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《高中数学 第二章 空间向量与立体几何 3_3 空间向量运算的坐标表示学案 北师大版选修2-1》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.3 空间向量运算的坐标表示学习目标 1.理解空间向量坐标的概念,会确定一些简单几何体的顶点坐标.2.掌握空间向量的坐标运算规律,并会判断两个向量是否共线或垂直.3.掌握空间向量的模、夹角公式和两点间距离公式,并能运用这些知识解决一些相关问题.知识点一 空间向量的坐标运算思考 设m=(x1,y1),n=(x2,y2),那么m+n,m-n,λm,m·n如何运算?梳理 空间向量a,b,其坐标形式为a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3).向量运算向量表示坐标表示加法a+b减法a-b数乘λa数量积a·b知识点二 空间向量的平行、垂直及模、夹角设a=(a1
2、,a2,a3),b=(b1,b2,b3),则名称满足条件向量表示形式坐标表示形式a∥ba=λb(λ∈R)a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3(λ∈R)a⊥ba·b=0模
3、a
4、=________夹角cos〈a,b〉=cos〈a,b〉=类型一 空间向量的坐标运算非常感谢上级领导对我的信任,这次安排我向股份公司述职,既是对我履行职责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。例1 已知a=(1,-2,1),a-b=(-1,2,-1),则b等于( )A.(2,-4,2)B.(-2,4,-2)C.(-2,0,-2)D.(2
5、,1,-3)反思与感悟 关于空间向量坐标运算的两类问题(1)直接计算问题首先将空间向量用坐标表示出来,然后准确运用空间向量坐标运算公式计算.(2)由条件求向量或点的坐标首先把向量坐标形式设出来,然后通过建立方程组,解方程求出其坐标.跟踪训练1 若向量a=(1,1,x),b=(1,2,1),c=(1,1,1),且满足条件(c-a)·(2b)=-2,则x=________.类型二 空间向量平行、垂直的坐标表示例2 已知空间三点A(-2,0,2),B(-1,1,2),C(-3,0,4),设a=,b=.(1)若
6、c
7、=3,c∥.求c;(2)若ka+b与ka-2b互相垂
8、直,求k.引申探究若将本例(2)中改为“若ka-b与ka+2b互相垂直”,求k的值. 反思与感悟 (1)平行与垂直的判断①应用向量的方法判定两直线平行,只需判断两直线的方向向量是否共线.②判断两直线是否垂直,关键是判断两直线的方向向量是否垂直,即判断两向量的数量积是否为0.(2)平行与垂直的应用①适当引入参数(比如向量a,b平行,可设a=λb),建立关于参数的方程.②选择坐标形式,以达到简化运算的目的.跟踪训练2 在正方体AC1中,已知E、F、G、H分别是CC1、BC、CD和A1C1的中点.证明:(1)AB1∥GE,AB1⊥EH;非常感谢上级领导对我的信任,这
9、次安排我向股份公司述职,既是对我履行职责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。(2)A1G⊥平面EFD.类型三 空间向量的夹角与长度的计算例3 在棱长为1的正方体ABCD—A1B1C1D1中,E,F,G分别是DD1,BD,BB1的中点.(1)求证:EF⊥CF;(2)求与所成角的余弦值;(3)求CE的长.反思与感悟 通过分析几何体的结构特征,建立适当的坐标系,使尽可能多的点落在坐标轴上,以便在写点的坐标时便捷.建立坐标系后,写出相关点的坐标,然后再写出相应向量的坐标表示,把向量坐标化,然后再利用向量的坐标运算求解夹
10、角和距离问题.跟踪训练3 如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD为正方形,PD=DC,E,F分别是AB,PB的中点.(1)求证:EF⊥DC;(2)在平面PAD内求一点G,使GF⊥平面PCB.1.已知向量a=(3,-2,1),b=(-2,4,0),则4a+2b等于( )A.(16,0,4)B.(8,-16,4)C.(8,16,4)D.(8,0,4)2.若a=(2,-3,1),b=(2,0,3),c=(0,2,2),则a·(b+c)的值为( )A.4B.15C.3D.7非常感谢上级领导对我的信任,这次安排我向股份公司述职,既是对我履行职
11、责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。3.已知a=(2,-3,1),则下列向量中与a平行的是( )A.(1,1,1)B.(-4,6,-2)C.(2,-3,5)D.(-2,-3,5)4.已知向量a=(1,1,0),b=(-1,0,2),且ka+b与2a-b互相垂直,则k的值是( )A.1B.C.D.5.已知A(2,-5,1),B(2,-2,4),C(1,-4,1),则向量与的夹角为________.1.在空间直角坐标系中,已知点A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),则=(x2-x1,y2-y1,z2
12、-z1).一个向量在空间直角坐标系中的