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圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 第一章 高等数学
第一节 空间解析几何
【本节知识框架】
【历年考点一览表】
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说明:若上表中有重复题号,源于部分题目涉及多个考点。
一、空间直角坐标 1.空间直角坐标系
在空间取一定点O,和以O为原点的两两垂直的三个数轴,依次记作x轴(横轴)、y轴(纵轴)、z轴(竖轴),构成一个空间直角坐标系。通常符合右手规则,即以右手握住z轴,当右手的四个手指从正向x轴以
π角度转向正向y轴时,大拇指的指向就是z轴的正2rrrrrr向。并设i、j、k为x轴、y轴、z轴上的单位向量,又称Oxyz坐标系,或[O,i,j,k]坐
标系。
2.两点间的距离
在空间直角坐标系中,M1(x1,y1,z1)与M2(x2,y2,z2)之间的距离为:
d?
?x2?x1???y2?y1???z2?z1?222
3.空间有向直线方向的确定
设一条有向直线L,它与三个坐标轴正向的夹角分别为α、β、γ(0≤α,β,γ≤π),称为直线L的方向角;{cosα,cosβ,cosγ}称为直线L的方向余弦,三个方向余弦有以下关
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二、向量代数 1.向量的概念
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 系:cos2α+cos2β+cos2γ=1。
向量是指空间具有一定长度和方向的线段。以A为起点,B为终点的向量记作AB,或
uuuvvvvv简记作a。向量a的大小记作|a|,又称向量a的模。模等于1的向量称为单位向量,模等
于零的向量称为零向量,记作0或0。零向量的起点和终点重合,它的方向可以看做是任意的。
rvvvvvvvvvvv两向量a和b若满足:①|a|?|b|,②a//b,③a,b指向同一侧,则称a?b。与a方
vuuvuuvav00向一致的单位向量a?v。若a??cos?,cos?,cos??,也即为a的方向余弦。
|a|
2.向量的运算 (1)两向量的和
vvvvvb为边的平行四边形的对角线(见图1-1-1)所表示的向量c称向量a与b的和,以a、vvv记作c?a?b
vvvvvvvn个向量a1,a2,L,an的和即为:b?a1?a2?L?an
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图1-1-1
www.100xuexi.com 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 向量的加法符合交换律和结合律,即:
uuuruuuruuura?b?AB?BC?AC?c
uuuruuuruuurb?a?AD?DC?AC?c
(2)两向量的差
设a为一向量,与a的模相同,而方向相反的向量称为a的负向量,记作?a,规定两
vvvvvv个向量a与b的差为:
vvvva?b?a?(?b)
(3)向量与数的乘法
vv设λ是一个数,向量a与λ的乘积?a规定为:
①当λ>0时,?a表示一个向量,它的方向与a的方向相同,它的模等于|a|的λ倍,
vvvvv即|?a|??|a|
vvv②当λ=0时,?a是零向量,即?a?0
③当λ<0时,?a表示一个向量,它的方向与a的方向相反,模等于|a|的|λ|倍,即
vvvvv|?a|?|?||a|
(4)两向量的数量积
两向量的数量积为一数量,表示为:
?vvvva?b?|a||b|cos(a,b)
(5)两向量的向量积
vvv两向量的向量积为一向量,记作a?b?c
①
vvvv?v|c|?|a||b|sin(a,b)
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www.100xuexi.com 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 vvvvvvvvb为边作出的平行四边形的面积;②c?a,c?b;③c的正|c|的几何意义为以a、vvv向按右手规则四个手指从a以不超过π的角度转向b,则大拇指的指向即为c的方向。
(6)三个向量的混合积
vvvvvvvvvvvvbc的混合积,记作[abc],|(a?b)?c|的几何意义表示以(a?b)?c称为向量a、、vvvvvvvvva、、bc为棱的平行六面体的体积。可推出,当向量a、、bc共面时,混合积[abc]?0,即
vvv(a?b)?c?0
【典型例题】设向量α与向量β的夹角θ=π/3,|α|=1,|β|=2,则|α+β|等于( )。[2018年真题]
A.B.C.D.
8 7
6 5
【答案】B 【解析】计算得
?????????22??2?2????22???2??cos????1?2?1?2?cos?7
2?3?22
vvb为向量,λ、μ为数量)3.向量运算的性质(a、(见表1-1-1)
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