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高中数学空间向量及其运算

高中数学空间向量及其运算
高中数学空间向量及其运算

空间向量及其运算(讲义)

知识点睛

一、空间向量的定义及定理

1. 定义:在空间中,具有大小和方向的量叫做空间向量. 2. 空间向量的有关定理及推论

(1)共线向量定理

对空间任意两个向量a ,b (b ≠0),a ∥b 的充要条件是:存在实数λ,使__________.

[扩充]对空间三点P ,A ,B ,可通过证明下列任意一个结论成立来证明三点共线:

①PA PB λ??→

??→

=;

②对空间任一点O ,OP OA t AB ??→??→??→

=+;

③对空间任一点O ,()1OP x OA y OB x y ??→??→??→

=++=. (2)共面向量定理

如果两个向量a ,b __________,那么向量p 与向量a ,b 共面的充要条件是:存在________的有序实数对(x ,y ),使____________.

[扩充]对空间四点P ,M ,A ,B ,可通过证明下列任意一个结论成立来证明四点共面:

①MP x MA y MB ??→

??→

??→

=+;

②对空间任一点O ,OP OM x MA y MB ??→

??→

??→

??→

=++; ③对空间任一点O ,

()1OP xOM y OA z OB x y z ??→

??→

??→

??→

=++++=;

④PM ??→

∥AB ??→

(或PA ??→

∥MB ??→

或PB ??→

∥AM ??→

).

(3)空间向量基本定理

如果三个向量a ,b ,c 不共面,那么对空间任一向量p ,存在有序实数组{x ,y ,z },使得___________________________. 其中,__________叫做空间的一个基底.

二、空间向量的线性运算 类比平面向量. 三、空间向量的坐标运算

l

a =(a 1,a 2,a 3),

b =(b 1,b 2,b 3)(a ,b 均为非零向量): a +b =_________________,a -b =________________, λa =_____________;

a ?b=__________________,a =________________; cos

b >=__________________=__________________; a ∥b ?__________?__________________; a ⊥b ?__________?__________________. 四、空间位置关系

1. 直线的方向向量与平面的法向量

(1)直线的方向向量:l 是空间一直线,A ,B 是直线l 上任意两点,则称??→

AB 为直线l 的方向向量.

与??→

AB 平行的任意__________也是直线的方向向量. (2)平面的法向量

①定义:与平面__________的向量,称作平面的法向量.

②确定:设a ,b 是平面内两不共线向量,n 为平面α的法向量,则求法向量的方程组为_______________. 2. 空间位置关系的向量表示

精讲精练

1. 已知空间四边形ABCD 的对角线为AC ,BD ,设G 是CD 的中点,则

1()2AB BD BC ??→

??

→??→++=( )

G

D

C

B

A

A .BC ??→

B .CG ??→

C .AG ??→

D .12

BC ??

→ 2. 如图,在四面体OABC 中,OA ??→

=a ,OB ??→=b ,OC ??→

=c ,

D 为BC 的中点,

E 为AD 的中点,则??→

OE =___________. (用a ,b ,c 表示)

E O

A

B

C

D

3. 已知向量a ,b ,且2AB ??→

=+a b ,56BC ??→

=-+a b ,72CD ??→

=-a b ,则一定共线

的三点是( ) A .A ,B ,D

B .A ,B ,C

C .B ,C ,

D D .A ,C ,D

4. 下列等式中,使M ,A ,B ,C 共面的有__________.

①OM OA OB OC ??→

??→

??→

??→

=+-; ②111532

OM OA OB OC ??→

??

→??→??→=++;

③MA MB MC ??→

??→

??→

++=0; ④OM OA OB OC ??→??→??→??→

+++=0.

5. 已知{a ,b ,c }是空间向量的一个单位正交基底,{a +b ,a -b ,c }是空间的另

一个基底,若向量p 在基底{a +b ,a -b ,c }下的坐标为(32,1

2

-,3),则p

在基底{a ,b ,c }下的坐标为__________.

6. 已知a =(x ,4,1),b =(-2,y ,-1),c =(3,-2,z ),a ∥b ,

b ⊥

c .

(1)x =_______,y =_________,z =_________; (2)a +c 与b +c 所成角的余弦值为______________.

7. 如图,空间四边形ABCD 的每条边和对角线的长都等于1,

点E ,F 分别是AB ,AD 的中点,则EF ??→

?DC ??→

=( )

D

C

B

A F

E

A .14

B .1

4

- C

.4 D

.4-

8. 已知空间四边形ABCD 的每条边和对角线的长都等于a ,

点E ,F 分别是BC ,AD 的中点,则??→AE ?AF ??→

的值为( )

A .2a

B .21

2

a

C .214

a

D

2

9. 若n 是平面α的法向量,a 是直线l 的方向向量,则下列结论中正确的是( )

A .若l ⊥α,则a ⊥n

B .若l ∥α,则a ∥n

C .若a ∥n ,则l ⊥α

D .若a ?n =0,则l ⊥α

10. 已知A (1,0,0),B (0,1,0),C (0,0,1)三点,n =(1,1,1),则以n 为方

向向量的直线l 与平面ABC 的关系是( ) A .垂直

B .不垂直

C .平行

D .以上都有可能

11. 若直线l 的方向向量为a ,平面α的法向量为n ,能使l ∥α的是( )

A .a =(1,0,0),n =(-2,0,0)

B .a =(1,3,5),n =(1,0,1)

C .a =(0,2,1),n =(-1,0,-1)

D .a =(1,-1,3),n =(0,3,1)

12. 已知平面α,β的法向量分别为a =(1,1,2),b =(x ,-2,3),且α⊥β,则x

的值为( ) A .-2 B .-4 C .3 D .4

13. 已知AB ??→

=(2,2,1),AC ??→

=(4,5,3),则平面ABC 的单位法向量是

________________________.

14. 如图,在空间直角坐标系中,有直三棱柱111ABC A B C -,CA =

12CC CB =,则直线1BC 与直线1AB 夹角的余弦值为( )

A

B

C

D .35

15. 如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点E ,F 分别是BB 1,

D 1B 1的中点,求证:EF ⊥DA 1.

B 1

D 1

C 1

A 1

D C

B

A

E F

16. 如图,在棱长为1的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,F ,G 分别为A 1B 1,B 1C 1,

C 1

D 1的中点.

(1)求证:AG ∥平面BEF ;

(2)在棱BB 1上找一点M ,使DM ⊥平面BEF ,并证明你的结论.

G

F

E

A

B

C D A 1

C 1

D 1

B 1

回顾与思考

________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________

【参考答案】 知识点睛

一、2.(1)a=λb ; (2)不共线

唯一

p =x a +y b (3)p =x a +y b +z c

{x ,y ,z }

三、(a 1+b 1,a 2+b 2,a 3+b 3)

(a 1-b 1,a 2-b 2,a 3-b 3)

(λa1,λa2,λa3)a1b1+a2b2+a3b3

a b

a b

?

a=λb a1=λb1 ,a2=λb2 ,a3=λb3

a?b=0a1b1+a2b2+a3b3=0

四、1.(1)非零向量;(2)垂直

n a

n b

?=

?

?

?=

?

