空间向量与立体几何知识点归纳总结
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高中数学立体几何与空间向量知识点归纳总结立体几何与空间向量知识点归纳总结一、立体几何知识点1、柱、锥、台、球的结构特征1) 棱柱的定义:有两个面是对应边平行的全等多边形,其余各面都是四边形,且相邻四边形的公共边都平行,由这些面围成的几何体叫棱柱。
棱柱的侧面都是平行四边形,侧棱平行且长度相等。
若侧棱垂直于底面,则为直棱柱;若底面是正多边形,则为正棱柱。
2) 棱锥的定义:有一个面是多边形,其余各面都是三角形,由这些面围成的几何体叫棱锥。
平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面的距离与高的比。
3) 棱台的定义:用平行于底面的平面截棱锥,截面与底面的部分叫棱台。
上下底面平行且是相似的多边形,侧面是梯形,侧棱交于原棱锥的顶点。
4) 圆柱的定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所围成的几何体叫圆柱。
底面是全等的圆,母线与轴平行,轴与底面圆的半径垂直,侧面展开图是一个矩形。
5) 圆锥的定义:以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所围成的几何体叫圆锥。
底面是一个圆,母线交于圆锥的顶点,侧面展开图是一个扇形。
6) 圆台的定义:以直角梯形的垂直于底边的腰为旋转轴,旋转一周所围成的几何体叫圆台。
上下底面是两个圆,侧面母线交于原圆锥的顶点,侧面展开图是一个扇环形。
7) 球体的定义:以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形围成的几何体叫球。
球的截面是圆,球面上任意一点到球心的距离等于半径。
2、柱体、锥体、台体的表面积与体积1) 几何体的表面积为各个面的面积之和。
2) 特殊几何体表面积公式:直棱柱侧面积=底面周长×高圆锥侧面积=π×底面半径×母线正棱台侧面积=(上底+下底+侧棱)×高/2圆柱侧面积=2π×底面半径×高正棱锥侧面积=(底面周长1+底面周长2+侧棱)×高/2圆台侧面积=(上底半径+下底半径)×母线×π/2圆柱表面积=2π×底面半径×(底面半径+高)圆锥表面积=π×底面半径×(底面半径+母线)圆台表面积=π×(上底半径²+下底半径²+上底半径×下底半径×(上底半径-下底半径)/母线)3) 柱体、锥体、台体的体积公式:直棱柱体积=底面积×高圆柱体积=底面积×高=π×底面半径²×高圆锥体积=底面积×高/3=π×底面半径²×高/3圆台体积=底面积×高/3=(上底半径²+下底半径²+上底半径×下底半径)×高/3圆台的体积公式为V=(S+S'+√(SS'))h/3,其中S和S'分别为圆台的上下底面积,h为圆台的高。
空间向量与立体几何知识点归纳总结在空间直角坐标系中,一个向量可以用其在三个坐标轴上的投影来表示。
设向量为a=(a1,a2,a3)则其在x轴、y轴、z轴上的投影分别为a1、a2、a3即a=(a1,a2,a3)2)空间向量的模长:向量的模长是指其长度,即a|=√(a1²+a2²+a3²)3)向量的单位向量:一个向量的单位向量是指其方向相同、模长为1的向量。
设向量a的模长为a|则其单位向量为a/|a|4)向量的方向角:向量在空间直角坐标系中与三个坐标轴的夹角分别称为其方向角。
设向量a=(a1,a2,a3)则其方向角为α=cos⁻¹(a1/|a|)、β=cos⁻¹(a2/|a|)、γ=cos⁻¹(a3/|a|)5)向量的方向余弦:向量在空间直角坐标系中与三个坐标轴的夹角的余弦值分别称为其方向余弦。
设向量a=(a1,a2,a3)则其方向余弦为cosα=a1/|a|、cosβ=a2/|a|、cosγ=a3/|a|一、知识要点1.空间向量的概念:在空间中,向量是具有大小和方向的量。
向量通常用有向线段表示,同向等长的有向线段表示同一或相等的向量。
向量具有平移不变性。
2.空间向量的运算:空间向量的加法、减法和数乘运算与平面向量运算相同。
运算法则包括三角形法则、平行四边形法则和平行六面体法则。
3.共线向量: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。
共线向量定理指出,空间任意两个向量a、b(b≠0),a//b存在实数λ,使a=λb。
4.共面向量:能平移到同一平面内的向量叫做共面向量。
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有唯一的有序实数组x、y、z,使p=xa+yb+zc。
若三向量a、b、c不共面,则{a,b,c}叫做空间的一个基底,a、b、c叫做基向量。
6.空间向量的直角坐标系:在空间直角坐标系中,一个向量可以用其在三个坐标轴上的投影来表示。
空间向量与立体几何知识点归纳总结一.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)向量具有平移不变性2. 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、减法与数乘运算如下(如图)。
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 aλλλ+=+)(运算法则:三角形法则、平行四边形法则、平行六面体法则 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 存在实数λ,使a=λb 。
