数学空间向量公式大全
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空间向量的数量积运算公式
空间向量的数量积公式是λa·b=a·λb,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。
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。
三个坐标面把空间分成八个部分,每个部分叫做一个卦限。
含有x轴正半轴、y 轴正半轴、Z轴正半轴的卦限称为第一卦限,其他第二、三、四卦限,在xoy 面的上方,按逆时针方向确定。
在第一、二、三、四卦限下面的部分分别称为第五、六、七、八卦限。
基本定理
1、共线向量定理
两个空间向量a,b向量(b向量不等于0),a∥b的充要条件是存在唯一的实数λ,使a=λb。
2、共面向量定理
如果两个向量a,b不共线,则向量c与向量a,b共面的充要条件是:存在唯一的一对实数x,y,使c=ax+by。
3、空间向量分解定理
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。
任意不共面的三个向量都可作为空间的一个基底,零向量的表示唯一。
空间解析几何和向量代数:。
代表平行六面体的体积为锐角时,向量的混合积:例:线速度:两向量之间的夹角:是一个数量轴的夹角。
与是向量在轴上的投影:点的距离:空间ααθθθϕϕ,cos )(][..sin ,cos ,,cos Pr Pr )(Pr ,cos Pr )()()(2222222212121*********c b a c c c b b b a a a c b a c b a r w v b a c b b b a a a kj ib ac b b b a a a b a b a b a b a b a b a b a b a a j a j a a j u j z z y y x x M Md zyx z y xzy xzyxz y xzy x z y x zz y y x x z z y y x x u u⋅⨯==⋅⨯=⨯=⋅==⨯=++⋅++++=++=⋅=⋅+=+=-+-+-== (马鞍面)双叶双曲面:单叶双曲面:、双曲面:同号)(、抛物面:、椭球面:二次曲面:参数方程:其中空间直线的方程:面的距离:平面外任意一点到该平、截距世方程:、一般方程:,其中、点法式:平面的方程:113,,22211};,,{,1302),,(},,,{0)()()(1222222222222222222220000002220000000000=+-=-+=+=++⎪⎩⎪⎨⎧+=+=+===-=-=-+++++==++=+++==-+-+-cz b y a x c z b y a x q p z q y p x c z b y a x ptz z nty y m tx x p n m s t p z z n y y m x x C B A DCz By Ax d c zb y a x D Cz By Ax z y x M C B A n z z C y y B x x A多元函数微分法及应用zy z x y x y x y x y x F F y zF F x z z y x F dx dy F F y F F x dx y d F F dx dy y x F dy yvdx x v dv dy y u dx x u du y x v v y x u u xvv z x u u z x z y x v y x u f z tvv z t u u z dt dz t v t u f z y y x f x y x f dz z dz zu dy y u dx x u du dy y z dx x z dz -=∂∂-=∂∂=⋅-∂∂-∂∂=-==∂∂+∂∂=∂∂+∂∂===∂∂⋅∂∂+∂∂⋅∂∂=∂∂=∂∂⋅∂∂+∂∂⋅∂∂==∆+∆=≈∆∂∂+∂∂+∂∂=∂∂+∂∂=, , 隐函数+, , 隐函数隐函数的求导公式: 时,,当 :多元复合函数的求导法全微分的近似计算: 全微分:0),,()()(0),(),(),()],(),,([)](),([),(),(22),(),(1),(),(1),(),(1),(),(1),(),(0),,,(0),,,(y u G F J y v v y G F J y u x u G F J x v v x G F J x u G G F F vG uG v FuF v uG F J v u y x G v u y x F vu v u ∂∂⋅-=∂∂∂∂⋅-=∂∂∂∂⋅-=∂∂∂∂⋅-=∂∂=∂∂∂∂∂∂∂∂=∂∂=⎩⎨⎧== 