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1、2019人教版精品教學(xué)資料·高中選修數(shù)學(xué)
§3.1 空間向量及其運(yùn)算(練習(xí))
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 熟練掌握空間向量的加法,減法,向量的數(shù)乘運(yùn)算,向量的數(shù)量積運(yùn)算及其坐標(biāo)表示;
2. 熟練掌握空間線段的長度公式、夾角公式、兩點(diǎn)間距離公式、中點(diǎn)坐標(biāo)公式,并能熟練用這些公式解決有關(guān)問題.
學(xué)習(xí)過程
一、課前準(zhǔn)備:(閱讀課本p115)
復(fù)習(xí):
1. 具有 和 的量叫向量, 叫向量的模; 叫零向量,記著 ; 具有 叫單
2、位向量.
2. 向量的加法和減法的運(yùn)算法則有 法則 和 法則.
3.實(shí)數(shù)λ與向量a的積是一個 量,記作 ,其長度和方向規(guī)定如下:
(1)|λa|= .
(2)當(dāng)λ>0時,λa與A. ;
當(dāng)λ<0時,λa與A. ;
當(dāng)λ=0時,λa= .
4. 向量加法和數(shù)乘向量運(yùn)算律:
交換律:a+b= 結(jié)合律:(a+b)+c=
數(shù)乘分配律:λ(a+b)=
5.① 表示空間向量的
3、所在的直線互相 或 ,則這些向量叫共線向量,也叫平行向量.
②空間向量共線定理:對空間任意兩個向量(), 的充要條件是存在唯一實(shí)數(shù), 使得 ;
③ 推論: l為經(jīng)過已知點(diǎn)A且平行于已知非零向量的直線,對空間的任意一點(diǎn)O,點(diǎn)P在直線l上的充要條件是
6. 空間向量共面:
①共面向量: 同一平面的向量.
②定理:對空間兩個不共線向量,向量與向量共面的充要條件是存在 , 使得 .
③推論:空間一點(diǎn)P與不
4、在同一直線上的三點(diǎn)A,B,C共面的充要條件是:
⑴ 存在 ,使
⑵ 對空間任意一點(diǎn)O,有
7. 向量的數(shù)量積: .
8. 單位正交分解:如果空間一個基底的三個基向量互相 ,長度都為 ,則這個基底叫做單位正交基底,通常用{i,j,k}表示.
9.空間向量的坐標(biāo)表示:給定一個空間直角坐標(biāo)系O-xyz和向量a,且設(shè)i、j、k為 x軸、y軸、z軸正方向的單位向量,則存在有序?qū)崝?shù)組,使得,則稱有序?qū)崝?shù)組為向量a的坐標(biāo),記著 .
5、
10. 設(shè)A,B,則= .
11. 向量的直角坐標(biāo)運(yùn)算:
設(shè)a=,b=,則
⑴a+b= ; ⑵a-b= ;
⑶λa= ; ⑷a·b=
※ 動手試試
1.在下列命題中:①若a、b共線,則a、b所在的直線平行;②若a、b所在的直線是異面直線,則a、b一定不共面;③若a、b、c三向量兩兩共面,則a、b、c三向量一定也共面;④已知三向量a、b、c,則空間任意一個向量p總可以唯一表示為p=xa+yb+zc.其中正確命題的個數(shù)為( )
A.0
6、B. 1 C. 2 D. 3
2.在平行六面體ABCD-A1B1C1D1中,向量、、是( )
A.有相同起點(diǎn)的向量 B.等長向量
C.共面向量 D.不共面向量
3.已知a=(2,-1,3),b=(-1,4,-2),
c=(7,5,λ),若a、b、c三向量共面,則實(shí)數(shù)λ=( )
A. B. C. D.
4.若a、b均為非零向量,則是a與b共線的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分又不必要條件
5.已知△ABC的
7、三個頂點(diǎn)為A(3,3,2),B(4,-3,7),C(0,5,1),則BC邊上的中線長為( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6. 則( )
A.-15 B.-5 C.-3 D.-1
※ 典型例題
例1 如圖,空間四邊形OABC中,,
,點(diǎn)M在OA上,且OM=2MA,點(diǎn)為的中點(diǎn),則 .
變式:如圖,平行六面體中,,,點(diǎn)分別是的中點(diǎn),點(diǎn)Q在上,且,用基底表示下列向量:
⑴ ; ⑵ ; ⑶ ; ⑷ .
8、例2 如圖,在直三棱柱ABC—A1B1C1中,,點(diǎn)是的中點(diǎn),求證:.
變式:正三棱柱ABC—A1B1C1的側(cè)棱長為2,底面邊長為1,點(diǎn)M是的中點(diǎn),在直線上求一點(diǎn)N,使得
學(xué)習(xí)評價
※ 自我評價 你完成本節(jié)導(dǎo)學(xué)案的情況為( ).
A. 很好 B. 較好 C. 一般 D. 較差
※ 當(dāng)堂檢測(時量:5分鐘 滿分:10分)計分:
1.直三棱柱ABC—A1B1C1中,若,,, 則( )
A. B.
C.
9、 D.
2.、( )
A. B. 與不平行也不垂直
C. , D.以上情況都可能.
3. 已知++=,||=2,||=3,||=,則向量與之間的夾角為( )
A.30° B.45° C.60° D.以上都不對
4.已知且與互相垂直,則的值是( )
A. .1 B. C. D.
5. 若A(m+1,n-1,3), B. (2m,n,m-2n),
C(m+3,n-3,9)三點(diǎn)共線,則m+n=
課后作業(yè)
如圖,在棱長為1的正方體中,點(diǎn)分別是的中點(diǎn).
⑴ 求證:;
⑵ 求與所成角的余弦;
⑶ 求的長.