(3)三点共线:A 、B 、C 三点共线<=>AC AB λ=<=>)1(=++=y x OB y OA x OC 其中 (4)与a 共线的单位向量为aa ±4. 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 =+。
(3)四点共面:若A 、B 、C 、P 四点共面<=>AC y AB x AP += <=>)1(=++++=z y x OC z OB y OA x OP 其中 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。
空间向量与立体几何知识点归纳总结一.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) 向量具有平移不变性 2. 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、减法与数乘运算如下⑵加法结合律:(a b) a (b c) ⑶数乘分配律:(a b^ a b运算法则:三角形法则、平行四边形法则、平行六面体法则 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a // b 。
(2) 共线向量定理:空间任意两个向量a 、b ( b 工0 ) , a // b 存在实数 入使a = Xb 。
(3) 三点共线:A 、B 、C 三点共线<=> AB 二’AC<=> OC xOA yOB 其中X 厂 1)(4) 与a 共线的单位向量为土 —a4. 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(如图)运算律:⑴加法交换律:a b a一个唯一的有序实数组 x,y,z ,使p 二xa • yb zc 。
4^4 彳"呻H 4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 T T T Tx, y, z ,使 OP 二 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:在空间直角坐标系O-xyz 中,对空间任一点A ,存在唯一的有序实数组(x,y,z ), 使OA =xi yi zk ,有序实数组(x,y,z )叫作向量A 在空间直角坐标系O-xyz 中的坐标, 记作A (x, y,z ), x 叫横坐标,y 叫纵坐标,z 叫竖坐标。
空间向量与立体几何知识点归纳总结一.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)向量具有平移不变性2. 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、减法与数乘运算如下(如图)。
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 aλλλ+=+)(运算法则:三角形法则、平行四边形法则、平行六面体法则 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 存在实数λ,使a=λb 。
(3)三点共线:A 、B 、C 三点共线<=>AC AB λ=<=>)1(=++=y x OB y OA x OC 其中 (4)与a共线的单位向量为±4. 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 =+。
(3)四点共面:若A 、B 、C 、P 四点共面<=>AC y AB x AP += <=>)1(=++++=z y x z y x OP 其中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。
勤奋,博学,笃志,感恩!空间向量与立体几何知识点归纳总结一.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)向量具有平移不变性2. 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、减法与数乘运算如下(如图)。
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 aλλλ+=+)(运算法则:三角形法则、平行四边形法则、平行六面体法则 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 存在实数λ,使a=λb 。
(3)三点共线:A 、B 、C 三点共线<=>AC AB λ=<=>)1(=++=y x y x 其中(4)与a 共线的单位向量为±4. 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勤奋,博学,笃志,感恩!使p xa yb =+。
(3)四点共面:若A 、B 、C 、P 四点共面<=>y x AP +=<=>)1(=++++=z y x z y x OP 其中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。