2.a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3x1x2+y1y2+z1z2=0

x1x2+y1y2+z1z2=0

a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3

a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3x1x2+y1y2+z1z2=0

精讲精练

1.C2.1

2

a+1

4

b+1

4

c3.A4.①③

5.(1,2,3)6.(1)2、-4、2(2)2

19

-

7.B8.C9.C10.A

11.D12.B

13.(1

3

2

3

-,

2

3

)或(1

3

-,

2

3

2

3

-)

14.A15.略

16.(1)略;(2)M为BB1的中点

空间向量及其运算(随堂测试)

1.如图,M,N分别是四面体OABC的边OA,BC的中点,

P,Q是MN的三等分点,用向量OA

??→

,OB

??→

,OC

??→

表示

OP

??→

和OQ

??→

C

2.已知A(1,0,0),B(0,1,0),C(0,0,1),则平面ABC的一个单位法向量是()

A.(1,1,-1)B.

(

3

3

-

3

)

C.(1,1,1)D.

(-

3.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD

是正方形,

1

AA=,

求AB1与D1B所成角的余弦值.

【参考答案】

1.OP ??→

=111633

OA OB OC ??

→??→??→++

OQ ??→=111366

OA OB OC ??→??→??→++ 2.D 3

.6

空间向量及其运算(作业)

例1: 如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点E 为上底面A 1B 1C 1D 1的中心,若

1AE AA x AB y AD ??→

??→

??→

??→

=++,则x ,y 的值分别为( )

A .x =1,y =1

B .x =1,y =

1

2

B 1

D 1

C 1

A 1

E

C .x =

12,y =12

D .x =

1

2

,y =1 【思路分析】

11111111111()()

22

11

22

AE AA A E AA A B A D AA AB AD AA AB AD ??→

??→

??→

??→

??

→??→??→??→??→??→??→??→

=+=++=++=++,

∵1AE AA x AB y AD ??→??→??→??→

=++,

∴11

22x y ,==,

故选C .

设AB ??→=a ,AD ??→=b ,1AA ??→

=c ,

∴1AC ??→=AB ??→+BC ??→+1CC ??→=AB ??→+AD ??→+1AA ??→

=a +b +c ,

1BD ??→=-AB ??→+AD ??→+1DD ??→

=-a +b +c ,

11AC BD ??→

??→

?=(a +b +c )?(-a +b +c )=-a 2+b 2+c 2+2b ?c

=-4+1+4+2×1×2×

1

2

=3. 例3: 如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点E ,F 分别是 A 1B 1,C 1D 1的一个四等分点,求BE 与DF 所成角的余弦值.

F E

C B

A

D

C 1

B 1

D 1

A 1

1

【思路分析】

利用空间向量,将线线角转化为直线的方向向量的夹角问题. 【过程示范】

设正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,

如图,分别以1 DA DC DD ??→

??→

??→

,为单位正交基底建立空间直角坐标系Dxyz , 则B (1,1,0),E (1,34,1),D (0,0,0),F (0,1

4

,1), 故BE ??→

=(1,

34,1) - (1,1,0)=(0,1

4

-,1), DF ??→

=(0,14,1) - (0,0,0)=(0,1

4,1),

则||BE ??→

=

4,||DF ??→

=4

, BE ??→?DF ??→=0×0+(14-×14)+1×1=15

16

1515cos 17||||BE DF BE DF BE DF ??→??→

??→??→??→??→===?<,>,

则BE 与DF 所成角的余弦值为15

17

17. 如图,在三棱锥O -ABC 中,点M ,N 分别为AB ,OC 的中点,且

OA OB OC ??→

??→

??→

===,,a b c ,用a ,b ,c 表示MN ??→

,则MN ??→

=( )

A .

1

2(b +c -a ) B .

1

2(a +b -c ) C .1

2(a -b +c )

D .1

2(c -a -b )

O

C

B

A

N

M

B 1D 1

C 1

A 1D

C B A M

N

P

第1题图 第2题图

18. 如图,在斜四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,各面为平行四边形,设

1 AA AB AD ??→

??→

??→

===,,a b c ,M ,N ,P 分别是AA 1,BC ,C 1D 1的中点,试用

a ,

b ,

c 表示以下向量:??→

AP =__________,

1??→

??→

+MP NC =__________.

19. 下列等式中,使P ,A ,B ,C 共面的有__________.

①OP OA AB AC ??→??→??→??→

=--;

②111632OP OA OB OC ??→

??

→??→??→=++;

③PA PB PC ??→??→??→

++=0; ④OP OA OB OC ??→

??→

??→

??→

+++=0.

20. 已知向量a =(2,-3,1),b =(2,0,3),c =(0,0,2),

则a +b -c =__________;a ?(b +c )=__________.

21.与向量a=(1,-3,2)平行的一个向量的坐标是()

A.(1

3

,0,0)B.(-1,-3,2)

C.

13

(1)

22

--

,,D.,-3,-

22.已知向量a=(1,0,-1),则下列向量中与a成60°夹角的是()

A.(-1,1,0)B.(1,-1,0)

C.(0,-1,1)D.(-1,0,1)

23.已知向量a=(2,-1,3),b=(-4,2,x),且a⊥b,则x=__________.

24.已知{a,b,c}是空间向量的一个基底,{a+b,a-b,c}是空间的另一个基底,

若向量p在基底{a,b,c}下的坐标为

(4,2,3),则p在基底{a+b,a-b,c}下的坐标为__________.

25. 如图,已知空间四边形ABCD 的每条边及AC ,BD 的长都等于a ,点E ,F ,

G 分别是AB ,AD ,DC 的中点,则

AB ??→

?AC ??→

=__________; AD ??→?DB ??→

=__________;

GF ??→

?AC ??→

=__________;

EF ??→?BC ??→

=__________;

FG ??→

?BA ??→

=__________;

GE ??→

?GF ??→

=__________.

26. 已知a =(1,0,-1),b =(-1,1,2).

①a -b 与a 夹角的余弦值为__________; ②若k a +b 与a -2b 平行,则k =__________; ③若k a +b 与a +3b 垂直,则k =__________.

D

G F

E A B

C

27.已知平面α内有一点M(-3,-2,0),平面α的一个法向量是n=(6,-3,6),

则下列点P中在平面内的是()

A.P(2,3,3)B.P(-2,0,1)

C.P(-4,-4,0)D.P(3,-3,4)

28.两不重合直线l1,l2的方向向量分别为v1=(1,-1,2),

v2=(0,2,1),则l1,l2的位置关系是()

A.平行B.相交C.垂直D.不确定

29.若直线l的方向向量为e=(2,1,m),平面α的一个法向量为n=(1,1

2

,2),

且l⊥α,则m=________.30.给出下列命题:

①直线l的方向向量为a=(1,-1,2),直线m的方向向量为b=(2,1,1 2

),

则l⊥m;

②直线l的方向向量为a=(0,1,-1),平面α的一个法向量为n=(1,-1,-1),l?α,则l⊥α;

③平面α的一个法向量为n1=(0,1,3),平面β的一个法向量为n2=(1,0,

2),则α∥β;

④平面α经过三点A(1,0,-1),B(0,1,0),C(-1,2,0),向量n=(1,u,t)是平面α的一个法向量,则u=1,t=0.

