高中数学全套知识点思维导图空间向量及其运算

新课程高中数学知识点思维导图第一部分：集合、映射、函数、导数及微积分集合是由元素组成的整体，可以用数轴、Venn图或函数图象等方式表示。

集合具有确定性、互异性和无序性等特点。

定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性和对称性等是函数的重要性质。

函数可以进行平移、对称、翻折和伸缩变换，最值是函数的重要特征。

对数函数、分段函数、复合函数和抽象函数等都是常见的函数类型。

函数与方程密切相关，函数在生活中有着广泛的应用。

导数是函数变化率的度量，基本初等函数的导数可以通过运用导数的运算法则求得。

导数的应用包括求极值和定积分等。

三角函数、复合函数的单调性、函数模型的建立等都是微积分的重要内容。

第二部分：三角函数与平面向量角的概念可以用弧度制或线度制表示，三角函数是角的重要性质之一。

同角三角函数之间有着密切的关系，诱导公式、和角、差角公式和二倍角公式等都是常用的公式。

三角函数的定义域、图象、对称性、最值、奇偶性、单调性和周期性等都是重要的性质。

正弦函数、余弦函数和正切函数的图象可以通过平移和伸缩变换得到，也可以用五点作图法进行绘制。

最小正周期是正弦函数和余弦函数的重要特征，对称轴和对称中心是正弦函数和余弦函数图象的重要点。

三角函数的化简、求值和证明都需要运用公式的变形和逆用。

平面向量是具有大小和方向的量，可以进行加减和数乘等运算。

向量的模、方向角和坐标等都是向量的重要性质。

向量的共线和垂直关系、平面向量的数量积和叉积等都是向量的重要概念。

概念：解析几何是一种通过运用坐标系和代数方法研究几何问题的数学分支。

线性运算：向量的加法和数乘运算。

基本定理：平面向量的基本定理包括平面向量的加法定理和数量积的几何意义。

平面向量：平面上具有大小和方向的量，可以用有向线段表示。

坐标表示：平面向量可以用坐标表示，其中x和y分别表示向量在x轴和y轴上的投影。

模：向量的大小，也称为模长或长度。

加、减、数乘几何意义：向量加法表示平移，向量减法表示连接两点的向量，数乘表示伸缩或反向。

空间向量及其运算、坐标运算知识要点梳理一、空间向量概念1空间向量: 在空间，我们把具有大小和方向的量叫做向量2相等向量:同向等长的有向线段表示同一或相等的向量3空间向量的运算定义：与平面向量运算一样，空间向量的加法、减法与数乘向量运算如下OB OA AB a b =+=+BA OA OB a b =-=-()OP a R λλ=∈运算律：⑴加法交换律：a b b a +=+⑵加法结合律：)()(c b a c b a ++=++⑶数乘分配律：b a b a λλλ+=+)(深化1. 空间向量的定义、表示法及其相等关系与平面向量相同，平面向量研究同一平面内的平移，而.空间向量研究的是空间内的平移。

2. “空间的一个平移就是一个向量”这是关于图形的空间平移问题，它与平面向量中所说的一个图形在它所在的平面中的平移既有区别又有联系。

它们的共同点是指“将图形上所有的点沿相同的方向移动相同的长度”，显而易见空间内的平移包含平面内的平移。

3．空间向量加法、减法、数乘向量运算、相等关系、运算律和以前所学过的平面向量类似，首尾相接的若干个向量若构成一个封闭图形，则它们的和向量为 0；两个向量相加的平形四边形法则和三角形法则在空间中仍然成立。

在学习时要注意数式与图形之间的相互转化来加深理解。

二．空间共线向量概念与平面向量一样，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 平行于b 记作b a //．深化1．空间向量共线（平行）的定义也是平面向量相关知识的推广．2．当我们说向量a 、b 共线（或a //b ）时，表示a 、b 的有向线段所在的直线可能是同一直线，也可能是平行直线．由于我们所说的向量是可以平行移动的自由向量，因而不能完全按照它们所在直线的平行性来确定向量的平行关系。

