第 6 讲 空间向量及其运算【2013 年高考会这样考】1.考查空间向量的线性运算及其数量积.2.利用向量的数量积判断向量的关系与垂直.3.考查空间向量基本定理及其意义.【复习指导】空间向量的运算类似于平面向量的运算,复习时又对比论证,重点掌握空间向量共线与垂直的条件,及空间向量基本定理的应用.基础梳理1.空间向量的有关概念(1)空间向量:在空间中,具有大小和方向的量叫做空间向量.(2)相等向量:方向相同且模相等的向量.(3)共线向量:表示空间向量的有向线段所在的直线互相平行或重合的向量.(4)共面向量:平行于同一个平面的向量.2.空间向量的线性运算及运算律(1)定义:与平面向量运算一样,空间向量的加法、减法与数乘向量运算,如下:OB=OA+AB=a+b;BA=OA-OB=a-b;OP=λa(λ∈R).(2)运算律:(1)加法交换律:a+b=b+a
(3)加法结合律:(a+b)+c=a+(b+c).(4)数乘分配律:λ(a+b)=λa+λb
3.空间向量的数量积及运算律(1)数量积及相关概念① 两向量的夹角已知两个非零向量 a,b,在空间任取一点 O,作OA=a,OB=b,则∠AOB 叫做向量 a 与 b 的夹角,记作〈 a , b 〉 ,其范围是 0≤〈a,b〉≤π,若〈a,b〉=,则称 a 与 b 互相垂直,记作 a⊥b
② 两向量的数量积已知空间两个非零向量 a,b 则|a||b|cos〈a,b〉叫做向量 a,b 的数量积,即 a·b=|a||b|cos〈a,b〉.(2)空间向量数量积的运算律① 结合律:(λa)·b=λ(a·b);② 交换律:a·b=b·a;③ 分配律:a·(b+c)=a·b+a·c
4.基本定理(1)共线向量定理: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
(2)共面向量定理:如果两个向量 a,b 不共线,p