其中真命题的序号是( ) A .②③

B .①④

C .③④

D .①②

31. 如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点M ,N 分别为棱A 1A ,B 1B 的中点,

求CM 与D 1N 所成角的余弦值.

N

M

A

B

C

D A 1

C 1

D 1

B 1

32. 如图,在空间四边形OABC 中,OA ⊥BC ,OB ⊥AC ,

求证:OC ⊥AB .

A

B

C

O

【参考答案】

1.D

2.a +1

2

b +c

32a +12b +3

2c 3.①②③ 4.(4,-3,2) 9

5.C 6.B 7.10

3

8.(3,1,3)

9.212a 、212a -、212a -、214a 、21

4a -、214a

1012-、157

11.C 12.C 13.4

14.B 15.1

9

16.略

高二数学向量知识点总结

高二数学向量知识点总结 导读:我根据大家的需要整理了一份关于《高二数学向量知识点总结》的内容,具体内容:数学数学是高考的三大必考主科之一,数学成绩的好坏也将直接关系到你是否能够考入理想的大学,高二数学也是整个高中数学学习承上启下的一年,所以一定要下功夫学好数学。以下是我为您整理的关于的相... 数学数学是高考的三大必考主科之一,数学成绩的好坏也将直接关系到你是否能够考入理想的大学,高二数学也是整个高中数学学习承上启下的一年,所以一定要下功夫学好数学。以下是我为您整理的关于的相关资料,供您阅读。 (一) 考点一:向量的概念、向量的基本定理 【内容解读】了解向量的实际背景,掌握向量、零向量、平行向量、共线向量、单位向量、相等向量等概念,理解向量的几何表示,掌握平面向量的基本定理。 注意对向量概念的理解,向量是可以自由移动的,平移后所得向量与原向量相同;两个向量无法比较大小,它们的模可比较大小。 考点二:向量的运算 【内容解读】向量的运算要求掌握向量的加减法运算,会用平行四边形法则、三角形法则进行向量的加减运算;掌握实数与向量的积运算,理解两个向量共线的含义,会判断两个向量的平行关系;掌握向量的数量积的运算,体会平面向量的数量积与向量投影的关系,并理解其几何意义,掌握数量积的坐

标表达式,会进行平面向量积的运算,能运用数量积表示两个向量的夹角,会用向量积判断两个平面向量的垂直关系。 【命题规律】命题形式主要以选择、填空题型出现,难度不大,考查重点为模和向量夹角的定义、夹角公式、向量的坐标运算,有时也会与其它内容相结合。 考点三:定比分点 【内容解读】掌握线段的定比分点和中点坐标公式,并能熟练应用,求点分有向线段所成比时,可借助图形来帮助理解。 【命题规律】重点考查定义和公式,主要以选择题或填空题型出现,难度一般。由于向量应用的广泛性,经常也会与三角函数,解析几何一并考查,若出现在解答题中,难度以中档题为主,偶尔也以难度略高的题目。 考点四:向量与三角函数的综合问题 【内容解读】向量与三角函数的综合问题是高考经常出现的问题,考查了向量的知识,三角函数的知识,达到了高考中试题的覆盖面的要求。 【命题规律】命题以三角函数作为坐标,以向量的坐标运算或向量与解三角形的内容相结合,也有向量与三角函数图象平移结合的问题,属中档偏易题。 考点五:平面向量与函数问题的交汇 【内容解读】平面向量与函数交汇的问题,主要是向量与二次函数结合的问题为主,要注意自变量的取值范围。 【命题规律】命题多以解答题为主,属中档题。 考点六:平面向量在平面几何中的应用 【内容解读】向量的坐标表示实际上就是向量的代数表示.在引入向量的坐

高中数学-空间向量及向量的应用

高中数学 - 空间向量及向量的应用 空间直角坐标系的原则: 规定:一切空间向量的起点都是坐标系原点,于是,空间任意一个向量与它的终点坐标一一对应 一个向量在直角坐标系中的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点的坐标减去起点的坐标。 设 , , 空间向量的直角坐标运算: 空间两点间距离: ; 1:利用空间向量证明空间位置关系(同平面向量) 2:利用空间向量求线线角、线面角 1 )异面直线所成角 设 分别为异面直线 的方向向量,则 则: 空间线段 的中点 M (x ,y ,z )的坐标:

2 )线面角 设 是直线 l 的方向向量, n 是平面的法向量,则 3 :利用空间向量求二面角 其计算公式为:设 分别为平面 的法向量,则 与 互补或相等, 操作方法: 1.空间中各种角包括:异面直线所成的角、直线与平面所成的角以及二面角。 ①棱上一点双垂线法:②面上一点三垂线法:③空间一点垂面法: 斜面面积和射影面积的关系公式: S S cos ( S 为原斜面面积 , S 为射影面积 , 为斜面与射影所成二面 角的平面角 )这个公式对于斜面为三角 形 , 任意多边形都成立 . 是求二面角的好方法 .当作二面角的平面角有困难时 如果能找得斜面面积的射影面积 ,可直接应用公式 ,求出二面角的大小。 2.空间的距离 点线距,点面距,线线距,线面距,面面距都是对应图形上两点间的最短距离 3.空间向量的应用 (1)用法向量求异面直线间的距离 2)直线与平面所成的角的范围是 [0, ] 。射影转化法 2 方法 3)二面角的范围一般是指 (0, ],解题时要注意图形的位置和题目的要求。作二面角的平面角常有三种 1)异面直线所成的角的范围 是 b F

(完整word)高中数学平面向量基础练习及答案

基础练习 1、若(3,5)AB =u u u r ,(1,7)AC =u u u r , 则BC =u u u r ( ) A .(-2,-2) B .(-2,2) C .(4, 2) D .(-4,-12) 2、已知平面向量→a =(1,1),→b =(1,-1),则向量12→a -32→b = ( ) A 、(-2,-1) B 、(-2,1) C 、(-1,0) D 、(-1,2) 3、已知平面向量a r =(1,-3),b r =(4,-2),a b λ+r r 与a r 垂直,则λ是( ) A. -1 B. 1 C. -2 D. 2 4、若平面向量b r 与向量a r =(1,-2)的夹角是180°,且|b r |=,则b r =( ) A .(-1,2) B .(-3,6) C .(3,-6) D .(-3,6)或(3,-6) 5、在ABC AB BC AB ABC ?=+??则中,若,02是( ) A .锐角三角形 B . 直角三角形 C .钝角三角形 D .等腰直角三角形 6、直角坐标平面内三点()()()1,23,29,7A B C -、、,若E F 、为线段BC 的三等分点,则·=( ) (A )20 (B )21 (C )22 (D )23 7.在四边形ABCD 中,AB =a +2b ,=-4a -b ,=-5a -3b ,其中a 、b 不共线,则四 边形ABCD 为( ) A.平行四边形 B.矩形 C.梯形 D.菱形 8.已知()() 3,4,223,a b a b a b ==++=r r r r r r g 那么a r 与b r 夹角为( ) A 、60? B 、90? C 、120? D 、150? 9.已知D 、E 、F 分别是△ABC 的边BC 、CA 、AB 的中点,且BC =a r ,=b r ,=c r , 则下列各式: ①=21c r -21b r ②=a r +2 1b r ③CF =-21a r +2 1b r ④++CF =0r 其中正确的等式的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 10.已知向量a =(3,-4),b =(2,x ), c =(2,y )且a ∥b ,a ⊥c .求|b -c |的值.

