§8.5 空间向量及其运算1.空间向量的有关概念及定理语言描述共线向量(平行向量)如果空间一些向量的基线互相平行或重合,则这些向量叫做共线向量或平行向量.共线向量定理空间两个向量 a,b(b≠0),a∥b 的充要条件是存在唯一的实数 x,使 a=xb.共面向量定理如果两个向量 a、b 不共线,则向量 c 与向量 a,b 共面的充要条件是,存在唯一的一对实数 x,y,使 c=xa+yb.空间向量分解定理如果三个向量 a,b,c 不共面,那么对空间任一向量 p,存在一个唯一的有序实数组 x,y,z,使 p=xa+yb+zc.2. 两条异面直线所成的角把异面直线平移到一个平面内,这时两条直线的夹角(锐角或直角)叫做两条异面直线所成的角.3. 数量积及坐标运算(1)两个向量的数量积:①a·b=|a||b|cos〈a,b〉;②a⊥b⇔a·b=0(a,b 为非零向量);③|a|2=a·a,|a|=.(2)向量的坐标运算:a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3)向量和a+b=( a 1+ b 1, a 2+ b 2, a 3+ b 3)向量差a-b=( a 1- b 1, a 2- b 2, a 3- b 3)数量积a·b=a1b1+ a 2b2+ a 3b3数乘向量λa=( λa 1, λa 2, λa 3)共线a∥b(b≠0)⇔a1= λb 1, a 2= λb 2, a 3= λb 3a∥b(b 与三个坐标平面都不平行)⇔==垂直a⊥b⇔a1b1+ a 2b2+ a 3b3= 0 夹角公式cos〈a,b〉=1. 判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)空间中任意两非零向量 a,b 共面.( √ )(2)在向量的数量积运算中(a·b)·c=a·(b·c).( × )(3)对于非零向量 b,由 a·b=b·c,则 a=c.( × )(4)两向量夹角的范围与两异面直线所成角的范围相同.( × )(5)若 A、B、C、D 是空间任意四点,则有AB+BC+CD+DA=0.( √ )(6)|a|-|b|=|a+b|是 a、b 共线的充要条件.( × )2. 如图所示,在平行六面体 ABCD—A1B1C1D1中,M 为 A1C1与 B1D1的交点.若AB=a,AD=b,AA1=c,则下列向量中与BM相等的向量是( )A.-a+b+c B.a+b+cC.-a-b+c D.a-b+c答案 A解析 BM=BB1+B1M=AA1+(AD-AB)=c+(b-a)=-a+b+c.3. 已知正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,点 E 为上底面 A1C1 的中心,若AE=AA1+xAB+yAD,则 x,y 的值分别为( )A.x=1,y=1 B.x=1,y=C.x=,y= D.x=,y=1答案 C解析 如图,AE=AA1+A1E=AA1+A1C1=AA1+(AB+AD).4. 同时垂直于 a=(2,2,1)和 b...