§3.1.1-3.1.2空间向量及其加减运算、数乘运算。
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预习·基础知识】
学习目标。1. 掌握空间向量单位向量、相反向量的定义
2. 用空间向量的运算意义及运算律解决问题。
3. 掌握空间向量的数乘运算
4. 理解共线向量、共面向量的定理及推论。
5、用数乘运算把未知向量用已知向量表示。
自主预习(预习课本自主掌握以下概念和原理)
1.空间向量的有关概念。
1)定义:在空间,把具有___和___的量叫做空间向量;
2)长度:向量的___叫做向量的长度或__
3)表示法:几何表示法:空间向量用___表示字母表示法:用字母表示,若向量a的起点是a,终点是b,则向量a也可以记作___其模记为___或___
2.几类特殊向量。
3、空间向量的加法和减法运算。
4.空间向量的数乘运算:实数与空间向量的乘积成为向量的数乘运算。
5.向量与向量的关系。
6.空间向量的数乘运算:
1)分配律:(a+b
2)结合律:
7.共线向量与直线的方向向量。
1)共向向量的概念:表示空间向量的有向线段所在的直线共线向量也叫。
2)两向量共线(平行)的充要条件:
对于空间任意两个向量,则的充要条件是存在实数,使。
8.直线的方向向量:
如果为经过点a且平行于已知非零向量的直线,那么对于空间任一点o,点p在直线上的充要条件是存在实数t,使,其中叫做直线的。
9.共面向量。
1)共面向量的定义:平行于的向量。
2)三个向量共面的充要条件:如果两个向量。
那么向量与向量共面的充要条件是存在唯一的有序实数对使。
【突破·核心知识】
典型例题(合作。**。展示)
题型一:空间向量的概念问题。
例1.给出以下命题:
1)两个空间向量相等,则它们的起点相同,终点也相同。
2)若空间向量满足。
3)在正方体中,有成立。
4)若空间向量满足。
5)空间中任意两个单位向量一定相等。
其中正确命题的序号是。
典例训练】判断下列命题的真假。
1)四点构成平行四边形的充要条件是。
2)若的方向相同或相反,则。
3)任一向量与它的相反向量不相等。
4)若是共线向量,则四点必在一条直线上。
5)共线的向量,若起点不同,则终点一定不同。
题型二:空间向量的加减运算。
例2. 已知平行六面体abcd-a′ b′ c′ d′化简下列向量表达式,标出化简结果的向量。
典例训练】已知平行六面体(底面是平行四边形的四棱柱)(如图),化简下列向量表达式,并标出化简结果的向量:
题型三:空间向量的数乘运算。
例3.空间四边形abcd中, 对角线ac、bd的中点分别是e、f,则。
题型四:向量的共线、共面问题。
例4.平行四边形abcd,从平面外一点引向量,求证:四点共面;
归纳知识方法】
知识梳理】题型归纳】
随堂自我测评】
1.对于空间非零向量下列各式一定不成立的是。
a. b.
c. d.
2.设有四边形abcd中,o为空间任意一点,且,则四边形abcd是。
a.平行四边形 b.空间四边形。
c.等腰梯形 d.矩形。
3.,且不共线时与的关系是。
a.共面b.不共面
c.共线d.无法确定。
4.已知两个非零向量不共线,如,,
求证:共面.
5.已知,,若,求实数的值。
6.已知三点不共线,对平面外任一点,满足条件,试判断:点与是否一定共面?
课后知能提升】
1.在平行六面体abcd-a1b1c1d1中,下列各式:
其中运算结果为向量的是。
a.①②b.③④c.②④d.①③
2.在空间四边形abcd中,设,,m点是bd的中点,则下列对应关系正确的是。
a. b.c. d.
3.空间四边形abcd中,则。
a. b.c. d.
4.在长方体abcd—a′b′c′d′中,向量是。
a.有相同起点的向量 b.等长的向
c.共面向量d.不共面向量。
5.向量两两夹角都是,则= 。
6.如图,在空间四边形abcd中,e,f分别是ad与bc的中点,求证:.
7.已知分别是空间四边形边的中点,(1)用向量法证明:四点共面;
2)用向量法证明:平面.
拓展数学空间】
向量概念的推广与应用(阅读课本第99页至第101页的阅读与思考)
n维向量空间两点ab间的距离是什么?
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