高中数学湘教版(2019)选择性必修 第二册第2章 空间向量与立体几何2.2 空间向量及其运算教案配套ppt课件
展开作业讲评,课本第66页:1、2
2.2 空间向量及其运算
选择性必修 第二册(湘教版)
2.2.2 向量与实数相乘、向量的数量积
上一节课,我们借助“类比思想”把平面向量的有关概念及加减运算扩展到了空间.
(1) 加法法则及减法法则 平行四边形法则或三角形法则. (2) 运算律 加法交换律及结合律.
两个空间向量的加、减法与两个平面向量的加、减法实质是一样的.
因为:空间任意两个向量都可平移到同一个平面内,成为同一平面内的向量.因此凡是涉及空间任意两个向量的问题,平面向量中有关结论仍适用于它们. 我们知道平面向量还有数乘运算及相应的运算律. 借助类比思想,同样可以定义空间向量的数乘运算及相应的运算律.
2.2.2三 向量与实数相乘
1. 空间向量数乘运算的定义 与平面向量一样,实数λ与空间向量a的乘积λa 仍然是一个向量,称为向量的数乘(multiplicatin f vetr by salar)运算.
(1)结果仍然是一个向量; (2)方向:当λ>0时,λa与a方向相同; 当λ<0时,λa与a方向相反; 当λ=0时,λa是零向量0; (3)大小: λa的长度是a长度的 |λ|倍. (4)长度为1的向量称为单位向量。对于每个非零向量a ,可得到与它方向相同的唯一的单位向量
显然,空间向量的数乘运算满足分配律及结合律
(1) λa与a之间是什么关系?(2) λa与a所在直线之间的关系?
对于空间向量的数乘运算的运算律的证明,方法与证明平面向量数乘运算的运算律类似.
3.共线向量(或平行向量)的定义 表示空间向量的有向线段所在直线互相平行或重合,则称这些向量叫共线向量(clliner vectrs)或平行向量(parallel vectrs) 记作
(1)向量平行与直线平行的比较; (2)关注零向量; (3)对空间任意两个向量a与b ,如果 ,那么a与b有什么相等关系?反过来呢?
零向量与任何向量平行
(1)当我们说a,b共线时,表示a,b的两条有向线段所在直线既可能是同一直线,也可能是平行线; (2)当我们说 a // b时,也具有同样的意义.
4.共线向量基本定理 对于空间任意两个向量a ,b(b≠0), a // b的充要条件是存在实数λ,使 a = λb
(1)b≠0的理解.若b=0,则a任意,λ不唯一; (2)若a // b,b // c,则a一定平行于c吗?(不一定,考虑中间向量为零向量)
5.共线向量基本定理的推论 如图,l为经过已知点A且平行于已知非零向量a的直线,对于空间任意一点O,点P在直线l上的充要条件是存在实数t,使
OP = OA + ta. (1)
其中向量a叫做直线l的方向向量(directin vectr) 在l上取AB=a,则(1)式可化为
说明: (1),(2)都叫做空间直线的向量参数表示式.由此可知,空间任意直线由空间一点及直线的方向向量唯一确定.
1.空间向量的夹角的定义:
如图,由于空间任意两个向量 都可以平移到同一坐标平面OAB内,因此与平面向量夹角的定义一样,得到如下的定义
注:①两个向量的数量积是数量,可以正,负或0,而不是向量.②规定:零向量与任意向量的数量积为0.
3.空间两个向量的数量积性质
——数量积为零是判定两非零向量垂直的充要条件
——用于计算向量的模
——用于计算向量的夹角
4.空间向量的数量积满足如下的运算律
变式:已知空间四边形OABC, OB=OC,∠AOB=∠AOC=q,求证:OA⊥BC.
1.空间向量的数乘运算.2.空间向量的数乘运算的运算律. 满足分配律及结合律.3.向量的数量积及其运算律
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