这也与平面内的共线向量一样，要注意与初中平面几何中的平行与共线的区别。

3．讨论向量共线时，必须注意零向量与任意向量a 是共线向量。

高中数学人教版（A版）必修必修一第一章 集合与函数概念1.1 集合1.2 函数及其表示1.3 函数的基本性质 第二章 基本初等函数（I ）2.1 指数函数2.2 对数函数2,3 幂函数第三章 函数的应用3.1 函数与方程3.2 函数模型及其应用必修二第一章 空间几何体1.1 空间几何体的结构1.2 空间几何体的三视图和直观图1.3 空间几何体的表面积与体积第二章 点、直线、平面之间的位置关系2.1 空间点、直线、平面之间的位置关系2.2 直线、平面平行的判定及其性质2.3 直线、平面垂直的判定及其性质第三章 直线与方程3.1 直线的倾斜角与斜率3.2 直线的方程3.3 直线的交点坐标与距离公式第四章 圆与方程4.1 圆的方程4.2 直线、圆的位置关系4.3 空间直角坐标系必修三第一章 算法初步1.1 算法与程序框图1.2 基本算法语句 1.3 算法案例 第二章 统计2.1 随机抽样2.2 用样本估计总体 2.3 变量间的相关关系 第三章 概率3.1 随机事件的概率3.2 古典概型3.3 几何概型必修五第一章 解三角形1.3 正弦定理和余弦定理1.2 应用举例1.3 实习作业第二章 数列2.1 数列的概念与简单表示法2.2 等差数列2.3 等差数列的前n 项和2.4 等比数列2.5 等比数列的前n 项和第三章 不等式3.1 不等关系与不等式3.2 一元二次不等式及其解法 3.3 二元一次不等式（组）与简单的线性规划问题3.4 基本不等式必修四第一章 三角函数1.1 任意角的弧度制1.2 任意角的三角函数1.3 三角函数的诱导公式1.4 三角函数的图像与性质1.5 函数y=Asin(wx+m)d 的图像1.6 三角函数模型的简单应用第二章 平面向量2.1 平面向量的实际背景及基本概念2.2 平面向量的线性运算2.3 平面向量的基本定理及坐标表示2.4 平面向量的数量积2.5 平面向量的应用举例第三章 三角恒等变换3.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式3.2 简单的三角恒等变换。

