理科:第二章 空间向量及其应用 一、考纲解读 1.空间向量及其运算.
(1)了解空间向量的概念,了解空间向量的基本定理及其意义,掌握空间向量的正交分解及其坐标表示;
(2)掌握空间向量的线性运算及其坐标表示;
(3)掌握空间向量的数量积及其表示,能用向量的数量积判断向量的共线与垂直. 2.空间向量的应用.
(1)理解直线的方向向量与平面的法向量;
(2)能用向量语言表述直线与直线、直线与平面、平面与平面的垂直、平行关系; (3)能用向量方法证明有关直线和平面位置关系的一些定理(包括三垂线定理);
(4)能用向量方法解决直线与直线、直线与平面、平面与平面的夹角的计算问题,了解向量方法在研究几何问题中的应用. 二、命题趋势探究
立体几何试题中,证明线面、面面的位置关系一般利用传统方法(非向量法)证明,对于空间角和距离的计算,既可用传统方法解答,也可以用向量法解答,而且多数情况下向量法会更容易一些. 三、知识点精讲
(一).空间向量及其加减运算 1.空间向量
在空间,我们把具有大小和方向的量叫做空间向量,向量的大小叫做向量的长度或模.空间向量也可用有向线段表示,有向线段的长度表示向量的模,若向量a的起点是A,终点是B,则向量a也可以记作AB,其模记为a或AB.
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2.零向量与单位向量
规定长度为0的向量叫做零向量,记作0.当有向线段的起点A与终点B重合时,AB?0. 模为1的向量称为单位向量. 3.相等向量与相反向量
方向相同且模相等的向量称为相等向量.在空间,同向且等长的有向线段表示同一向量或相等向量.空间任意两个向量都可以平移到同一个平面,成为同一平面内的两个向量. 与向量a长度相等而方向相反的向量,称为a的相反向量,记为?a. 4.空间向量的加法和减法运算
(1)OC?OA?OB?a?b,BA?OA?OB?a?b.如图8-152所示.
(2)空间向量的加法运算满足交换律及结合律 a?b?b?a,a?b?c?a?b?c (二).空间向量的数乘运算 1.数乘运算
实数?与空间向量a的乘积?a称为向量的数乘运算.当??0时,?a与向量a方向相同;当??0时,向量?a与向量a方向相反. ?a的长度是a的长度的?倍. 2.空间向量的数乘运算满足分配律及结合律
?????a?b??a??b,??a?????a.
???? 2
3.共线向量与平行向量
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,a平行于b,记作a//b. 4.共线向量定理
对空间中任意两个向量a,bb?0,a//b的充要条件是存在实数?,使a??b. 5.直线的方向向量
如图8-153所示,l为经过已知点A且平行于已知非零向量a的直线.对空间任意一点O,点P在直线
??l上的充要条件是存在实数t,使OP?OA?ta①,其中向量a叫做直线l的方向向量,在l上取
AB?a,则式①可化为OP?OA?tAB?OA?tOB?OA??1?t?OA?tOB②
??①和②都称为空间直线的向量表达式,当t?式叫做线段AB的中点公式. 6.共面向量
11,即点P是线段AB的中点时,OP?OA?OB,此22??如图8-154所示,已知平面?与向量a,作OA?a,如果直线OA平行于平面?或在平面?内,则说明向量a平行于平面?.平行于同一平面的向量,叫做共面向量.
图 8-154
7.共面向量定理
b不共线,b共面的充要条件是存在唯一的有序实数对?x,y?,如果两个向量a,那么向量p与向量a,
使p?xa?yb.
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人教A版2024届高考数学二轮复习(理)讲义及题型归纳(基础):立体几何第二章 空间向量及其应用
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