空间向量三点共线定理
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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)。
b a B A OA OB +=+=;b a OB OA BA -=-=;)(R a OP ∈=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+=+)( 运算法则:三角形法则、平行四边形法则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b a //。
(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<=>λ= <=>OB y OA x OC +=,其中1=+y x(4)与a 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 rr 不共线,p r与向量,a br r 共面的条件是存在实数,x y 使。
y x +=(3)四点共面:若A 、B 、C 、P 四点共面<=>AC y AB x AP += <=>OC z OB y OA x OP ++=,其中1=++z y x5. 空间向量基本定理:如果三个向量c b a ,,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z y x ,,,使z y x ++=。
若三向量c b a ,,不共面,我们{},,把叫做空间的一个基底,c b a ,,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。
空间向量的定义和基本定理一、空间向量的定义和基本定理1、空间向量与平面向量一样,在空间中,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。
2、空间向量基本定理(1)共线向量定理定理:对空间任意两个向量$\boldsymbol a$,$\boldsymbol b$($\boldsymbolb$≠0),$\boldsymbol a∥\boldsymbol b$的充要条件是存在实数$\lambda$,使$\boldsymbol a$=$λ\boldsymbol b$。
推论:如果$l$为经过已知点$A$且平行于已知非零向量$\boldsymbol a$的直线,那么对空间任一点$O$,点$P$在直线$l$上的充要条件是存在实数$t$,使$\overrightarrow{O P}=\overrightarrow{O A}+t\boldsymbol \alpha$①。
其中向量$\boldsymbol a$叫做直线$l$的方向向量。
在$l$上取$\overrightarrow{A B}=\boldsymbol a$,则①式可化为$\overrightarrow{O P}=\overrightarrow{O A}+t\overrightarrow{A B}$或$\overrightarrow{O P}=(1-t)\overrightarrow{O A}+t\o verrightarrow{O B}$②。
当$t=\frac{1}{2}$时,点$P$是线段$AB$的中点,则$\overrightarrow{OP}=\frac{1}{2}(\overrightarrow{O A}+\overrightarrow{O B})$③。
①②式都叫做空间直线的向量表示,③式是线段$AB$的中点公式。
(2)共面向量定理定理:如果两个向量$\boldsymbol a$,$\boldsymbol b$不共线,那么向量$\boldsymbol p$与向量$\boldsymbol a$,$\boldsymbol b$共面的充要条件是存在唯一的有序实数对($x$,$y$),使$\boldsymbol p$=$x\boldsymbol a$+$y\boldsymbol b$。
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)运算律:⑴加法交换律: a b b a⑵加法结合律: (a b) c 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≠0),a // b存在实数λ,使a=λb。
(3)三点共线: A、B、C 三点共线 <=> AB AC<=> OC xOA yOB(其中x y 1)a(4)与a共线的单位向量为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数x, y 使p xa yb 。
(3)四点共面:若A、B、C、P 四点共面 <=> AP x AB y AC<=> OP xOA yOB zOC(其中 x y z1)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 ab,,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 。
