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空间向量知识点总结.docx

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文档介绍

文档介绍:空间向量与立体几何知识点总结
一、基本概念
1、空间向量:
2、相反向量:
3
、相等向量:
4、共线向量:
5
、共面向量:
6、方向向量:
7
、法向量
8、空间向量基本定理:
二、空间向量的坐标运
定义:空间向量的定义和平面向量一样,那些具有大小和方向的量叫做向 量,并且仍用有向线段表示空间向量,且方向相同、长度相等的有向线段表示相 同向量或相等的向量。
空间向量基本定理:
[定理:如果三个向量不共面,那么对于空间任一向量,存在唯一的有序实 数组X、y、z,使。且把叫做空间的一个基底,都叫基向量。
ii正交基底:如果空间一个基底的三个基向量是两两相互垂直,那么这个基底 叫正交基底。
iii单位正交基底:当一个正交基底的三个基向量都是单位向量时,称为单 位正交基底,通常用表示。
iv空间四点共面:设O、A、B、C是不共面的四点,则对空间中任意一点 P,都存在唯一的有序实数组x、y、z,使。
共线向量(■平行向量):
i定义:如果表示空间向量的有向线段所在的直线互相平行或重合,则这些向 量叫做共线向量或平行向量,记作。
ii规定:零向量与任意向量共线;
i共线向量定理:对空间任意两个向量 平行的充要条件是:存在实数入, 使。
共面向量:
i定义:一般地,能平移到同一平面内的向量叫做共面向量;空间的任意两个 向量都是共面向量。
ii向量与平面平行:如果直线OA平行于平面或在a内,则说向量平行于 平面a,记作。平行于同一平面的向量,也是共面向量。
iii共面向量定理:如果两个向量 、不共线,则向量 与向量、共面的充
要条件是:存在实数对X、y,使。
iv空间的三个向量共面的条件:当、、都是非零向量时,共面向量定理实 际上也是、、所在的三条直线共面的充要条件,但用于判定时,还需要证明其 中一条直线上有一点在另两条直线所确定的平面内。
V共面向量定理的推论:空间一点P在平面MAB内的充要条件是:存在有 序实数对x、y,使得,或对于空间任意一定点O,有。
空间两向量的夹角:已知两个非零向量、,在空间任取一点O,作,(两 个向量的起点一定要相同),则叫做向量与的夹角,记作,且。
两个向量的数量积:
[定义:已知空间两个非零向量、,则叫做向量、的数量积,记作, 即:。
立规定:零向量与任一向量的数量积为0。
iii注意:两个向量的数量积也叫向量、的点积(或内积),它的结果是一个 实数,它等于两向量的模与其夹角的余弦值。
V数量积的几何意义:叫做向量在方向上的投影(其中6为向量和的夹 角)。
艮L数量积等于向量的模与向量在方向上的投影的乘积。
V基本性质:
vi运算律:
(2)空间向量的线性运算:
定义:与平面向量运算一样,空间向量的加法、减法与数乘向量运算如下:
加法:
减法:
数乘向量:
运算律:
i加法交换律:
ii加法结合律:
iii数乘分配律: 二、复****点睛:
1、 立体几何初步是侧重于定性研究,而空间向量则侧重于定量研究。空间 向量的引入,为解决三维空间中图形的位置关系与度量问题提供了一个十分有效 的工具。
2、 根据空间向量的基本定理,出现了用基向量解决立体几何问题的向量法, 建立空间直角坐标系,形成了用空间坐标研究空间图形的坐标法,它们的解答通 常遵循“三步”:一化向量问题,二进行向量运算,三回到图形问题。其实质是数 形结合思想与等价转化思想的运用。
3、 实数的运算与向量的运算既有联系又有区别,向量的数量积满足交换律和 分配律,但不满足结合律,因此在进行数量积相关运算的过程中不可以随意组合。 值得一提的是:完全平方公式和平方差公式仍然适用,数量积的运算在许多方面 和多项式的运算如出一辙,尤其去括号就显得更为突出,下面两个公式较为常 用,请务必记住并学会应用:。
2、空间向量的坐标表示:
(1)空间直角坐标系:
空间直角坐标系O-xyz,在空间选定一点O和一个单位正交基底,以点O为 原点,分别以的方向为正方向建立三条数轴:x轴、y轴、z轴,它们都叫做坐标 轴,点O叫做原点,向量 叫做坐标向量,通过每两个坐标轴的平面叫做坐标平面, 分别称为xOy平面,yOz平面,zOx平面。
右手直角坐标系:右手握住z轴,当右手的四指从正向x轴以90°角度转 向正向y轴时,大拇指的指向就是z轴的正向;
构成元素:点(原点)、线(x、y、z轴)、面(xOy平面,yOz平面,zOx平 面);
空间 直角 坐标 系的画法:作空间 直角坐标 系O-xyz时,一 般使 ZxOy=135 ° (或45 ° ), ZyOz=90 °,z轴垂直于y轴,z轴、y轴的单位长度相 同,x轴上的单位长度为
y轴(或z轴)的一半;
(2)空间