§3.1.1空间向量及其运算。
班级: 姓名学号:
学习目标 1. 理解空间向量的概念,掌握其表示方法;
2. 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;
3. 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.
学习过程 一、课前准备。
预习教材p84~ p86,找出疑惑之处)
复习1:平面向量基本概念:
具有和的量叫向量, 叫向量的模(或长度叫零向量,记着叫单位向量叫相反向量,的相反向量记着叫相等向量。 向量的表示方法有和共三种方法。
复习2:平面向量有加减以及数乘向量运算:
1. 向量的加法和减法的运算法则有法则和法则。
2. 实数与向量的积:
实数λ与向量a的积是一个量,记作 ,其长度和方向规定如下:
(1)|λa
(2)当λ>0时,λa与a. ;
当λ<0时,λa与a. ;
当λ=0时,λa= .
3. 向量加法和数乘向量,以下运算律成立吗?
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
二、新课导学。
**任务一:空间向量的相关概念。
问题: 什么叫空间向量?空间向量中有零向量,单位向量,相等向量吗?空间向量如何表示?
新知:空间向量的加法和减法运算:空间任意两个向量都可以平移到同一平面内,变为两个平面向量的加法和减法运算,例如右图中,试试:1. 分别用平行四边形法则和三角形法则求。
2. 点c**段ab上,且,则。
反思:空间向量加法与数乘向量有如下运算律吗?
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) =a +λb.
典型例题。
例1 已知平行六面体(如图),化简下列向量表达式,并标出化简结果的向量:
变式:在上图中,用表示和。
小结:空间向量加法的运算要注意:首尾相接的若干向量之和,等于由起始向量的起点指向末尾。
向量的终点的向量,求空间若干向量之和时,可通过平移使它们转化为首尾相接的向量.
例2 化简下列各式:
小结:化简向量表达式主要是利用平行四边形法则或三角形法则,遇到减法既可转化成加法,也可按减法法则进行运算,加法和减法可以转化。
三、总结提升。
学习小结。
1. 空间向量基本概念;
2. 空间向量加法、减法、数乘向量及它们的运算律。
学习评价 当堂检测。
1. 下列说法中正确的是( )
a. 若∣∣=则,的长度相同,方向相反或相同;
b. 若与是相反向量,则∣∣=
c. 空间向量的减法满足结合律;
d. 在四边形abcd中,一定有。
2. 长方体中,化简=
3. 已知向量,是两个非零向量,是与,同方向的单位向量,那么下列各式正确的是( )
a. b.或。
cd. ∣4. 在四边形abcd中,若,则四边形是( )
a. 矩形 b. 菱形 c. 正方形 d. 平行四边形。
5. 下列说法正确的是( )
a. 零向量没有方向
b. 空间向量不可以平行移动。
c. 如果两个向量不相同,那么它们的长度不相等。
d. 同向且等长的有向线段表示同一向量。
3.1.2 空间向量的数乘运算(一)
班级: 姓名学号:
学习目标 1. 掌握空间向量的数乘运算律,能进行简单的代数式化简;
2. 理解共线向量定理和共面向量定理及它们的推论;
3. 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.
学习过程 一、课前准备。
预习教材p86~ p88,找出疑惑之处)
复习1:化简:
复习2:在平面上,什么叫做两个向量平行?
在平面上有两个向量, 若是非零向量,则与平行的充要条件是。
二、新课导学。
**任务一:空间向量的共线。
问题:空间任意两个向量有几种位置关系?如何判定它们的位置关系?
新知:空间向量的共线:
1. 如果表示空间向量的所在的直线互相或 ,则这些向量叫共线向量,也叫平行向量。
2. 空间向量共线:
定理:对空间任意两个向量(),的充要条件是存在唯一实数,使得。
推论:如图,l为经过已知点a且平行于已知非零向量的直线,对空间的任意一点o,点p在直线l上的充要条件是。
试试:已知 ,求证: a,b,c三点共线。
反思:充分理解两个向量共线向量的充要条件中的,注意零向量与任何向量共线。
典型例题。
例1 已知直线ab,点o是直线ab外一点,若,且x+y=1,试判断a,b,p三点是否共线?
变式:已知a,b,p三点共线,点o是直线ab外一点,若,那么t=
例2 已知平行六面体,点m是棱aa的中点,点g在对角线ac上,且cg:ga=2:1,设=,,试用向量表示向量。
变式:已知长方体,m是对角线ac中点,化简下列表达式:
小结:空间向量的化简与平面向量的化简一样,加法注意向量的首尾相接,减法注意向量要共起点,并且要注意向量的方向。
三、总结提升。
学习小结。
1. 空间向量的数乘运算法则及它们的运算律;
2. 空间两个向量共线的充要条件及推论。
学习评价 当堂检测。
1. 下列说法正确的是( )
a.与非零向量共线,与共线,则与共线。
b. 任意两个相等向量不一定共线。
c. 任意两个共线向量相等。
d. 若向量与共线,则。
2. 正方体中,点e是上底面的中心,若,则x= ,y= ,z= .