高三空间向量与立体几何知识点归纳总结一.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)向量具有平移不变性2. 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、减法与数乘运算如下(如图)。
OB OA AB a b =+=+u u u r u u u r u u u r v r ;BA OA OB a b =-=-u u u r u u u r u u u r r r ;()OP a R λλ=∈u u u r r 运算律:⑴加法交换律:a b b a ϖϖϖρ+=+ ⑵加法结合律:)()(c b a c b a ϖϖϖϖρϖ++=++ ⑶数乘分配律:b a b a ϖϖϖϖλλλ+=+)(运算法则:三角形法则、平行四边形法则、平行六面体法则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 ρ平行于b ρ,记作ba ρϖ//。
(2)共线向量定理:空间任意两个向量a ρ、b ρ(b ρ≠0ρ),a ρ//b ρ存在实数λ,使a ρ=λb ρ。
(3)三点共线:A 、B 、C三点共线<=>AC AB λ=<=>)1(=++=y x OB y OA x OC 其中(4)与共线的单位向量为a ±4. 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 r r 不共线,p r 与向量,a b r r 共面的条件是存在实数,x y 使p xa yb =+r r r 。
(3)四点共面:若A 、B 、C 、P 四点共面<=>AC y AB x AP += <=>)1(=++++=z y x z y x OP 其中5. 空间向量基本定理:如果三个向量,,a b c r r r 不共面,那么对空间任一向量p r ,存在一个唯一的有序实数组,,x y z ,使p xa yb zc =++r r r r 。
空间向量与立体几何空间向量及其线性运算知识点一空间向量的概念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: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|.4.几类特殊的空间向量名称定义及表示零向量长度为0的向量叫做零向量,记为0单位向量模为1的向量称为单位向量相反向量与向量a长度相等而方向相反的向量,称为a的相反向量,记为 -a共线向量(平行向量)如果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,那么这些向量叫做共线向量或平行向量.规定:对于任意向量a,都有0∥a相等向量方向相同且模相等的向量称为相等向量注意:空间中的任意两个向量都可以平移到同一个平面内,成为同一平面内的两个向量.知识点二空间向量的线性运算空间向量的线性运算加法a+b=OA+AB=OB减法a-b=OA-OC=CA数乘当λ>0时,λa=λOA=PQ;当λ<0时,λa=λOA=MN;当λ=0时,λa=0运算律交换律:a+b=b+a;结合律:a+(b+c)=(a+b)+c,λ(μa)=(λμ)a;分配律:(λ+μ)a=λa+μa,λ(a+b)=λa+λb.共线向量与共面向量知识点一 共线向量1.空间两个向量共线的充要条件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 . 2.直线的方向向量在直线l 上取非零向量a ,我们把与向量a 平行的非零向量称为直线l 的方向向量. 知识点二 共面向量 1.共面向量如图,如果表示向量a 的有向线段OA 所在的直线OA 与直线l 平行或重合,那么称向量a 平行于直线l .如果直线OA 平行于平面α或在平面α内,那么称向量a 平行于平面α.平行于同一个平面的向量,叫做共面向量.2.向量共面的充要条件如果两个向量a ,b 不共线,那么向量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 .推论:1.已知空间任意一点O 和不共线的三点A ,B ,C ,存在有序实数对(x ,y ),满足关系AC y AB x OA OP ++=,则点P 与点A ,B ,C 共面。
高中数学知识点总结空间向量与立体几何一、考点概要:1、空间向量及其运算〔1〕空间向量的根本知识:①定义:空间向量的定义和平面向量一样,那些具有大小和方向的量叫做向量,并且仍用有向线段表示空间向量,且方向相同、长度相等的有向线段表示相同向量或相等的向量。
②空间向量根本定理:ⅰ定理:如果三个向量不共面,那么对于空间任一向量,存在唯一的有序实数组x、y、z,使。
且把叫做空间的一个基底,都叫基向量。
ⅱ正交基底:如果空间一个基底的三个基向量是两两相互垂直,那么这个基底叫正交基底。
ⅲ单位正交基底:当一个正交基底的三个基向量都是单位向量时,称为单位正交基底,通常用表示。
ⅳ空间四点共面:设O、A、B、C是不共面的四点,那么对空间中任意一点P,都存在唯一的有序实数组x、y、z,使。
③共线向量〔平行向量〕:ⅰ定义: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,那么这些向量叫做共线向量或平行向量,记作。
ⅱ规定:零向量与任意向量共线;ⅲ共线向量定理:对空间任意两个向量平行的充要条件是:存在实数λ,使。