空间向量及其运算

§8.5 空间向量及其运算 1. 空间向量的概念 (1)定义:空间中既有大小又有方向的量叫作空间向量. (2)向量的夹角:过空间任意一点O 作向量a ,b 的相等向量OA →和OB → ,则∠AOB 叫作向量a ,b 的夹角,记作〈a ,b 〉,0≤〈a ,b 〉≤π. 2. 共线向量定理和空间向量基本定理 (1)共线向量定理 对空间任意两个向量a ,b (b ≠0),a ∥b 的充要条件是存在实数λ,使得a =λb . (2)空间向量基本定理 如果向量e 1,e 2,e 3是空间三个不共面的向量,a 是空间任一向量,那么存在唯一一组实数λ1,λ2,λ3使得a =λ1e 1+λ2e 2+λ3e 3,其中e 1,e 2,e 3叫作空间的一个基底. 3. 空间向量的数量积及运算律 (1)定义 空间两个向量a 和b 的数量积是一个数,等于|a ||b |cos 〈a ,b 〉,记作a ·b . (2)空间向量数量积的运算律 ①结合律:(λa )·b =λ(a·b ); ②交换律:a·b =b·a ; ③分配律:a·(b +c )=a·b +a·c . 4. 空间向量的坐标表示及应用 (1)数量积的坐标运算 设a =(a 1,a 2,a 3),b =(b 1,b 2,b 3), 则a·b =a 1b 1+a 2b 2+a 3b 3. (2)共线与垂直的坐标表示 设a =(a 1,a 2,a 3),b =(b 1,b 2,b 3), 则a ∥b ?a =λb ?a 1=λb 1,a 2=λb 2,a 3=λb 3 (λ∈R ), a ⊥b ?a·b =0?a 1b 1+a 2b 2+a 3b 3=0(a ,b 均为非零向量). (3)模、夹角公式 设a =(a 1,a 2,a 3),b =(b 1,b 2,b 3), 则|a |=a·a =a 21+a 22+a 23,

高中数学的空间向量知识

高中数学的空间向量知识 基本内容 空间向量作为新加入的内容,在处理空间问题中具有相当的优越性,比原来处理空间问题的方法更有灵活性。 如把立体几何中的线面关系问题及求角求距离问题转化为用向量解决,如何取向量或建立空间坐标系,找到所论证的平行垂直等关系,所求的角和距离用向量怎样来表达是问题的关键.立体几何的计算和证明常常涉及到二大问题:一是位置关系,它主要包括线线垂直,线面垂直,线线平行,线面平行;二是度量问题,它主要包括点到线、点到面的距离,线线、线面所成角,面面所成角等。这里比较多的主要是用向量证明线线、线面垂直及计算线线角,而如何用向量证明线面平行,计算点到平面的距离、线面角及面面角的例题不多,起到一个抛砖引玉的作用。 以下用向量法求解的简单常识: 1、空间一点P位于平面MAB的充要条件是存在唯一的有序实数对x、y,使得PM=xPA+yPB(其中PM等为向量,由于图不方便做就如此代替,下同) 2、对空间任一点O和不共线的三点A,B,C,若:OP=xOA+yOB+zOC (其中x+y+z=1),则四点P、A、B、C共面. 3、利用向量证a‖b,就是分别在a,b上取向量(k∈R). 4、利用向量证在线a⊥b,就是分别在a,b上取向量. 5、利用向量求两直线a与b的夹角,就是分别在a,b上取,求:的问题. 6、利用向量求距离就是转化成求向量的模问题:. 7、利用坐标法研究线面关系或求角和距离,关键是建立正确的空间直角坐标系,正确表达已知点的坐标. 首先该图形能建坐标系 如果能建 则先要会求面的法向量 求面的法向量的方法是 1。尽量在空中找到与面垂直的向量 2。如果找不到,那么就设n=(x,y,z) 然后因为法向量垂直于面 所以n垂直于面内两相交直线

空间向量及其运算练习题

空间向量及其运算 基础知识梳理 1.空间向量的有关概念 (1)空间向量:在空间中,具有________和________的量叫做空间向量. (2)相等向量:方向________且模________的向量. (3)共线向量:表示空间向量的有向线段所在的直线互相______________的向量. (4)共面向量:________________________________的向量. 2.共线向量、共面向量定理和空间向量基本定理 (1)共线向量定理 对空间任意两个向量a ,b (b ≠0),a ∥b 的充要条件是________________________. 推论 如图所示,点P 在l 上的充要条件是: OP →=OA →+t a ①其中a 叫直线l 的方向向量,t ∈R ,在l 上取AB →=a , 则①可化为OP →=________或OP →=(1-t )OA →+tOB →. (2)共面向量定理的向量表达式:p =____________,其中x ,y ∈R ,a , b 为不共线向量,推论的表达式为MP →=xMA →+yMB →或对空间任意一点 O ,有OP →=____________或OP →=xOM →+yOA →+zOB →,其中x +y +z = ______. (3)空间向量基本定理 如果三个向量a ,b ,c 不共面,那么对空间任一向量p ,存在有序实数组{x ,y ,z },使得p =____________,把{a ,b ,c }叫做空间的一个基底. 3.空间向量的数量积及运算律 (1)数量积及相关概念 ①两向量的夹角 已知两个非零向量a ,b ,在空间任取一点O ,作OA →=a ,OB →=b ,则∠AOB 叫做向 量a 与b 的夹角,记作____________,其范围是____________,若〈a ,b 〉=π2 ,则称a 与b __________,记作a ⊥b . ②两向量的数量积 已知空间两个非零向量a ,b ,则____________叫做向量a ,b 的数量积,记作__________,即__________________. (2)空间向量数量积的运算律 ①结合律:(λa )·b =____________;②交换律:a·b =__________; ③分配律:a·(b +c )=__________. 4.空间向量的坐标表示及应用 (1)数量积的坐标运算 设a =(a 1,a 2,a 3),b =(b 1,b 2,b 3),则a·b =________________. (2)共线与垂直的坐标表示 设a =(a 1,a 2,a 3),b =(b 1,b 2,b 3), 则a ∥b ?______________?____________,____________,______________, a ⊥b ?__________?________________________(a ,b 均为非零向量). (3)模、夹角和距离公式 设a =(a 1,a 2,a 3),b =(b 1,b 2,b 3), 则|a |=a·a =__________________,

(完整版)高中数学空间向量训练题

高中数学空间向量训练题(含解析) 一.选择题 1.已知M、N分别是四面体OABC的棱OA,BC的中点,点P在线MN上,且MP=2PN,设向量=,=,=,则=() A.++B.++C.++D.++ 2.已知=(2,﹣1,2),=(﹣1,3,﹣3),=(13,6,λ),若向量,,共面,则λ=() A.2 B.3 C.4 D.6 3.空间中,与向量同向共线的单位向量为() A.B.或 C. D.或 4.已知向量,且,则x的值为() A.12 B.10 C.﹣14 D.14 5.若A,B,C不共线,对于空间任意一点O都有=++,则P,A,B,C四点() A.不共面B.共面C.共线D.不共线 6.已知平面α的法向量是(2,3,﹣1),平面β的法向量是(4,λ,﹣2),若α∥β,则λ的值是()

