3.1.5 空间向量运算的坐标表示学习目标 1.理解空间向量坐标的概念,会确定一些简单几何体的顶点坐标.2.掌握空间向量的坐标运算规律,并会判断两个向量是否共线或垂直.3.掌握空间向量的模、夹角公式和两点间距离公式,并能运用这些知识解决一些相关问题.知识点一 空间向量的坐标运算思考 设 m=(x1,y1),n=(x2,y2),那么 m+n,m-n,λm,m·n 如何运算?答案 m+n=(x1+x2,y1+y2),m-n=(x1-x2,y1-y2),λm=(λx1,λy1),m·n=x1x2+y1y2.梳理 空间向量 a,b,其坐标形式为 a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3).向量运算向量表示坐标表示加法a+b( a 1+ b 1, a 2+ b 2, a 3+ b 3)减法a-b( a 1- b 1, a 2- b 2, a 3- b 3)数乘λa( λa 1, λa 2, λa 3)数量积a·ba1b1+ a 2b2+ a 3b3知识点二 空间向量的平行、垂直及模、夹角设 a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),则名称满足条件向量表示形式坐标表示形式a∥ba=λb(λ∈R)a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3(λ∈R)a⊥ba·b=0a1b1+ a 2b2+ a 3b3= 0 模|a|=| a | = 夹角cos〈a,b〉=cos〈a,b〉=类型一 空间向量的坐标运算例 1 已知 a=(1,-2,1),a-b=(-1,2,-1),则 b 等于( )A.(2,-4,2) B.(-2,4,-2)C.(-2,0,-2) D.(2,1,-3)答案 A解析 依题意,得 b=a-(-1,2,-1)=a+(1,-2,1)=2(1,-2,1)=(2,-4,2).反思与感悟 关于空间向量坐标运算的两类问题(1)直接计算问题首先将空间向量用坐标表示出来,然后准确运用空间向量坐标运算公式计算.(2)由条件求向量或点的坐标首先把向量坐标形式设出来,然后通过建立方程组,解方程求出其坐标.跟踪训练 1 若向量 a=(1,1,x),b=(1,2,1),c=(1,1,1),且满足条件(c-a)·(2b)=-2,则 x=________.答案 2解析 据题意,有 c-a=(0,0,1-x),2b=(2,4,2),故(c-a)·2b=2(1-x)=-2,解得 x=2.类型二 空间向量平行、垂直的坐标表示例 2 已知空间三点 A(-2,0,2),B(-1,1,2),C(-3,0,4),设 a=AB,b=AC.(1)若|c|=3,c∥BC.求 c;(2)若 ka+b 与 ka-2b 互相垂直,求 k.解 (1)因为BC=(-2,-1,2),且 c∥BC,所以设 c=λBC=(-2λ,-λ,2λ),得|c|==3|λ|=3,解得 λ=±1.即 c=(-2,-1,2)或 c=(2,1,-2).(2)因为 a=AB=(1,1,0),b=AC=(-1,...