④共面向量:ⅰ定义:一般地,能平移到同一平面内的向量叫做共面向量;空间的任意两个向量都是共面向量。
ⅱ向量与平面平行:如果直线OA平行于平面或在α内,那么说向量平行于平面α,记作。
平行于同一平面的向量,也是共面向量。
ⅲ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:存在实数对x、y,使。
ⅳ空间的三个向量共面的条件:当、、都是非零向量时,共面向量定理实际上也是、、所在的三条直线共面的充要条件,但用于判定时,还需要证明其中一条直线上有一点在另两条直线所确定的平面内。
ⅴ共面向量定理的推论:空间一点P在平面MAB内的充要条件是:存在有序实数对x、y,使得,或对于空间任意一定点O,有。
⑤空间两向量的夹角:两个非零向量、,在空间任取一点O,作,〔两个向量的起点一定要相同〕,那么叫做向量与的夹角,记作,且。
⑥两个向量的数量积:ⅰ定义:空间两个非零向量、,那么叫做向量、的数量积,记作,即:。
空间向量与立体几何知识点归纳总结一.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)向量具有平移不变性2. 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、减法与数乘运算如下(如图)。
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 aλλλ+=+)(运算法则:三角形法则、平行四边形法则、平行六面体法则 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 存在实数λ,使a=λb 。
(3)三点共线:A 、B 、C 三点共线<=>AC AB λ=<=>)1(=++=y x y x 其中 (4)与共线的单位向量为a±4. 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 =+。
(3)四点共面:若A 、B 、C 、P 四点共面<=>AC y AB x AP +=<=>)1(=++++=z y x z y x OP 其中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。
空间向量与立体几何知识点归纳总结一.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)向量具有平移不变性 2. 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、减法与数乘运算如下(如图)。
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 aλλλ+=+)(运算法则:三角形法则、平行四边形法则、平行六面体法则 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 存在实数λ,使a=λb 。
(3)三点共线:A 、B 、C 三点共线<=>λ=<=>)1(=++=y x OB y OA x OC 其中 (4)与a共线的单位向量为±4. 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 =+。
(3)四点共面:若A 、B 、C 、P 四点共面<=>y x AP +=<=>)1(=++++=z y x OC z OB y OA x OP其中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OPxOA 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: 在空间直角坐标系O xyz -中,对空间任一点A ,存在唯一的有序实数组(,,)x y z ,使zk yi xi OA ++=,有序实数组(,,)x y z 叫作向量A 在空间直角坐标系O xyz -中的坐标,记作(,,)A x y z ,x 叫横坐标,y 叫纵坐标,z 叫竖坐标。
注:①点A (x,y,z )关于x 轴的的对称点为(x,-y,-z),关于xoy 平面的对称点为(x,y,-z).即点关于什么轴/平面对称,什么坐标不变,其余的分坐标均相反。
②在y 轴上的点设为(0,y,0),在平面yOz 中的点设为(0,y,z)(2)若空间的一个基底的三个基向量互相垂直,且长为1,这个基底叫单位正交基底,用{,,}i j k 表示。
空间中任一向量z y x ++==(x,y,z )(3)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。
③定比分点公式:若111(,,)A x y z ,222(,,)B x y z ,λ=,则点P 坐标为)1,1,1(212121λλλλλλ++++++z z y y x x 。
推导:设P (x,y,z )则),,(),(22211,1z z y y x x z z y y x x ---=---λ,显然,当P 为AB 中点时,)2,2,2(212121z z y y x x P +++ ④),,(),,,(,,,333222111z y x C z y x B )z y ,A(xABC 中∆,三角形重心P坐标为)2,2,3(321321321z z z y y y x x x P ++++++⑤ΔABC 的五心:内心P:内切圆的圆心,角平分线的交点。
