2023年高考數學總複習精品資料
空間向量
1.理解空間向量的概念;掌握空間向量的加法、減法和數乘.
2.了解空間向量的基本定理;理解空間向量座標的概念;掌握空間向量的座標運算.
3.掌握空間向量的數量積的定義及其性質;掌握用直角座標計算空間向量數量積的公式;掌握空間兩點間的距離公式.
理解空間向量的夾角的概念;掌握空間向量的數量積的概念、性質和運算律;了解空間向量的數量積的幾何意義;掌握空間向量的數量積的座標形式;能用向量的數量積判斷向量的共線與垂直.
第1課時空間向量及其運算
空間向量是平面向量的推廣.在空間,任意兩個向量都可以通過平移轉化為平面向量.因此,空間向量的加減、數乘向量運算也是平面向量對應運算的推廣.
本節知識點是:
1.空間向量的概念,空間向量的加法、減法、數乘運算和數量積;
(1) 向量:具有和的量.
(2) 向量相等:方向且長度
(3) 向量加法法則
(4) 向量減法法則
(5) 數乘向量法則
2.線性運算律
(1) 加法交換律:a+b
(2) 加法結合律:(a+b)+c
(3) 數乘分配律:(a+b
3.共線向量
(1)共線向量:表示空間向量的有向線段所在的直線互相或
(2) 共線向量定理:對空間任意兩個向量a、b(b0),a∥b等價於存在實數,使
(3) 直線的向量引數方程:設直線l過定點a且平行於非零向量a,則對於空間中任意一點o,點p在l上等價於存在,使
4.共面向量
(1) 共面向量:平行於的向量.
(2) 共面向量定理:兩個向量a、b不共線,則向量p與向量a、b共面的充要條件是存在實數對(),使p
共面向量定理的推論
5.空間向量基本定理
(1) 空間向量的基底的三個向量.
(2) 空間向量基本定理:如果a,b,c三個向量不共面,那麼對空間中任意乙個向量p,存在乙個唯一的有序實陣列,使
空間向量基本定理的推論:設o,a,b,c是不共面的的四點,則對空間中任意一點p,都存在唯一的有序實陣列,使
6.空間向量的數量積
(1) 空間向量的夾角
(2) 空間向量的長度或模
(3) 空間向量的數量積:已知空間中任意兩個向量a、b,則a·b
空間向量的數量積的常用結論:
(a) cos〈a、b
(b) a2
(c) ab
(4) 空間向量的數量積的運算律:
(a) 交換律a·b
(b) 分配律a·(b+c
例1.已知正方體abcd—a1b1c1d1中,點f是側面cdd1c1的中心,若,求x-y的值.
解:易求得
變式訓練1. 在平行六面體中,m為ac與bd的交點,若a,b,c,則下列向量中與相等的向量是
a.a+b+c b.a+b+c
c.ab+c d.ab+c
解:a例2. 底面為正三角形的斜稜柱abc-a1b1c1中,d為ac的中點,
求證:ab1∥平面c1bd.
證明:記則∴,∴共面.
∵b1平面c1bd, ab1//平面c1bd.
變式訓練2:正方體abcd-efgh中,m、n分別是對角線ac和be上的點,且am=en.
(1) 求證:mn∥平面fc
(2) 求證:mn⊥ab;
(3) 當ma為何值時,mn取最小值,最小值是多少?
解:(1) 設
(2)(3) 設正方體的邊長為a,
也即,例3. 已知四面體abcd中,ab⊥cd,ac⊥bd, g、h分別是△abc和△acd的重心.
求證:(1) ad⊥bc; (2) gh∥bd.
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