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1、2022年高中數(shù)學 第三章《空間向量及其運算》教案2 新人教A版選修2-1
一、課題:空間向量及其運算(2)
二、教學目標:1.理解共線向量定理和共面向量定理及它們的推論;
2.掌握空間直線、空間平面的向量參數(shù)方程和線段中點的向量公式.
三、教學重、難點:共線、共面定理及其應用.
四、教學過程:
(一)復習:空間向量的概念及表示;
(二)新課講解:
1.共線(平行)向量:
如果表示空間向量的有向線段所在的直線互相平行或重合,則這些向量叫做共線向量或平行向量。讀作:平行于,記作:.
2.共線向量定理:
對空間任意兩個向量的充要條件是存在實數(shù),使(唯一).
推論:如果為經(jīng)
2、過已知點,且平行于已知向量的直線,那么對任一點,點在直線上的充要條件是存在實數(shù),滿足等式①,其中向量叫做直線的方向向量。在上取,則①式可化為或②
當時,點是線段的中點,此時③
①和②都叫空間直線的向量參數(shù)方程,③是線段的中點公式.
3.向量與平面平行:
已知平面和向量,作,如果直線平行于或在內,那么我們說向量平行于平面,記作:.
通常我們把平行于同一平面的向量,叫做共面向量.
說明:空間任意的兩向量都是共面的.
4.共面向量定理:
如果兩個向量不共線,與向量共面的充要條件是存在實數(shù)使.
推論:空間一點位于平面內的充分必要條件是存在有序實數(shù)對,使或對空間任一點,
3、有①
上面①式叫做平面的向量表達式.
(三)例題分析:
例1.已知三點不共線,對平面外任一點,滿足條件,
試判斷:點與是否一定共面?
解:由題意:,
∴,
∴,即,
所以,點與共面.
說明:在用共面向量定理及其推論的充要條件進行向量共面判斷的時候,首先要選擇恰當?shù)某湟獥l件形式,然后對照形式將已知條件進行轉化運算.
【練習】:對空間任一點和不共線的三點,問滿足向量式 (其中)的四點是否共面?
解:∵,
∴,
∴,∴點與點共面.
例2.已知,從平面外一點引向量
,
(1)求證:四點共面;
(2)平面平面.
解:(1)∵四邊形是平行四邊形,∴,
∵,
∴共面;
(2)∵,又∵,
∴
所以,平面平面.
五、課堂練習:課本第96頁練習第1、2、3題.
六、課堂小結:1.共線向量定理和共面向量定理及其推論;
2.空間直線、平面的向量參數(shù)方程和線段中點向量公式.
七、作業(yè):
1.已知兩個非零向量不共線,如果,,,
求證:共面.
2.已知,,若,求實數(shù)的值。
3.如圖,分別為正方體的棱的中點,
求證:(1)四點共面;(2)平面平面.
4.已知分別是空間四邊形邊的中點,
(1)用向量法證明:四點共面;
(2)用向量法證明:平面.