A.B.﹣6 C.6 D. 7.已知,则的最小值是()A.B.C.D. 8.有四个命题:①若=x+y,则与、共面;②若与、共面,则=x+y;③若=x+y,则P,M,A,B共面;④若P,M,A,B共面,则=x+y.其中真命题的个数是() A.1 B.2 C.3 D.4 9.已知向量=(2,﹣1,1),=(1,2,1),则以,为邻边的平行四边形的面积为()A.B.C.4 D.8 10.如图所示,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E是棱AB的中点,则点E到平面ACD1的距离为() A.B. C.D. 11.正方体ABCDA1B1C1D1中,直线DD1与平面A1BC1所成角的正弦值为() A. B. C.D. 二.填空题(共5小题) 12.已知向量=(k,12,1),=(4,5,1),=(﹣k,10,1),且A、B、C三点共线,则k= . 13.正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,MN是正方体内切球的直径,P为正方体表面上的动点,则?的最大值为. 14.已知点P是平行四边形ABCD所在的平面外一点,如果=(2,﹣1,﹣4),=(4,

空间向量知识点与题型归纳总结

空间向量知识点与题型归纳总结 知识点精讲 一、空间向量及其加减运算 1.空间向量 在空间,我们把具有大小和方向的量叫做空间向量,向量的大小叫做向量的长度或模.空间向量也可 用有向线段表示,有向线段的长度表示向量的模,若向量a r 的起点是A ,终点是B ,则向量a r 也可以记作 AB u u u r ,其模记为a r 或AB u u u r . 2.零向量与单位向量 规定长度为0的向量叫做零向量,记作0r .当有向线段的起点A 与终点B 重合时,0AB =u u u r r . 模为1的向量称为单位向量. 3.相等向量与相反向量 方向相同且模相等的向量称为相等向量.在空间,同向且等长的有向线段表示同一向量或相等向量.空间任意两个向量都可以平移到同一个平面,成为同一平面内的两个向量. 与向量a r 长度相等而方向相反的向量,称为a r 的相反向量,记为a -r . 4.空间向量的加法和减法运算 (1)OC OA OB a b =+=+u u u r u u u r u u u r r r ,BA OA OB a b =-=-u u u r u u u r u u u r r r .如图8-152所示. (2)空间向量的加法运算满足交换律及结合律 a b b a +=+r r r r ,()() a b c a b c ++=++r r r r r r 二、空间向量的数乘运算 1.数乘运算 实数λ与空间向量a r 的乘积a λr 称为向量的数乘运算.当0λ>时,a λr 与向量a r 方向相同;当0λ<时,向量a λr 与向量a r 方向相反. a λr 的长度是a r 的长度的λ倍. 2.空间向量的数乘运算满足分配律及结合律 () a b a b λλλ+=+r r r r ,() ()a a λμλμ=r r . 3.共线向量与平行向量 如果表示空间向量的有向线段所在的直线互相平行或重合,则这些向量叫做共线向量或平行向量,a r 平行于b r ,记作//a b r r . 4.共线向量定理

3.1.1空间向量及其运算

3. 1.1空间向量及其运算(一) 教学目标: ㈠知识目标:⒈空间向量;⒉相等的向量;⒊空间向量的加减与数乘运算及运算律; ㈡能力目标:⒈理解空间向量的概念,掌握其表示方法; ⒉会用图形说明空间向量加法、减法、数乘向量及它们的运算律; ⒊能用空间向量的运算意义及运算律解决简单的立体几何中的问题. ㈢德育目标:学会用发展的眼光看问题,认识到事物都是在不断的发展、进化的,会用联系的观点看待事物. 教学重点:空间向量的加减与数乘运算及运算律. 教学难点:应用向量解决立体几何问题. 教学方法:讨论式. 教学过程: Ⅰ.复习引入 [师]在必修四第二章《平面向量》中,我们学习了有关平面向量的一些知识,什么叫做向量?向量是怎样表示的呢? [生]既有大小又有方向的量叫向量.向量的表示方法有: ①用有向线段表示; ②用字母a、b等表示; ③用有向线段的起点与终点字母:AB. [师]数学上所说的向量是自由向量,也就是说在保持向量的方向、大小的前提下可以将向量进行平移,由此我们可以得出向量相等的概念,请同学们回忆一下.[生]长度相等且方向相同的向量叫相等向量. [师]学习了向量的有关概念以后,我们学习了向量的加减以及数乘向量运算: ⒈向量的加法: ⒉向量的减法: ⒊实数与向量的积: 实数λ与向量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)当λ>0时,λa 与a同向; 当λ<0时,λa与a反向; 当λ=0时,λa=0. [师]关于向量的以上几种运算,请同学们回忆一下,有哪些运算律呢? [生]向量加法和数乘向量满足以下运算律 加法交换律:a+b=b+a 加法结合律:(a+b)+c=a+(b+c) 数乘分配律:λ(a+b)=λa+λb [师]今天我们将在必修四第二章平面向量的基础上,类比地引入空间向量的概念、表示方法、相同或向等关系、空间向量的加法、减法、数乘以及这三种运算的运算率,并进行一些简单的应用.请同学们阅读课本

高中数学-空间向量及向量的应用

高中数学-空间向量及向量的应用 一个向量在直角坐标系中的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点的坐标减去起点的坐标。 设血勺乃召),氓叫?乃w ), AB = OB-OA=(^y 2l 切—(吊丹 丑)=(乃—咛乃—丹 勺一匂) 空间向量的直角坐标运算: 设Q = 2],砌,色3 $ =1鹉毎妇则; ① 口+ b= P],曲,电 宀|俎,给禺 ?=I 角十知鬥 +為、屯 +鸟I ? ② a-b = \ a^a 2,a 21■ 诲.场岛i =(业一% 气-如 码一為 帀 ③ 加=兄I 曲卫2,? ' = I 現珂"久卷 '(/i e 7?); ④ 总■&= |气命4 片妇任 | = &占 + 逐血 +&並: ⑤ 口0Fe 鱼二 空三生=左或。『舌寻口[三碣‘ - 冊节 处二赵; 对? $ ⑥ 7丄匸q 口血十口曲十m 禺=0 ; 空间两点间距离:丄“ 「 1 :利用空间向量证明空间位置关系(同平面向量) 2:利用空间向量求线线角、线面角 (1)异面直线所成角Z ? gw 设Q”分别为异面直线讥的方向向量,则 则: 空间线段 的中点M (x ,y ,z )的坐标: 空间直角坐标系的原则: 规定:一切空间向量的起点都是坐标系原点,于是,空间任意一个向量与它的终点坐标一一对应