+=λ(单位向量)外心P:外接圆的圆心,中垂线的交点。
==垂心P :高的交点:⋅=⋅=⋅(移项,内积为0,则垂直)重心P :中线的交点,三等分点(中位线比))(31AC AB AP +=中心:正三角形的所有心的合一。
(4)模长公式:若123(,,)a a a a =,123(,,)b b b b =, 则2||a a a a =⋅=+,2||b b b b =⋅=+(5)夹角公式:2cos ||||a ba b a b a ⋅⋅==⋅+ ΔABC 中①0>∙<=>A 为锐角②0<∙<=>A 为钝角,钝角Δ (6)两点间的距离公式:若111(,,)A x y z ,222(,,)B x y z ,则2||(AB AB == 或,A B d = 7. 空间向量的数量积。
(1)空间向量的夹角及其表示:已知两非零向量,a b ,在空间任取一点O ,作,OA aOB b ==,则AOB ∠叫做向量a 与b 的夹角,记作,a b <>;且规定0,a b π≤<>≤,显然有,,a b b a <>=<>;若,2a b π<>=,则称a 与b 互相垂直,记作:a b ⊥。
(2)向量的模:设OA a =,则有向线段OA 的长度叫做向量a 的长度或模,记作:||a 。
(3)向量的数量积:已知向量,a b ,则||||cos ,a b a b ⋅⋅<>叫做,a b 的数量积,记作a b ⋅,即a b⋅=||||cos ,a b a b ⋅⋅<>。
(4)空间向量数量积的性质:①||cos ,a e a a e ⋅=<>。
②0a b a b ⊥⇔⋅=。
③2||a a a =⋅。
(5)空间向量数量积运算律: ①()()()a b a b a b λλλ⋅=⋅=⋅。
②a b b a ⋅=⋅(交换律)。
③()a bc a b a c ⋅+=⋅+⋅(分配律)。
④不满足乘法结合率:)()(c b a c b a ⋅≠⋅ 二.空间向量与立体几何1.线线平行⇔两线的方向向量平行1-1线面平行⇔线的方向向量与面的法向量垂直 1-2面面平行⇔两面的法向量平行2线线垂直(共面与异面)⇔两线的方向向量垂直 2-1线面垂直⇔线与面的法向量平行 2-2面面垂直⇔两面的法向量垂直3线线夹角θ(共面与异面)]90,0[O O ⇔两线的方向向量2,1n n 的夹角或夹角的补角,><=2,1cos cos n n θ3-1线面夹角θ]90,0[O O :求线面夹角的步骤:先求线的方向向量与面的法向量的夹角,若为锐角角即可,若为钝角,则取其补角;再求其余角,即是线面的夹角.><=n AP ,cos sin θ3-2面面夹角(二面角)θ]180,0[OO :若两面的法向量一进一出,则二面角等于两法向量2,1n n 的夹角;法向量同进同出,则二面角等于法向量的夹角的补角.><±=21,cos cos n n θ4.点面距离h :求点()00,P x y 到平面α的距离: 在平面α上去一点(),Q x y ,得向量PQ ;; 计算平面α的法向量n;.h =4-1线面距离(线面平行):转化为点面距离 4-2面面距离(面面平行):转化为点面距离【典型例题】1.基本运算与基本知识()例1. 已知平行六面体ABCD -D C B A '''',化简下列向量表达式,标出化简结果的向量。
⑴AB BC +; ⑵AB AD AA '++;⑶12AB AD CC '++; ⑷1()3AB AD AA '++。
例2. 对空间任一点O 和不共线的三点,,A B C ,问满足向量式:OP xOA yOB zOC =++(其中1x y z ++=)的四点,,,P A B C 是否共面?例3 已知空间三点A (0,2,3),B (-2,1,6),C (1,-1,5)。
⑴求以向量,AB AC 为一组邻边的平行四边形的面积S ;⑵若向量a 分别与向量,AB AC 垂直,且|a |=3,求向量a 的坐标。
2.基底法(如何找,转化为基底运算)3.坐标法(如何建立空间直角坐标系,找坐标)4.几何法例4. 如图,在空间四边形OABC 中,8OA =,6AB =,4AC =,5BC =,45OAC ∠=,60OAB ∠=,求OA 与BC 的夹角的余弦值。
说明:由图形知向量的夹角易出错,如,135OA AC <>=易错写成,45OA AC <>=,切记! 例5. 长方体1111ABCD A B C D -中,4AB BC ==,E 为11AC 与11B D 的交点,F 为1BC 与1B C 的交点,又AF BE ⊥,求长方体的高1BB 。
【模拟试题】1. 已知空间四边形ABCD ,连结,AC BD ,设,M G 分别是,BC CD 的中点,化简下列各表达式,并标出化简结果向量:(1)AB BC CD ++;(2)1()2AB BD BC ++; (3)1()2AG AB AC -+。
2. 已知平行四边形ABCD ,从平面AC 外一点O 引向量。
,,,OE kOA OF kOB OG kOC OH kOD ====。
(1)求证:四点,,,E F G H 共面; (2)平面AC //平面EG 。
3. 如图正方体1111ABCD A B C D -中,11111114B E D F A B ==,求1BE 与1DF 所成角的余弦。
5. 已知平行六面体ABCD A B C D ''''-中,4,3,5,90AB AD AA BAD '===∠=, 60BAA DAA ''∠=∠=,求AC '的长。