高中数学几何知识点思维导图1. 平面几何- 点、线、面的基本概念点、线、面的基本概念- 点：没有大小和形状的几何元素。

- 线：由无数点连成的一根直线。

- 面：有无穷多个点组成的平面。

- 角的概念和分类角的概念和分类- 角：由两条射线共享一个端点构成的几何图形。

- 顶点：角的公共端点。

- 分类：锐角、直角、钝角、平角等。

- 三角形的性质三角形的性质- 三角形：由三条线段连接而成的图形。

- 性质：内角和为180度，外角和为360度，等边三角形的三条边相等。

- 四边形的性质四边形的性质- 四边形：由四条线段连接而成的图形。

- 性质：对角线相互平分，平行四边形的对边对应相等。

- 圆的基本概念和性质圆的基本概念和性质- 圆：平面上一组到一个固定点距离相等的点的集合。

- 弧：圆上的一段弯曲的线段。

- 性质：半径相等的圆相似，圆内任意两点间的线段最短。

2. 空间几何- 立体图形的表面积和体积立体图形的表面积和体积- 表面积：立体图形表面的总面积。

- 体积：立体图形所占的空间大小。

- 常见立体图形：球体、圆柱体、正方体等。

- 平行线与平面的关系平行线与平面的关系- 平行线：在同一个平面上永不相交的两条线。

- 平面：空间中没有限制的延伸的面。

- 射影定理和相似三角形射影定理和相似三角形- 射影定理：平行线与平面相交时，对应的线段成比例。

- 相似三角形：对应角相等，对应边成比例的三角形。

- 球体的性质和计算球体的性质和计算- 性质：球体表面积和体积的计算公式。

- 计算：根据给定的半径或体积计算球体的表面积或体积。

3. 向量几何- 向量的定义和运算向量的定义和运算- 向量：有大小和方向的几何量。

- 定义：用起点和终点表示的有向线段。

- 运算：向量的加法、减法和数乘运算。

- 向量的数量积和向量积向量的数量积和向量积- 数量积：两个向量的数量积为它们的模乘积与夹角余弦的乘积。

- 向量积：两个向量的向量积为它们的模乘积与夹角正弦的乘积。

空间向量与立体几何空间向量及其运算空间向量基本定理空间向量的应用空间向量及其运算的坐标表示线性运算数量积运算空间向量的相关概念：空间向量的定义、零向量、单位向量、相反向量、共线向量、相等向量、直线的方向向量.共面向量定理：如果两个向量不共线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共线向量定理：对任意两个空间向量的充要条件是存在实数使空间向量的夹角：两个非零向量的夹角记作如果那么向量互相垂直记作数量积：已知两个非零向量则叫做的数量积记作即空间向量的数量积的运算律：（）结合律（）交换律；（）分配律空间向量线性运算的运算律：交换律：；结合律：，分配律：，空间向量基本定理：如果三个向量不共面那么对任意一个空间向量存在唯一的有序实数组使得基底和基向量：叫做空间的一个基底都叫做基向量单位正交基底：如果空间的一个基底中的三个基向量两两垂直，且长度都为，那么这个基底叫做单位正交基底，常用表示正交分解：把一个空间向量分解为三个两两垂直的向量，叫做把空间向量进行正交分解.由空间向量基本定理可知对空间中的任意向量均可以分解为三个向量使空间直角坐标系的相关概念：坐标轴、空间直角坐标系、坐标向量、坐标平面、右手直角坐标系.空间向量的坐标表示：在空间直角坐标系中，空间中的点和向量都可以用三个有序实数表示.空间向量运算的坐标表示：设空间两点间的距离公式：设是空间中任意两点则平面的法向量：若直线取直线的方向向量称向量为平面的法向量空间中直线、平面的平行空间中直线、平面的垂直空间中的距离、夹角问题线线平行：设分别是直线的方向向量则使得线面平行：设是直线的方向向量是平面的法向量则面面平行：设分别是平面的法向量则使得线线垂直：设直线的方向向量分别为则线面垂直：设直线的方向向量为平面的法向量为则使得面面垂直：设平面的法向量分别为则异面直线所成角：若异面直线所成的角为其方向向量分别是则线面角：设直线与平面所成的角为直线的方向向量为平面的法向量为则二面角：若平面的法向量分别是和夹角为则直线和圆的方程直线的倾斜角与斜率直线的方程倾斜角与斜率：已知直线的倾斜角为则直线的斜率为直线的斜率：经过两点的直线的斜率公式为两直线平行和垂直的判定：设两条直线的斜率分别为（）；（）点斜式方程：斜截式方程：两点式方程：一般式方程：不同时为直线的交点坐标与距离公式圆的方程直线与圆、圆与圆的