(2) 线面角凰打殳《是直线l 的方向向量,n 是平面的法向量,则 3 :利用空间向量求二面角 其计算公式为:设 加“分别为平面G 8的法向量,则 与,剤7 互补或相等, - ? ? . m * n |( csfl i = | A>| = I 忘I * I 云I 操作方法: 1 ?空间中各种角包括:异面直线所成的角、直线与平面所成的角以及二面角。 ①棱上一点双垂线法:②面上一点三垂线法:③空间一点垂面法: 斜面面积和射影面积的关系公式: S S cos (S 为原斜面面积,S 为射影面积,为斜面与射影所成二面 角的平面角)这个公式对于斜面为三角形 ,任意多边形都成立.是求二面角的好方法.当作二面角的平面角有困难时 如果能找得斜面面积的射影面积 ,可直接应用公式,求岀二面角的大小。 2 ?空间的距离 点线距,点面距,线线距,线面距,面面距都是对应图形上两点间的最短距离 3 ?空间向量的应用 (1 )用法向量求异面直线间的距离 CQS P rris-:欧 * b (1)异面直线所成的角的范围是 (2 )直线与平面所成的角的范围是 [0,—]。射影转 化法 2 方法 (3 )二面角的范围一般是指 (0,],解题时要注意图形的位置和题目的要求。作二面角的平面角常有三种 b F

(完整版)高中数学平面向量讲义

专题六 平面向量 一. 基本知识 【1】 向量的基本概念与基本运算 (1)向量的基本概念: ①向量:既有大小又有方向的量 向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小. ②零向量:长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,0 与任意向量平行 ③单位向量:模为1个单位长度的向量 ④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量 ⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量 (2)向量的加法:设,AB a BC b u u u r u u u r r r ,则a +b r =AB BC u u u r u u u r =AC u u u r ①a a a 00;②向量加法满足交换律与结合律; AB BC CD PQ QR AR u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r L ,但这时必须“首尾相连”. (3)向量的减法: ① 相反向量:与a 长度相等、方向相反的向量,叫做a 的相反向量 ②向量减法:向量a 加上b 的相反向量叫做a 与b 的差, ③作图法:b a 可以表示为从b 的终点指向a 的终点的向量(a 、b 有共同起点) (4)实数与向量的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa ,它的长度与方向规定如下: (Ⅰ)a a ; (Ⅱ)当0 时,λa 的方向与a 的方向相同;当0 时,λ a 的方向与a 的方向相反;当0 时,0 a ,方向是任意的 (5)两个向量共线定理:向量b 与非零向量a 共线 有且只有一个实数 ,使得b =a (6)平面向量的基本定理:如果21,e e 是一个平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数21, 使:2211e e a ,其中不共线的向量21,e e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底 【2】平面向量的坐标表示

空间向量及其运算练习题

空间向量及其运算练习题 一、选择题 1、在空间直角坐标系中,已知点P (x ,y ,z ),下列叙述中正确的个数是 ①点P 关于x 轴对称点的坐标是P 1(x ,-y ,z ) ②点P 关于yOz 平面对称点的坐标是P 2(x ,-y ,-z ) ③点P 关于y 轴对称点的坐标是P 3(x ,-y ,z ) ④点P 关于原点对称的点的坐标是P 4(-x ,-y ,-z ) A.0 B.1 C.2 D.3 2、点(2,3,4)关于xoz 平面的对称点为( ) A 、(2,3,-4) B 、(-2,3,4) C 、(2,-3,4) D 、(-2,-3,4) 3、在空间直角坐标系中,设z 为任意实数,相应的点(3,1,)P z 的集合确定的图形为 ( )A .点 B .直线 C .圆 D .平面 4、在平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,M 为AC 与BD 的交点,若B A 1=a ,11D A =b , A A 1=c .则下列向量中与M B 1相等的向量是( ) A .c b a ++- 21 21 B . c b a ++21 21 C .c b a +-2 1 21 D .c b a +--2 1 21 5、在下列条件中,使M 与A 、B 、C 一定共面的是 ( ) A .OC O B OA OM --=2 B .O C OB OA OM 2 1 3151++= C .=++MC MB MA 0 D .=+++OC OB OA OM 0 5、已知平行六面体''' ' ABCD A B C D -中,AB=4,AD=3,' 5AA =,0 90BAD ∠=, ''060BAA DAA ∠=∠=,则'AC 等于 ( ) A .85 B .85 C .52 D .50 图

高中数学(理)空间向量知识点归纳总结及综合练习

空间向量知识点归纳总结 知识要点。 1. 空间向量的概念:在空间,我们把具有大小和方向的量叫做向量。 注:(1)向量一般用有向线段表示同向等长的有向线段表示同一或相等的向量。 (2)空间的两个向量可用同一平面内的两条有向线段来表示。 2. 空间向量的运算。 3. 共线向量。 (1)如果表示空间向量的有向线段所在的直线平行或重合,那么这些向量也叫做共线向量或平行向量, a 平行于 b ,记作b a //。 》 (2)共线向量定理:空间任意两个向量a 、b (b ≠0 ),a b a b 共面向量 (1)定义:一般地,能平移到同一平面内的向量叫做共面向量。 说明:空间任意的两向量都是共面的。 (2)共面向量定理:如果两个向量,a b 不共线,p 与向量,a b 共面的条件是存在实数,x y 使 p xa yb =+。 5. 空间向量基本定理:如果三个向量,,a b c 不共面,那么对空间任一向量p ,存在一个唯一的有序实数组 ,,x y z ,使p xa yb zc =++。 若三向量,,a b c 不共面,我们把{,,}a b c 叫做空间的一个基底,,,a b c 叫做基向量,空间任意三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底。 推论:设,,,O A B C 是不共面的四点,则对空间任一点P ,都存在唯一的三个有序实数,,x y z ,使 OP xOA yOB zOC =++。 6. 空间向量的直角坐标系: ~ (1)空间直角坐标系中的坐标: (2)空间向量的直角坐标运算律: ①若123(,,)a a a a =,123(,,)b b b b =,则112233(,,)a b a b a b a b +=+++, 112233(,,)a b a b a b a b -=---,123(,,)()a a a a R λλλλλ=∈, 112233a b a b a b a b ?=++, 112233//,,()a b a b a b a b R λλλλ?===∈, 1122330a b a b a b a b ⊥?++=。 ②若111(,,)A x y z ,222(,,)B x y z ,则212121(,,)AB x x y y z z =---。 一个向量在直角坐标系中的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点的坐标减去起点的坐标。 》

高中数学向量总结归纳

平面向量的数量积及平面向量的应用 1.定义及运算律. 两个向量的内积(即数量积),其结果是一个实数,而不是向量.其定义源于物理学中“力所做的功”. 设a 及b 是具有共同始点的两个非零向量,其夹角θ满足:0°≤θ≤180°,我们把|a |·|b |·cos θ叫做a 与b 的数量积,记作a ·b 若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ·b =2121y y x x +. 其运算满足“交换律”“结合律”以及“分配律”,即:a ·b =b ·a ,(λ·a )·b =λ(a ·b ),(a ±b )·c =a ·c ±b ·c . 2.平面向量数量积的重要性质. ①|a |=a a ?=2||cos ||||a a a =θ?;cos θ=| |||) (b a b a ??;|a ·b |≤|a |·|b |,当且仅当a ,b 共线时取等号. ②设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则:|a |= 21 21y x +;cos θ= 22 22 21 21 2121) (y x y x y y x x + ? + +;|x 1x 2+y 1y 2|≤ 2 2 222121y x y x +?+ 3.两向量垂直的充要条件 若a ,b 均为非零向量,则:a ⊥b ?a ·b =0. 若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ⊥b ?x 1x 2+y 1y 2=0. 4.向量的模及三角不等式 |a |2=a ·a 或|a |=a a ?;|a ·b |≤|a |·|b |;|a |2-|b |2=(a +b )·(a -b );|a ±b |=θ??±+cos ||||222b a b a (θ为a ,b 夹角);||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |. 5.三角不等式的推广形式 |a 1+a 2+…+a n |≤|a 1|+|a 2|+…+|a n |.

