高中数学空间向量及其运算
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空间向量及其运算(讲义)
知识点睛
一、空间向量的定义及定理
1. 定义:在空间中,具有大小和方向的量叫做空间向量. 2. 空间向量的有关定理及推论
(1)共线向量定理
对空间任意两个向量a ,b (b ≠0),a ∥b 的充要条件是:存在实数λ,使__________.
[扩充]对空间三点P ,A ,B ,可通过证明下列任意一个结论成立来证明三点共线:
①PA PB λ−−→
−−→
=;
②对空间任一点O ,OP OA t AB −−→−−→−−→
=+;
③对空间任一点O ,()1OP x OA y OB x y −−→−−→−−→
=++=. (2)共面向量定理
如果两个向量a ,b __________,那么向量p 与向量a ,b 共面的充要条件是:存在________的有序实数对(x ,y ),使____________.
[扩充]对空间四点P ,M ,A ,B ,可通过证明下列任意一个结论成立来证明四点共面:
①MP x MA y MB −−→
−−→
−−→
=+;
②对空间任一点O ,OP OM x MA y MB −−→
−−→
−−→
−−→
=++; ③对空间任一点O ,
()1OP xOM y OA z OB x y z −−→
−−→
−−→
−−→
=++++=;
④PM −−→
∥AB −−→
(或PA −−→
∥MB −−→
或PB −−→
∥AM −−→
).
(3)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 ,存在有序实数组{x ,y ,z },使得___________________________. 其中,__________叫做空间的一个基底.
二、空间向量的线性运算 类比平面向量. 三、空间向量的坐标运算
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a =(a 1,a 2,a 3),
b =(b 1,b 2,b 3)(a ,b 均为非零向量): a +b =_________________,a -b =________________, λa =_____________;