、模长、表示?
2、常见的空间向量及其定义?
3、空间向量的线性运算及其口诀?
4、空间向量的线性运算律?
作业布置
P9 习题1.1 第2,5题
1.1.1 空间向量及其线性运算(2)
第一章 空间向量及其运算
回顾平面向量共线定理:
一、情景导入
由于空间任一组平行向量都可平移到同一直线上,因此平面向量共线的充要条件在空间也是成立的。
1.共线向量定理
2.直线的方向向量
对任意两个空间向量 a,b(b≠0),a∥b的充要条件是存在实数λ,使a=λb .
二、探究新知
图中标出来的向量哪些是直线AB的方向向量?
3.共面向量:
平行于同一个平面的向量
(平移之后能够在同一个平面内)
O
A
l
注意:空间任意两个向量是共面的,
但空间任意三个向量就不一定共面的了.
共面定理
平面向量基本定理:
共面向量定理:
共面向量定理推论:
O
A
C
B
P
①空间一点P位于平面ABC内的充要条件是存在有序实数对(x,y),使
②P、A、B、C四点共面的充要条件是对空间任意一点O,
共面向量定理推论:
A
C
B
P
空间一点P位于平面ABC内的充要条件是存在有序实数对(x,y),使
例1:如图3-2-2,在长方体ABCD-A1B1C1D1的交点,E是棱AA1的中点,O是面对角线BC1与B1C的交点,试判断向量与是否共面。
三、典例分析
解:
因此,向量与共面
P5 第4题
例2:
三、典例分析
P6
巩固练习
四、课堂评价
你有哪些收获呢?
1、空间向量的共线
2、共面向量
作业布置: 课本P9 习题1.1 第3题
预习课本P6-7 空间向量的数量积,尝试解决P8 练习2的第(1)小问
$