隐函数方程组:微分法在几何上的应用:),,(),,(),,(30))(,,())(,,())(,,(2)},,(),,,(),,,({1),,(0),,(},,{,0),,(0),,(0))(())(())(()()()(),,()()()(000000000000000000000000000000000000000000000000000z y x F z z z y x F y y z y x F x x z z z y x F y y z y x F x x z y x F z y x F z y x F z y x F n z y x M z y x F G G F F G G F F G G F F T z y x G z y x F z z t y y t x x t M t z z t y y t x x z y x M t z t y t x z y x z y x z y x yx yx x z x z z y z y -=-=-=-+-+-==⎪⎩⎪⎨⎧====-'+-'+-''-='-='-⎪⎩⎪⎨⎧===、过此点的法线方程::、过此点的切平面方程、过此点的法向量:,则:上一点曲面则切向量若空间曲线方程为:处的法平面方程:在点处的切线方程:在点空间曲线ωψϕωψϕωψϕ方向导数与梯度:上的投影。
向量运算公式大全
向量运算,它是数学中的一门重要学科,许多人也熟知它的基本概念,它是利
用有限的空间中的点的运动来描述物体的状态的一种运算。
向量运算公式大全包括平面向量公式、空间向量公式、余弦定理公式和积分公式等。
如平面向量公式,其概念是在二维空间中描述点的运动,它包括三个有向箭头,分别表示x,y,z方向,它们运算规律就是余弦定理,即a^2+b^2=c^2,它可以用
来求解两个向量之间的角度。
空间向量公式在三维空间中用来求解向量间运动,它们有四个有向箭头表示,
它们分别表示x、y、z、w方向,它们也遵循余弦定理,满足a^2+b^2+c^2=d^2。
余弦定理公式,也叫三角形公式,它是向量运算中使用最多的公式之一,它描
述的是两个向量之间的角度。
即a^2+b^2=c^2,它可以用来计算向量的大小、角度等。
积分公式,积分是求向量函数的积分,它是指把一块特定形状的空间按特定函
数进行划分,再把划分出来的空间求和获得一个函数值的过程。
向量函数可以用多种方法来表示,最常见的是用积分公式来求解。
以上是向量运算公式大全的概要介绍,它们的具体使用,实际上还要求一定的
数学知识,理解能力才能更深入的去了解、使用,只有这样才能获得最优效果。
空间投影向量的公式
a=(ax,ay,az),b=(bx,by,bz),a≠0,b≠0。
如果a,b垂直,那么:1、ab =
ax×bx + ay×by + az×bz = 0 ;或者ab = |a| |b| cos (π/2) = 0;2、零向量与任
何向量都正交。
拓展资料:
空间中具备大小和方向的量叫作空间向量。
向量的大小叫作向量的长度或模(modulus)。
规定,长度为0的向量叫作零向量,记作0。
有理函数1的向量称作单位向量。
与向量a长度成正比而方向恰好相反的向量,称作a的恰好相反向量。
记为-a方向成正比且模成正比的向量称作成正比向量。
1、共线向量定理
两个空间向量a,b向量(b向量不等同于0),a∥b的充要条件就是存有唯一的实数λ,并使a=λb
2、共面向量定理
如果两个向量a,b不共线,则向量c与向量a,b共面的充要条件就是:存有唯一的一
对实数x,y,并使c=ax+by
3、空间向量分解定理
如果三个向量a、b、c不共面,那么对空间任一向量p,存有一个唯一的有序实数组x,y,z,并使p=xa+yb+zc。
任意不共面的三个向量都可作为空间的一个基底,零向量的表示唯一。
空间向量距离公式总结
空间向量距离公式是数学中常用的一个重要公式,它可以用来衡量空间中两个点之间的距离。
这个公式是在空间几何学中经常使用的,主要用来测量任意两点之间的距离,计算空间点之间距离的公式是: d=√[(x2-x1) + (y2-y1) + (z2-z1)]
这个距离公式中的变量分别是x、y、z,用来表示空间中的三个维度。
由于空间中的维度是固定的,所以空间向量距离公式也是固定的,可以用来表示任意两点之间的距离。
以上这个公式是专门用来计算二维空间中点之间的距离的,而三维空间中的点之间的距离计算公式则会有所不同,具体如下:
d=√[(x2-x1) + (y2-y1) + (z2-z1) + (t2-t1)]
这是三维空间中计算两点之间距离的公式,其中的t则表示时间的维度,也就是说在三维空间中需要测量的四个量的距离。