空间向量及其运算测试题

高二选修(2—1)第三章3.1空间向量及其运算测试 一、选择题 1 抛物线2 81x y - =的准线方程是 ( ) A . 321=x B . 2=y C . 32 1 =y D . 2-=y 2.已知两点1(1,0)F -、2(1,0)F ,且12F F 是1PF 与2PF 的等差中项,则动点P 的轨迹方程是 ( ) A . 22 1169x y += B . 22 11612x y += C .22 143x y += D .22 134 x y += 1.已知向量a =(3,-2,1),b =(-2,4,0),则4a +2b 等于 ( ) A .(16,0,4) B .(8,-16,4) C .(8,16,4) D .(8,0,4) 2.在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,若CA →=a ,CB →=b ,CC 1→=c ,则A 1B → = ( ) A .a +b -c B .a -b +c C .-a +b +c D .-a +b -c 4.在下列条件中,使M 与A 、B 、C 一定共面的是 ( ) A.OM →=2OA →-OB →-OC → B.OM →=15OA →+13OB →+12OC → C.MA →+MB →+MC → =0 D.OM →+OA →+OB →+OC → =0 6.在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,给出以下向量表达式:①(A 1D 1→-A 1A →)-AB →;②(BC → + BB 1→)-D 1C 1→; ③(AD →-AB →)-2DD 1→;④(B 1D 1→+A 1A →)+DD 1→. 其中能够化简为向量BD 1→ 的是 ( ) A .①② B .②③ C .③④ D .①④ 7.已知向量a =(1,-1,1),b =(-1,2,1),且k a -b 与a -3b 互相垂直,则k 的值是 A .1 B .15 C .35 D .-20 9 8.若a =(2,-3,1),b =(2,0,3),c =(0,2,2),a ·(b +c )的值为 ( ) A .4 B .15 C .7 D .3 9.已知四边形ABCD 满足:AB →·BC →>0,BC →·CD →>0,CD →·DA →>0,DA →·AB → >0,则该四边形 为 ( ) A .平行四边形 B .梯形 C .长方形 D .空间四边形

高中数学 空间向量及其运算 教案

空间向量及其运算 【高考导航】 本节内容是高中教材新增加的内容,在近两年的高考考查中多作为解题的方法进行考查,主要是解题的方法上因引入向量得以扩展.例如2001上海5分,2002上海5分. 【学法点拨】 本节共有4个知识点:空间向量及其线性运算、共线向量与共面向量、空间向量的分解定理、两个向量的数量积.这一节是空间向量的重点,在学习本节内容时要与平面向量的知识结合起来,认识到研究的范围已由平面扩大到空间.一个向量是空间的一个平移,两个不平行向量确定的是一个平行平面集,在此基础上,把平行向量基本定理和平面向量基本定理推广到空间,得出空间直线与平面的表达式,有了这两个表达式,我们可以很方便地解决空间的共线和共面问题.空间向量基本定理是空间几何研究代数化的基础,有了这个定理,整个空间被3个不共面的基向量所确定,空间一个点或一个向量和实数组(x ,y ,z )建立起一一对应关系,空间向量的数量积一节中,由于空间任一向量都可以转化为共面向量,所以空间两个向量的夹角的定义、取值范围、两个向量垂直的定义和表示符号及向量的模的概念和表示符号等,都与平面向量相同. 【基础知识必备】 一、必记知识精选 1.空间向量的定义 (1)向量:在空间中具有大小和方向的量叫作向量,同向且等长的有向线段表示同一向量或相等向量. (2)向量的表示有三种形式:a ,AB ,有向线段. 2.空间向量的加法、减法及数乘运算. (1)空间向量的加法.满足三角形法则和平行四边形法则,可简记为:首尾相连,由首到尾.求空间若干个向量之和时,可通过平移将它们转化为首尾相接的向量.首尾相接的若干个向量若构成一个封闭图形,则它们的和为0,即21A A +32A A +…1A A n =0. (2)空间向量的减法.减法满足三角形法则,让减数向量与被减数向量的起点相同,差向量由减数向量的终点指向被减数向量的终点,可简记为“起点相同,指向一定”,另外要注意 -=的逆应用. (3)空间向量的数量积.注意其结果仍为一向量. 3.共线向量与共面向量的定义. (1)如果表示空间向量的有向线段在直线互相平行或重合,那么这些向量叫做共线向量或平行向量.对于空间任意两个向量a,b(b≠0),a∥b ?a=λb ,若A 、B 、P 三点共线,则对空间任意一点O ,存在实数t,使得OP =(1-t)OA +t OB ,当t=2 1 时,P 是线段AB 的中点,则中点公式为OP = 2 1 (OA +). (2)如果向量a 所在直线O A 平行于平面α或a 在α内,则记为a ∥α,平行于同一个平面的

高中数学向量基础知识

高中数学的平面向量知识向量的概念表c,.......(物理学中叫做矢量),向量可以用a,b,既有方向又有大小的量叫做向量(物示,也可以用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示。只有大小没有方向的量叫做数量)。在自然界中,有许多量既有大小又有方向,如力、速度等。我们为了研究理学中叫做标量这些量的这个共性,在它们的基础上提取出了向量这个概念。这样,研究清楚了向量的性质,当然用它来研究其它量,就会方便许多。向量的几何表示是印刷体,AB。(AB有向线段,以A为起点,B为终点的有向线段记作具有方向的线段叫做也就是粗体字母,书写体是上面加个→) AB|。AB的长度叫做向量的模,记作| 有向线段个因素:起点、方向、长度。有向线段包含3 相等向量、平行向量、共线向量、零向量、单位向量: 相等向量。长度相等且方向相同的向量叫做共线向量,两个方向相同或相反的非零向量叫做平行向量或 ,,零向量与任意向量平行,即0//a、向量ab平行,记作a//b 在向量中共线向量就是平行向量,(这和直线不同,直线共线就是同一条直线了,而向量 共线就是指两条是平行向量)”是有区别。(注意粗体格式,实数“0”和向量“0零向量,记作 0长度等于0的向量叫做的)的方向是任意的;且零向量与任何向量都平行,垂直。零向量。1个单位长度的向量叫做单位向量模 等于 平面向量的坐标表示作为基底。任作ji、x 在直角坐标系内,我们分别取与轴、 y轴方向相同的两个单位向量 ,使得、y,由平面向量基本定理知,有且只有一对实数x一个向量a +yj a=xi 的(直角)坐标,记作)叫做向量,ya 我们把(x ),,y( a=x 向量的坐标表示。在y轴上的坐标,上式叫做叫做在其中 x叫做ax轴上的坐标,ya 在平面直角坐标系内,每一个平面向量都可以用一对实数唯一表示。注意:平面向量的坐标与点的坐标不一样,平面向量的坐标是相对的。而点的坐标是绝对 ),)那么该向量上的所有点都可以用(,的。若一向量的起点在原点,例如该向量为(12a2a1 / 5 表示。即,若一向量的起点在原点,那么该向量上的任意一点的横纵坐标比例关系与向量坐标。关系是的比例的一样