位置关系两直线的交点坐标：方程组的解就是两直线交点的坐标两点间的距离公式：间的距离公式为点到直线的距离公式：点到直线的距离两条平行直线间的距离：若直线的方程分别为则两平行线的距离标准方程：圆心为半径为的圆的标准方程一般方程：直线与圆的位置关系圆与圆的位置关系相交，有两个公共点相切，只有一个公共点相离，没有公共点判断直线与圆的位置关系的方法代数方法（判断直线与圆方程联立所得方程组的解的情况）几何方法（比较圆心到直线的距离与半径r的大小）相交，有两个公共点相切，包括外切和内切，只有一个公共点相离，包括外离和内含，没有公共点圆锥曲线的方程椭圆椭圆的定义：一般地，把平面内与两个定点，的距离的和等于常数（大于的点的轨迹叫做椭圆椭圆的几何性质抛物线抛物线的定义：平面内与一个定点和一条定直线不经过点的距离相等的点的轨迹叫做拋物线点叫做抛物线的焦点，直线叫做抛物线的准线焦点在轴上，，范围：，顶点坐标，，，两个定点叫做椭圆的焦点，两焦点间的距离叫做椭圆的焦距，焦距的一半称为半焦距.焦点在轴上，，范围，顶点坐标，，，双曲线双曲线的定义：一般地，把平面内与两个定点，的距离的差的绝对值等于非零常数小于的点的轨迹叫做双曲线双曲线的几何性质共同性质：；关于轴、轴、原点对称；焦距，长轴长，短轴长；离心率两个定点叫做双曲线的焦点，两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.共同性质：；关于轴、轴、原点对称；焦距，实轴长，虚轴长；离心率焦点在轴上，，范围：，顶点坐标：，焦点在轴上，，范围，顶点坐标：，渐近线：渐近线：抛物线的几何性质顶点：；离心率：焦点：准线：开口方向：向右关于轴对称焦点：准线：开口方向：向左关于轴对称范围：，焦点：准线：开口方向：向上关于轴对称范围：，焦点：准线：开口方向：向下关于轴对称范围：，范围：，一元函数的导数及其应用导数的概念及其意义导数的运算导数在研究函数中的应用瞬时速度的概念：物体在某一时刻的速度称为瞬时速度.平均变化率：比值，即叫做函数从到的平均变化率导数（瞬时变化率）：在处可导并把这个确定的值叫做在处的导数（也称为瞬时变化率记作或即基本初等函数的导数导数的四则运算法则简单复合函数的导数函数的单调性函数的极值函数的最大（小）值导数的几何意义：函数在处的导数就是切线的斜率，即这就是导数的几何意义导函数的概念：当时，是一个唯一确定的数，当变化时，就是的函数，称为的导函数简称导数的导函数有时也记作，即若为常数，则；若，且，则；若，则；若，则；若，且，则；特别地，若，则；若，且，则；特别地，若，则；函数和、差的求导法则：函数积、商的求导法则：；；复合函数的概念：一般地，对于两个函数和，如果通过中间变量，可以表示成的函数，那么称这个函数为函数和的复合函数，记作复合函数的导数求法：一般地，对于复合函数，导数为，即对的导数等于对的导数与对的导数的乘积函数的单调性与导函数的正负之间的关系：在某个区间上，如果，那么函数在区间上单调递增；在某个区间上，如果，那么函数在区间上单调递减判断函数的单调性的步骤：第步，确定函数的定义域；第步，求出导数的零点；第步，用的零点将的定义域划分为若干个区间列表给出在各区间上的正负，由此得出函数在定义域内的单调性导数与函数图象的关系：一般地，如果一个函数在某一范围内导数的绝对值较大，那么函数在这个范围内变化得较快，这时函数的图象就比较“陡峭”（向上或向下）；反之，函数在这个范围内变化得较慢，函数的图象就比较“平缓”.极值的定义：函数在点的函数值比它在点附近其他点的函数值都小，；而且在点附近的左侧，右侧类似地，函数在点的函数值比它在点附近其他点的函数值都大，；而且在点附近的左侧，右侧叫做函数的极小值点，叫做函数的极小值；叫做函数的极大值点，叫做函数的极大值极小值点、极大值点统称为极值点，极小值和极大值统称为极值求函数极值的步骤：解方程，当时：如果在附近的左侧，右侧，那么是极大值；如果在附近的左侧，右侧，那么是极小值最值的定义：如果是某个区间上函数的最大（小）值点，那么不小（大）于函数在此区间上的所有函数值求函数最值的步骤：求函数在区间上的极值将函数的各极值与端点处的函数值，比较，其中最大的一个是最大值，最小的一个是最小值画函数图象的步骤：求出函数的定义域；求导数及函数的零点；用的零点将的定义域划分为若干个区间，列表给出在各区间上的正负，并得出的单调性与极值；确定的图象所经过的一些特殊点，以及图象的变化趋势；画出的大致图象。