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)运算律:⑴加法交换律:abba⑵加法结合律:(a b) c 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 = 7b (3)三点共线:A、B、C三点共线<=>AB AC-------------------- 9- 4 *<=> OC xOA yOB(其中( y 1)- a(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r r rx, y 使p xa yb。
------ ------------- ---- p- ------- *■(3)四点共面:若A、B、c、P四点共面<=>AP xAB yAC--------- --------------------- ----------------------- ►-------------------<=>OP xOA yOB zOC(其中x y z 1) r r r r5.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r r ,r rMBgo UBAvbraMBmA uOA JmB 山ora rb ra在一个唯一的有序实数组x, y, z,使p xa yb zc。
【空间向量常识】空间中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(moduius)。
规定,长度为0的向量叫做零向量,记为0.模为1的向量称为单位向量。
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 方向相等且模相等的向量称为相等向量。
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+yPB2、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a=λb(λ∈R).4、利用向量证a⊥b,就是分别在a,b上取向量a·b=0 .5、利用向量求两直线a与b的夹角,就是分别在a,b上取a,b,求:<a,b> 的问题.6、利用向量求距离即求向量的模问题.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.第一步:按照图形建立三维坐标系O-xyz之后,将点的坐标带进去,求出所需向量的坐标。
第二步:求平面的法向量:令法向量n=(x,y,z)因为法向量垂直于此平面所以n垂直于此面内两相交直线(其方向向量为a,b)可列出两个方程n·a=0,n·b=0两个方程,三个未知数然后根据计算方便取z(或x或y)等于一个数(如:1,√2等)代入即可求出面的一个法向量n的坐标了.会求法向量后1.斜线与平面所成的角就是求出斜线的方向向量与平面的法向量n的夹角,所求角为上述夹角的余角或者夹角减去π/2.2.点到平面的距离就是求出该面的法向量n在平面上任取(除被求点在该平面的射影外)一点,求出平面外那点和你所取的那点所构成的向量,记为a点到平面的距离就是法向量n与a的数量积的绝对值|n·a|除以法向量的模|n|即得所求.3.二面角的求法就是求出两个平面的法向量可以求出两个法向量的夹角为两向量的数量积除以两向量模的乘积:cos<n,m>=|n·m|/(|n||m|)那么二面角就是上面求的两法向量的夹角或者它的补角。
空间向量三点共线定理
空间向量三点共线定理在几何中相当重要,它提出了一条性质,即如果三个点的位置坐标在一个直线上,那么三个空间向量的结果也必然在相同的直线上。
它,也可以用于侦测空间中的点的关系,如果点的位置坐标满足它,那么这三个点就在一条直线上。
这个定理也可以使几何题中有关三点共线的性质变得更加清晰,从而更轻松地解决题目。
空间向量三点共线定理可以从数学上解释,即这个定理可以从空间中三点的坐标表示出来,这样就更容易理解什么是空间中三点共线。
首先,需要给出空间向量三点共线定理的表述,即“若三点P,Q,R的坐标分别为(a1,b1,c1),(a2,b2,c2),(a3,b3,c3),那么在三点P,Q,R之间的任意两个向量都满足:(a2-a1)(b3-b1)-(a3-a1)(b2-b1)=0
这个公式很好理解,它表明了一个重要的性质:三个空间向量的线性相关性,即三个向量的积、差和乘积都为0。
这就是空间向量三点共线定理的数学证明,它可以用来证明三个点的位置坐标是否满足三点共线的条件。
空间向量三点共线定理的推广是非常有用的,例如当我们讨论平面向量的时候。
它也可以应用到平面向量上,平面向量三点共线定理可以这样描述:若三点P,Q,R的坐标分别为(x1,y1),
(x2,y2),(x3,y3),那么在三点P,Q,R之间的任意两个向量都
满足:
(x2-x1)(y3-y1)-(x3-x1)(y2-y1)=0
这就是平面向量三点共线定理,它与空间向量三点共线定理的表达非常相似,只是把空间中的坐标用平面中的坐标来表示。
此外,当讨论空间中的四点共线的时候,空间向量四点共线定理也是可以用的。
四点共线定理描述如下:若四点P,Q,R,S的坐标分别为(a1,b1,c1),(a2,b2,c2),(a3,b3,c3),(a4,
b4,c4),那么在四点P,Q,R,S之间的任意三个向量都满足:
(a2-a1)(b3-b1)(c4-c1)-(a3-a1)(b2-b1)(c4-c1)+(a4-a1)(b2-b1)(c3-c1)=0
这就是四点共线定理的表达,它也可以用来检测四个点是否在一条直线上。
空间向量三点共线定理是几何中一个重要的定理,它的应用也非常广泛,对于一个要解决几何问题的人来说,空间向量三点共线定理是必不可少的。
因此,了解和掌握这项定理尤为重要,能够让我们更加高效精准地解决几何问题。