可以看到,三维空间中的距离公式是二维空间中的距离公式的一般化,它是在时间的维度上对原来的距离公式做了一个补充,以此来计算三维空间中任意两点之间的距离。
有了上面距离公式的处理,我们可以使用这些公式来解决很多空间几何学问题,比如计算平面图形的周长、面积等。
同时,空间向量距离公式还可以应用到实际的工程中,比如地理信息系统中使用距离公式计算不同的小区之间的距离,以此来规划交通路线,更好地改善交通状况。
至此,本文总结了空间向量距离公式,这个距离公式可以用来衡
量空间中两个点之间的距离,主要有二维空间中和三维空间中的距离公式,这两个公式都可以用来计算任意两点之间的距离。
此外,空间向量距离公式还可以应用到实际的工程中,用来解决路径规划等问题。
本文围绕空间向量距离公式的基本原理和应用,作了一个详细的总结,希望能够对读者有所帮助。
空间向量的计算公式
空间向量是指在三维空间中的向量,可以通过坐标表示。
假设有两个空间向量a和b,它们的坐标分别为(a1,a2,a3)和(b1,b2,b3),那么它们的计算公式如下:
1.向量的加法:
a+b=(a1+b1,a2+b2,a3+b3)
2.向量的减法:
ab=(a1b1,a2b2,a3b3)
3.向量的数乘:
k*a=(k*a1,k*a2,k*a3),其中k为实数
4.向量的数量积(点积):
a·b=a1*b1+a2*b2+a3*b3
5.向量的向量积(叉积):
a×b=(a2*b3a3*b2,a3*b1a1*b3,a1*b2a2*b1)
6.向量的模长(长度):
||a||=√(a1^2+a2^2+a3^2)
这些公式可以用于求解空间向量的基本运算,通过这些公式可以计算出向量之间的加减、数乘、数量积、向量积和模长等
属性。
在实际问题中,可以应用这些公式来处理空间向量的计算和分析。
向量公式汇总平面向量1、向量的加法向量的加法满足平行四边形法则和三角形法则。
AB+BC=AC。
a+b=(x+x',y+y')。
a+0=0+a=a。
向量加法的运算律:交换律:a+b=b+a;结合律:(a+b)+c=a+(b+c)。
2、向量的减法如果a、b是互为相反的向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0. 0的反向量为0 AB-AC=CB. 即“共同起点,指向被减”a=(x,y) b=(x',y') 则a-b=(x-x',y-y').3、数乘向量实数λ和向量a的乘积是一个向量,记作λa,且∣λa∣=∣λ∣•∣a∣。
当λ>0时,λa与a同方向;当λ<0时,λa与a反方向;当λ=0时,λa=0,方向任意。
当a=0时,对于任意实数λ,都有λa=0。
注:按定义知,如果λa=0,那么λ=0或a=0。
实数λ叫做向量a的系数,乘数向量λa的几何意义就是将表示向量a的有向线段伸长或压缩。
当∣λ∣>1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上伸长为原来的∣λ∣倍;当∣λ∣<1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上缩短为原来的∣λ∣倍。
数与向量的乘法满足下面的运算律结合律:(λa)•b=λ(a•b)=(a•λb)。
向量对于数的分配律(第一分配律):(λ+μ)a=λa+μa.数对于向量的分配律(第二分配律):λ(a+b)=λa+λb.数乘向量的消去律:①如果实数λ≠0且λa=λb,那么a=b。
②如果a≠0且λa=μa,那么λ=μ。
4、向量的的数量积定义:已知两个非零向量a,b。
作OA=a,OB=b,则角AOB称作向量a和向量b 的夹角,记作〈a,b〉并规定0≤〈a,b〉≤π定义:两个向量的数量积(内积、点积)是一个数量,记作a•b。
若a、b不共线,则a•b=|a|•|b|•cos〈a,b〉;若a、b共线,则a•b=+-∣a∣∣b∣。
向量公式大全向量是物理和数学中常用的重要概念,它可以用于描述力、速度、位移等物理量的大小和方向。
在数学中,向量可以用来表示空间中的点、线和平面等几何概念。
本文将为您介绍一些常用的向量公式和相关概念。
一、向量的基本概念和运算法则1.向量的表示方式向量通常用有向线段来表示,可以用线段的起点和终点表示。
2.向量的零元素对于向量a,存在一个特殊的向量0,使得a+0=a,称0为零向量。
3.向量的加法和减法向量的加法和减法遵循平行四边形法则:设a和b是两个向量,它们按照起点相连,那么a+b从起点到终点就是a和b相加的结果,a-b就是b的起点和a的终点连接而成的。
4.向量的数量乘法设k为一个实数,k乘以向量a,得到的向量ka,其大小为,ka,=,k,a,方向与a相同(当k为正数时),或者与a相反(当k为负数时)。