专题一 空间向量及其运算一 知识结构图二.学法指导1．解答空间向量有关概念问题的关键点及注意点(1)关键点：紧紧抓住向量的两个要素，即大小和方向． (2)注意点：注意一些特殊向量的特性．①零向量不是没有方向，而是它的方向是任意的，且与任何向量都共线，这一点说明了共线向量不具备传递性．②单位向量方向虽然不一定相同，但它们的长度都是1.③两个向量模相等，不一定是相等向量；反之，若两个向量相等，则它们不仅模相等，方向也相同.若两个向量模相等,方向相反,则它们为相反向量. 2．空间向量加法、减法运算的两个技巧(1)巧用相反向量：向量减法的三角形法则是解决空间向量加法、减法的关键，灵活运用相反向量可使向量首尾相接．(2)巧用平移：利用三角形法则和平行四边形法则进行向量加、减法运算时，务必注意和向量、差向量的方向，必要时可采用空间向量的自由平移获得运算结果． 3．利用数乘运算进行向量表示的技巧(1)数形结合：利用数乘运算解题时，要结合具体图形，利用三角形法则、平行四边形法则，将目标向量转化为已知向量．(2)明确目标：在化简过程中要有目标意识，巧妙运用中点性质． 4.证明空间三点共线的三种思路对于空间三点P ，A ，B 可通过证明下列结论来证明三点共线． (1)存在实数λ，使PA →＝λPB →成立．(2)对空间任一点O ，有OP →＝OA →＋tAB →(t ∈R )． (3)对空间任一点O ，有OP →＝xOA →＋yOB →(x ＋y ＝1)． 5.解决向量共面的策略（1）若已知点P 在平面ABC 内，则有AP →＝xAB →＋yAC →或OP →＝xOA →＋yOB →＋zOC →x ＋y ＋z ＝1，然后利用指定向量表示出已知向量，用待定系数法求出参数.（2）证明三个向量共面或四点共面，需利用共面向量定理，证明过程中要灵活进行向量的分解与合成，将其中一个向量用另外两个向量来表示. 6.在几何体中求空间向量的数量积的步骤（1）首先将各向量分解成已知模和夹角的向量的组合形式.（2）利用向量的运算律将数量积展开，转化成已知模和夹角的向量的数量积. （3）根据向量的方向，正确求出向量的夹角及向量的模. （4）代入公式a ·b ＝|a ||b |cos 〈a ，b 〉求解. 7.用向量法证明垂直关系的步骤(1)把几何问题转化为向量问题； (2)用已知向量表示所证向量；(3)结合数量积公式和运算律证明数量积为0； (4)将向量问题回归到几何问题． 8．利用向量数量积求夹角问题的思路(1)求两个向量的夹角有两种方法：①结合图形，平移向量，利用空间向量夹角的定义来求，但要注意向量夹角的范围；②先求a ·b ，再利用公式cos 〈a ，b 〉＝a ·b|a ||b |求出cos 〈a ，b 〉的值，最后确定〈a ，b 〉的值．(2)求两条异面直线所成的角，步骤如下：①根据题设条件在所求的异面直线上取两个向量(即直线的方向向量)； ②将异面直线所成角的问题转化为向量夹角问题； ③利用数量积求向量夹角的余弦值或角的大小；④异面直线所成的角为锐角或直角，利用向量数量积求向量夹角的余弦值时应将余弦值加上绝对值，从而求出异面直线所成的角的大小． 9．求两点间的距离或线段长的方法(1)将相应线段用向量表示，通过向量运算来求对应向量的模．(2)因为a ·a ＝|a |2，所以|a |＝a ·a ，这是利用向量解决距离问题的基本公式．另外，该公式还可以推广为|a ±b |＝a ±b2＝a 2±2a ·b ＋b 2.(3)可用|a ·e |＝|a ||cos θ|(e 为单位向量，θ为a ，e 的夹角)来求一个向量在另一个向量所在直线上的投影．三.知识点贯通知识点1 空间向量的有关概念 1．空间向量(1)定义：在空间，具有大小和方向的量叫做空间向量． (2)长度或模：空间向量的大小． (3)表示方法：①几何表示法：空间向量用有向线段表示；②字母表示法：用字母a ，b ，c ，…表示；若向量a 的起点是A ，终点是B ，也可记作：AB →，其模记为|a |或|AB →|. 2．几类常见的空间向量例题1.给出下列命题：①若|a |＝|b |，则a ＝b 或a ＝－b ；②若向量a 是向量b 的相反向量，则|a |＝|b |； ③在正方体ABCD ­A 1B 1C 1D 1中，AC →＝A 1C 1→； ④若空间向量m ，n ，p 满足m ＝n ，n ＝p ，则m ＝p . 其中正确命题的序号是________． 【答案】②③④【解析】对于①，向量a 与b 的方向不一定相同或相反，故①错；对于②，根据相反向量的定义知|a |＝|b |，故②正确； 对于③，根据相等向量的定义知，AC →＝A 1C 1→，故③正确； 对于④，根据相等向量的定义知正确． 