专题01 空间向量及其运算、空间向量基本定理(解析版)

专题01 空间向量及其运算、空间向量基本定理 一、单选题 1.(2019·全国高二课时练习)已知a ,b ,c 是不共面的三个向量,则能构成一个基底的一组向量是( ) A .2a ,a ﹣b ,a +2b B .2b ,b ﹣a ,b +2a C .a ,2b ,b ﹣c D .c ,a +c ,a ﹣c 【答案】C 【解析】 对于A ,因为2a = 43(a ﹣b )+2 3(a +2b ),得2a 、a ﹣b 、a +2b 三个向量共面,故它们不能构成一个基底,A 不正确; 对于B ,因为2b = 43(b ﹣a )+2 3 (b +2a ),得2b 、b ﹣a 、b +2a 三个向量共面,故它们不能构成一个基底,B 不正确; 对于C ,因为找不到实数λ、μ,使a =λ?2b +μ(b ﹣c )成立,故a 、2b 、b ﹣c 三个向量不共面, 它们能构成一个基底,C 正确; 对于D ,因为c =12(a +c )﹣1 2 (a ﹣c ),得c 、a +c 、a ﹣c 三个向量共面,故它们不能构成一个基底,D 不正确 故选:C . 2.(2020·贵州省铜仁第一中学高二开学考试)如图所示,在平行六面体1111ABCD A B C D -中,设1AA a =, AB b =,AD c =,N 是BC 的中点,试用a ,b ,c 表示1A N ( ) A .12 a b c -++ B .a b c -++ C .12 a b c --+ D .12 a b c -+ 【答案】A

【解析】 N 是BC 的中点, 11111 222 A N A A A B BN a b B C a b A D a b c ∴=++=-++=-++=-++. 故选:A. 3.(2020·山东省章丘四中高二月考)如图,在四面体OABC 中,D 是BC 的中点,G 是AD 的中点,则OG 等于( ) A .111 333OA OB OC ++ B .111 234OA OB OC ++ C .111244 OA OB OC ++ D .111446 OA OB OC ++ 【答案】C 【解析】 在四面体OABC 中,D 是BC 的中点,G 是AD 的中点 ∴1 2 OG OA AD =+ 11 ()22OA AB AC =+?+ 1 ()4OA OB OA OC OA =+?-+- 111 244 OA OB OC =++ 故选:C. 4.(2020·河南省高二期末)如图在平行六面体1111ABCD A B C D -中,E 为11A D 的中点,设AB a =, AD b =,1AA c =,则CE =( )

高中数学平面向量公式

1、向量的的数量积 定义:已知两个非零向量a,b。作OA=a,OB=b,则角AOB称作向量a和向量b的夹角,记作〈a,b〉并规定0≤〈a,b〉≤π 定义:两个向量的数量积(内积、点积)是一个数量,记作a?b。若a、b不共线,则a?b=|a|?|b|?cos〈a,b〉;若a、b共线,则a?b=+-∣a∣∣b∣。 向量的数量积的坐标表示:a?b=x?x'+y?y'。 向量的数量积的运算律 a?b=b?a(交换律); (λa)?b=λ(a?b)(关于数乘法的结合律); (a+b)?c=a?c+b?c(分配律); 向量的数量积的性质 a?a=|a|的平方。 a⊥b 〈=〉a?b=0。 |a?b|≤|a|?|b|。 向量的数量积与实数运算的主要不同点 1、向量的数量积不满足结合律,即:(a?b)?c≠a?(b?c);例如:(a?b)^2≠a^2?b^2。 2、向量的数量积不满足消去律,即:由a?b=a?c (a≠0),推不出b=c。 3、|a?b|≠|a|?|b| 4、由|a|=|b| ,推不出a=b或a=-b。 2、向量的向量积 定义:两个向量a和b的向量积(外积、叉积)是一个向量,记作a×b。若a、b不共线,则a×b的模是:∣a×b∣=|a|?|b|?sin〈a,b〉;a×b的方向是:垂直于a和b,且a、b和a×b按这个次序构成右手系。若a、b共线,则a×b=0。向量的向量积性质: ∣a×b∣是以a和b为边的平行四边形面积。 a×a=0。 a‖b〈=〉a×b=0。 向量的向量积运算律 a×b=-b×a; (λa)×b=λ(a×b)=a×(λb); (a+b)×c=a×c+b×c. 注:向量没有除法,“向量AB/向量CD”是没有意义的。 3、向量的三角形不等式 1、∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣; ①当且仅当a、b反向时,左边取等号; ②当且仅当a、b同向时,右边取等号。 2、∣∣a∣-∣b∣∣≤∣a-b∣≤∣a∣+∣b∣。 ①当且仅当a、b同向时,左边取等号; ②当且仅当a、b反向时,右边取等号。 4、定比分点

空间向量及其运算和空间位置关系 练习题

空间向量及其运算和空间位置关系 1.在下列命题中: ①若向量a ,b 共线,则向量a ,b 所在的直线平行; ②若向量a ,b 所在的直线为异面直线,则向量a ,b 一定不共面; ③若三个向量a ,b ,c 两两共面,则向量a ,b ,c 共面; ④已知空间的三个向量a ,b ,c ,则对于空间的任意一个向量p 总存在实数x ,y , z 使得p =x a +y b +z c. 其中正确命题的个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3 解析:选A a 与b 共线,a ,b 所在直线也可能重合,故①不正确;根据自由向量的意义知,空间任意两向量a ,b 都共面,故②错误;三个向量a ,b ,c 中任意两个一定共面,但它们三个却不一定共面,故③不正确;只有当a ,b ,c 不共面时,空间任意一向量p 才能表示为p =x a +y b +z c ,故④不正确,综上可知四个命题中正确的个数为0,故选A. 2.如图所示,在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 为A 1C 1与B 1D 1 的交点.若AB ―→=a ,AD ―→=b ,AA 1―→=c ,则下列向量中与BM ―→ 相等的向量是( ) A .-12a +12b +c B.12a +1 2b +c C .-12a -12b +c D.12a -1 2 b +c 解析:选A BM ―→=BB 1―→+B 1M ―→=AA 1―→+12(AD ―→-AB ―→ )=c +12(b -a)=-12a +12b +c. 3.已知空间任意一点O 和不共线的三点A ,B ,C ,若OP ―→=x OA ―→+y OB ―→+z OC ―→ (x , y ,z ∈R),则“x =2,y =-3,z =2”是“P ,A ,B ,C 四点共面”的( ) A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件 解析:选B 当x =2,y =-3,z =2时,OP ―→=2OA ―→-3OB ―→+2OC ―→.则AP ―→-AO ―→=2OA ―→-3(AB ―→-AO ―→)+2(AC ―→-AO ―→),即AP ―→=-3AB ―→+2AC ―→ ,根据共面向量定理

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