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《2018年秋高中数学第三章空间向量与立体几何31空间向量及其运算315空间向量运》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、3.L5空间向量运算的坐标表示学习目标:1.掌握空I'可向量运算的坐标表示,并会判断两个向量是否共线或垂直.(重点)2.常握空间向量的模,夹角公式和两点I'可距离公式,并能运用这些公式解决简单几何体中的问题.(重点,难点)[自主预习•探新知]1.空间向量运算的坐标表示设a=(ai,也,角),b=(bi,bi),空间向量的坐标运算法则如下表所示:运算坐标表示加法a+b=(日】+/?],az+b^53+fe)减法a—b=(^i—Z?i,a>—b>,hlb}数乘久Q=(久创,久自2,人日3),人UR数量积a•b=+矩址+a^bs2.空
2、间向量的平行、垂直、模与夹角公式的坐标表示设a=(日1,他,却,b=(b,b,厶),贝ij平行3〃方)3〃b(bH0)u>8=久決h3}=bai=人厶,(久GR)卫3=久垂直(a丄b)aVb^a•方=0o日也+越血+禺厶=0(日,方均为非零向量)模a=/a•俎=寸#+空+£夹角公式/八a■b日"i+型厶+曰3厶W°’1a•1^1寸£+£+晶播+£+氏思考:若a=(ai,32,$3),b=(Ai,血,&),则a//b-定有壬瓷=?成立吗?[提示]当弘厶均不为0时,工=乍=¥戒立.3.向暈的坐标及两点间的距离公式在空间直角
3、坐标系中,设JUi,Ai,o),B®/>2,C2),则(1)AB=(日2—日】,bz_b,2—o);(2)血B=AB=、/(型一(b—5)‘+(C2—[基础自测]1.思考辨析(1)若a—(1,—2,1),日+b=(—1,2,—1),则b=(—2,4,—2).()(2)若a=(1,2,0),b=(—2,0,1),贝ia=b.()(3)若a=(0,0,1),b=(1,0,0)贝ija丄力.()(4)在空间坐标系中,若水1,2,3),〃(4,5,6),则乔=(—3,-3,-3).()[答案]⑴V(2)V(3)V(4)
4、X1.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.(&0,4)D[4a=(12,一&4),2方=(一4,8,0),:Aa+2b=(8,0,4).]2.已知向量a=(1,1,0),方=(一1,0,2),且ka+b与2a_b互相垂直,则k=()【导学号:46342154]137A.1B.——D.~D{ka~~b—(A—1,k,2),2a—b=(3,2,—2),且H)•(2a—H)=3(A—1)+2&7—4=0,解得k=~]53.若点水0,
5、1,2),凤1,0,1),则亦=,丨亦
6、=[初=仃,一1,—1),
7、個=寸1"+(―1)'+(―1)2=£.][合作探究•攻重难][楚型11"(I空间向量的坐标运算(1)若向量a=(1,1,x),6=(1,2,1),c=(1,1,1)满足条件(c—a)•(2®=—2,则/=・(2)已知0是坐标原点,且AtB,C三点的坐标分别是(2,-1,2),(4,5,-1),(_2,2,3),求适合下列条件的点P的坐标;►]►►—►]—►—►①OP=-(AB-AC)^②AP=-{AB~AC).[解析](1)c~a=(0,0,1—x),2b=(
8、2,4,2),由(c~a)•2b=~2得2(l_x)=_2,解得x=2.[答案]2(2)乔=(2,6,-3),^7=(-4,3,1).①0/〜肋一力0=*(6,3,—4)=(3,—2)则点戶的坐标为(3,—2②设Plx、y,z),则AI^=(%—2,y+1,z—2)•J_2=3,—2=—2,解得x=5,y=*,z=0,则点P的坐标为这个向量的有向线段的终点坐标减去起点坐标.1.在确定了向量的坐标后,使用空间向量的加减、数乘、数量积的坐标运算公式进行计算就可以了,但要熟练应用下列有关乘法公式:(1)@+〃)2=^+20・0+决(2
9、)(a+b)•(a—A)=a—b.[跟踪训练]1.已知a=(2,—1,—2),b—(0,—1,4).求:(1)a~~b(2)a—b;(3)a•b;(4)2a•(—Z?);(5)(a+A)•(a—6).[解](1)日+b=(2,—1,—2)+(0,—1,4)=(2+0,—1—1,—2+4)—(2,—2,2)・(2)a—b=(2,—1,—2)—(0,—1,4)=(2-0,-1-(-1),-2-4)=(2,0,-6).(3)a•b—(2,—1,—2)•(0,—1,4)=2X0+(-l)X(-1)+(-2)X4=-7.(4)V2a=
10、(4,-2,-4),/.(2a)・(一方)=(4,一2,一4)・(0,1,-4)=4X0+(-2)Xl+(-4)X(-4)=14.(5)(a+b)•(2—0)=£—F=4+l+4—(0+1+16)=—&M2
11、卜例利用向量的坐标运算解决平行、垂直问题已知空间三点水