知识点二 空间向量的线性运算(1)向量的加法、减法①定义：实数λ与空间向量a 的乘积λa 仍然是一个向量，称为向量的数乘运算． 当λ>0时，λa 与向量a 方向相同； 当λ<0时，λa 与向量a 方向相反；当λ＝0时，λa ＝0；λa 的长度是a 的长度的|λ|倍． ②运算律a ．结合律：λ(μa )＝μ(λa )＝(λμ)a .b ．分配律：(λ＋μ)a ＝λa ＋μa ，λ(a ＋b )＝λa ＋λb .例题2：已知正四棱锥P ­ABCD ，O 是正方形ABCD 的中心，Q 是CD 的中点，求下列各式中x ，y ，z 的值．【答案】①OQ →＝PQ →＋yPC →＋zP A →； ②P A →＝xPO →＋yPQ →＋PD →.【解析】①如图，∵OQ →＝PQ →－PO →＝PQ →－12(P A →＋PC →)＝PQ →－12PC →－12P A→，∴y ＝z ＝－12.②∵O 为AC 的中点，Q 为CD 的中点， ∴P A →＋PC →＝2PO →，PC →＋PD →＝2PQ →， ∴P A →＝2PO →－PC →，PC →＝2PQ →－PD →， ∴P A →＝2PO →－2PQ →＋PD →，∴x ＝2，y ＝－2. 知识点三 共线问题共线向量(1)定义：表示若干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．(2)方向向量：在直线l 上取非零向量a ，与向量a 平行的非零向量称为直线l 的方向向量． 规定：零向量与任意向量平行，即对任意向量a ，都有0∥a .(3)共线向量定理：对于空间任意两个向量a ，b (b ≠0)，a ∥b 的充要条件是存在实数λ使a ＝λb .(4)如图，O 是直线l 上一点，在直线l 上取非零向量a ，则对于直线l 上任意一点P ，由数乘向量定义及向量共线的充要条件可知，存在实数λ，使得OP →＝λa .例题3 .设e 1，e 2是空间两个不共线的向量，已知AB →＝e 1＋k e 2，BC →＝5e 1＋4e 2，DC →＝－e 1－2e 2，且A ，B ，D 三点共线，实数k ＝________. 【答案】1【解析】AD →＝AB →＋BC →＋CD →＝(e 1＋k e 2)＋(5e 1＋4e 2)＋(e 1＋2e 2)＝7e 1＋(k ＋6)e 2.设AD →＝λAB →，则7e 1＋(k ＋6)e 2＝λ(e 1＋k e 2)，所以⎩⎪⎨⎪⎧λ＝7λk ＝k ＋6，解得k ＝1.知识点四 向量共面问题共面向量(1)定义：平行于同一个平面的向量叫做共面向量．(2)共面向量定理：若两个向量a ，b 不共线，则向量p 与向量a ，b 共面的充要条件是存在唯一的有序实数对(x ，y )，使p ＝x a ＋y b .(3)空间一点P 位于平面ABC 内的充要条件：存在有序实数对(x ，y ), 使AP →＝xAB →＋yAC →或对空间任意一点O ，有OP →＝OA →＋xAB →＋yAC →.例题4．已知A ，B ，C 三点不共线，O 为平面ABC 外一点，若点M 满足OM →＝13OA →＋13OB →＋13OC →.(1)判断MA →，MB →，MC →三个向量是否共面；(2)判断M 是否在平面ABC 内． 【解析】 (1)∵OA →＋OB →＋OC →＝3OM →，∴OA →－OM →＝(OM →－OB →)＋(OM →－OC →)， ∴MA →＝BM →＋CM →＝－MB →－MC →， ∴向量MA →，MB →，MC →共面．(2)由(1)知向量MA →，MB →，MC →共面，而它们有共同的起点M ，且A ，B ，C 三点不共线，∴M ，A ，B ，C 共面，即M 在平面ABC 内． 知识点五 空间向量数量积的运算空间向量的数量积(1)定义：已知两个非零向量a ，b ，则|a ||b |cos 〈a ，b 〉叫做a ，b 的数量积，记作a ·b .即a ·b ＝|a ||b |cos〈a ，b 〉．规定：零向量与任何向量的数量积为0. (2)常用结论(a ，b 为非零向量) ①a ⊥b ⇔a ·b ＝0.②a ·a ＝|a ||a |cos 〈a ，a 〉＝|a |2. ③cos 〈a ，b 〉＝a ·b|a ||b |.(3)数量积的运算律例题5.如图，三棱锥A ­BCD 中，AB ＝AC ＝AD ＝2，∠BAD ＝90°，∠BAC ＝60°，则AB ·CD 等于( )A ．－2B ．2C ．－2 3D ．23 【答案】A【解析】∵CD →＝AD →－AC →，∴AB →·CD →＝AB →·(AD →－AC →)＝AB →·AD →－AB →·AC →＝0－2×2×cos 60°＝－2. 知识点六 利用数量积证明空间垂直关系 当a ⊥b 时，a ·b ＝0。