3. 若点p是线段ab的中点,点o在直线ab外,则 +
4. 平行六面体, o为ac与bd的交点,则
5. 已知平行六面体,m是ac与bd交点,若,则与相等的向量是( )
a.;b. ;c.; d. .
6. 已知,,若,求实数
3.1.2 空间向量的数乘运算(二)
班级: 姓名学号:
学习目标 1. 掌握空间向量的数乘运算律,能进行简单的代数式化简;
2. 理解共线向量定理和共面向量定理及它们的推论;
3. 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.
学习过程 一、课前准备。
预习教材p86~ p88,找出疑惑之处)
复习1:什么叫空间向量共线?空间两个向量,若是非零向量,则与平行的充要条件是。
复习2:已知直线ab,点o是直线ab外一点,若,试判断a,b,p三点是否共线?
二、新课导学。
学***。
**任务一:空间向量的共面。
问题:空间任意两个向量不共线的两个向量有怎样的位置关系?空间三个向量又有怎样的位置关系?
新知:共面向量同一平面的向量。
2. 空间向量共面:
定理:对空间两个不共线向量,向量与向量共面的充要条件是存在使得。
推论:空间一点p与不在同一直线上的三点a,b,c共面的充要条件是:
存在使。 对空间任意一点o,有。
试试:若空间任意一点o和不共线的三点a,b,c满足关系式,则点p与 a,b,c共面吗?
反思:若空间任意一点o和不共线的三点a,b,c满足关系式,且点p与 a,b,c共面,则 .
典型例题。
例1 下列等式中,使m,a,b,c四点共面的个数是( )
a. 1 b. 2 c. 3 d.
变式:已知a,b,c三点不共线,o为平面abc外一点,若向量。
则p,a,b,c四点共面的条件是
例2 如图,已知平行四边形abcd,过平面ac外一点o作射线oa,ob,oc,od,在四条射线上分别取点e,,f,g,h,并且使。
求证:e,f,g,h四点共面。
变式:已知空间四边形abcd的四个顶点a,b,c,d不共面,e,f,g,h分别是ab,bc,cd,ad的中点,求证:e,f,g,h四点共面。
小结:空间向量的化简与平面向量的化简一样,加法注意向量的首尾相接,减法注意向量要共起点,并且要注意向量的方向。
三、总结提升。
学习小结。
1. 空间向量的数乘运算法则及它们的运算律;
2. 空间两个向量共线的充要条件及推论。
学习评价 当堂检测。
1. 在平行六面体abcd-a1b1c1d1中,向量、、是( )
a. 有相同起点的向量 b.等长向量 c.共面向量 d.不共面向量。
2. 正方体中,点e是上底面的中心,若,则x= ,y= ,z= .
3. 若点p是线段ab的中点,点o在直线ab外,则 +
4. 平行六面体, o为ac与bd的交点,则 .
5. 在下列命题中:①若a、b共线,则a、b所在的直线平行;②若a、b所在的直线是异面直线,则a、b一定不共面;③若a、b、c三向量两两共面,则a、b、c三向量一定也共面;④已知三向量a、b、c,则空间任意一个向量p总可以唯一表示为p=xa+yb+zc.其中正确命题的个数为 (
空间向量与立体几何导学 2
3.1 空间向量及其运算 练习 班级 姓名学号 学习目标 1.熟练掌握空间向量的加法,减法,向量的数乘运算,向量的数量积运算及其坐标表示 2.熟练掌握空间线段的长度公式 夹角公式 两点间距离公式 中点坐标公式,并能熟练用这些公式解决有关问题。学习过程 一 课前准备 阅读课本p115 复习 1.具有和...
空间向量与立体几何导学案
5 理解平面的法向量,能用向量语言表述线线 线面 面面的垂直 平行关系 6 能用向量方法证明有关线 面位置关系,能够用向量方法解决线线 线面 面面的夹角及其长度问题 7 经历向量及其运算由平面向空间推广的过程,在运用空间向量解决有关直线 平面位置关系的问题中,体会向量方法在研究几何图形的作用,进一步...
《空间向量与立体几何
高二 2 部数学 空间向量与立体几何 单元测试卷二。班级 姓名 一 选择题 每小题5分,共60分 1.如图,在平行六面体abcd a1b1c1d1中,m为ac与bd的交点。若 a,b,c,则下列向量中与相等的向量是。a.a b cb.a b c c.a b cd.a b c 2.下列等式中,使点m与...