5.向量的数量除法设k为一个非零实数,向量a除以k,得到的向量a/k,其大小为,a/k,=,a,/,k,方向与a相同(k为正数)或者与a相反(k为负数)。
6.黎曼球面上的数量除法向量除以零是未定义的,但可以将这个向量限制到黎曼球面上,黎曼球面上的数量除法遵循“将除数和被除数投影到黎曼球面上,再进行数量除法”的原则。
7.向量的数量积向量a和b的数量积(也称内积、点积)表示为a·b=,a,b,cosθ,其中,a,和,b,分别表示a和b的大小,θ为它们之间的夹角,cosθ称为向量夹角的余弦值。
二、向量的坐标表示和坐标运算8.二维向量的坐标表示二维向量可以用有序数对(x,y)表示,其中x和y分别表示向量在x轴和y轴上的分量。
9.二维向量的加法和减法设向量a和b的坐标表示分别为(a₁,a₂)和(b₁,b₂),它们的和为(a₁+b₁,a₂+b₂),差为(a₁-b₁,a₂-b₂)。
10.二维向量的数量乘法设向量a的坐标表示为(a₁, a₂),实数k的坐标表示为(k, k),则ka的坐标表示为(ka₁, ka₂)。
空间解析几何与向量代数》知识点、公式总结空间解析几何与向量代数是数学中非常重要的分支,它们在物理、工程、计算机科学等领域得到了广泛的应用。
以下是一些知识点和公式的总结:一、向量的数量积与向量积1. 向量的数量积:两个向量 a 和 b 的数量积 (也叫数量积或点积) 定义为一个新的向量,记作 a·b,其大小为|a|·|b|,方向遵循右手法则,即对于任意的向量 c,(a·b)·c=a·(b·c)。
2. 向量积:两个向量 a 和 b 的向量积 (也叫向量积或叉积)定义为一个新的向量,记作 a×b,其大小为|a|·|b|,方向遵循右手法则,即对于任意的向量 c,(a×b)·c=a·(b×c)。
二、向量的混合积1. 向量的混合积:三个向量的混合积 (也叫叉积) 定义为一个新的向量,记作 (ab)c,其大小为|a|·|b|,方向遵循右手法则,即对于任意的向量 d,(ab)c·d=a·(b·c)d。
2. 向量共面的条件:三个向量 a、b、c 共面的条件是它们对应的三条法向量共面。
三、空间平面及其方程1. 空间平面的方程:空间中两个不共线的平面的方程分别为Px+My+Nz=C 和 Px+My+Nz=D,其中 P、M、N 为平面上的任意三个点,C 和D 为已知常数。
2. 平面的点法式方程:设 M(x0,y0,z0) 为平面上的已知点,n(A,B,C) 为法向量,M(x,y,z) 为平面上的任一点,则平面的点法式方程为 A(x-x0)B(y-y0)C(z-z0)=0。
四、空间直线及其方程1. 空间直线的方程:空间中一条直线的方程为 x+My+Nz=C,其中 P、M、N 为直线上的任意三个点,C 为已知常数。
2. 空间直线的参数方程:空间中一条直线的参数方程为x=f(t),y=g(t),z=h(t),其中 t 为参数,f、g、h 分别为直线上的点的 x、y、z 坐标。
空间向量知识点
空间向量的有关概念和公式
如果一个向量所在直线垂直于一个平面,则该向量是这个平面的一个法向量。
OA =
11(,,a x y =OB =
22(,b x y =2212(,,AB x y y z =-AB BA =-
则121(,)a b x x y y +=++,121212(,,)a b x x y z z -=--,111(,,)(a x y z λλλλλ=∈1212||||cos ,a b a b a b x x y y ⋅=<>=++设点P 分有向线段⇔所成的比为λ,即1PP =λ2PP ,
121x x x λλ+=+,121y y y λλ+=+,12
1z z z λλ
+=+(1R λλ∈≠且)
中点公式:122x x x +=,122y y y +=,12
2z z z +=
三角形重心公式:1233x x x x ++=,1233y y y y ++=,123
3z z z z ++=
2(AB x =|AB =(x a =(,,)x y z |a =2x +2|a =2
a ; ||a =a
1122//,,)a b a a b R λ⇔==∈,
(或
12x x =12y y =) 112a b x x ⊥⇔+0,0a b ≠≠) cos =
||||a b
a b ⋅=112233222222
111222
x x y y z z x y z x y z ++++++
●建立空间直角坐标系常用方法:1、底面是正方形,常以底面两条邻边为x 轴,y 轴;2、底面是菱形,常以底面两条对角线为x 轴,y 轴;3、底面是等腰三角形,常以底边及底边上的高为x 轴,y 轴;4、底面为平行四边形,常以一条边为x 轴,并作一条与这一条边垂直的直线作为y 轴。
空间向量的应用(1)。