数学高一向量知识点导图高一数学是学生们接触向量的第一年。

向量作为一个重要的数学概念，是几何与代数相结合的产物。

熟练掌握向量的基本概念和运算法则，对于进一步学习数学和理解物理等学科知识都具有重要的意义。

下面将以向量的基本知识、向量的运算、向量的坐标表示以及向量的应用四个方面展开阐述。

一、向量的基本知识向量是有大小和方向的。

在平面上，向量通常用箭头表示，箭头的长度表示向量的大小，箭头的方向表示向量的方向。

向量的大小可以用绝对值来表示，记作∥A∥；向量的方向可以用一个角度来表示，记作∠AOX。

一般情况下，我们用字母（如A、B、C 等）来表示向量，向量也可以用有向线段ij、向量符号→在上方表示。

向量的起点是A，终点是B，用AB表示。

二、向量的运算向量的运算主要包括加法和数乘两种。

1. 向量的加法：将两个向量首尾相接，得到连接起点和终点的新向量。

向量的加法满足以下性质：交换律、结合律和零向量。

2. 向量的数乘：将一个实数与一个向量相乘，得到一个新的向量。

数乘的运算规律是：k(A+B)=kA+kB和(k+m)A=kA+mA。

三、向量的坐标表示在平面直角坐标系下，我们可以用坐标表示向量。

设点A（x1，y1）、B（x2，y2）两点，向量AB可以用点的坐标表示为向量a （x2-x1，y2-y1）。

四、向量的应用向量在物理学、几何学等学科中都有广泛的应用。

1. 物理学：力和速度等物理量都可以用向量来表示。

力的合成是向量的重要应用之一，通过合成力，我们可以求出物体所受合力的大小和方向，从而分析物体的运动状态。

速度是位移随时间的变化率，可以用向量来表示，通过计算速度的模和方向，可以研究物体在运动过程中的变化情况。

2. 几何学：向量在几何学中的应用非常广泛。

例如，平面向量可以用于平面图形的平移、旋转和缩放等操作中。

通过向量运算，我们可以方便地计算线段的长度、角的余弦、正弦等，进而解决几何问题。

综上所述，向量作为一个重要的数学概念，在高中数学中占有重要地位。