空间向量及运算复习教案【考试要求】1.理解空间向量的概念,掌握空间向量的加法、减法和数乘2.了解空间向量的基本定理。3.掌握空间向量的数量积的定义及其性质。【基础知识】一、基本概念向量:在空间具有大小和方向的量。相等向量:大小相等,方向相同的向量。平行向量或共线向量:表示空间向量的有向线段所在的直线互相平行或重合。二、空间向量加、减法及数乘运算1.ABOAOBbaOBOABA)(RaOP2、运算律:abba)()(cbacbababa三、基本定理1、共线向量基本定理:对空间任意两个向量,babba//),0(,的充要条件是存在唯一实数,使ba。2、共线向量基本定理如果两个向量ba,不共线,则向量p与向量ba,共面的充要条件是存在实数对(x,y),使.byaxp推论1空间一点P位于平面MAB内的充分必要条件是存在有序实数对(yx,)使MByMAxMP,或对空间任一定点O,有MByMAxOMOP①在平面MAB内,点P对应的实数对(yx,)是唯一的,①式叫做平面MAB的向量表示式。推论2对空间任一点O和不共线的三点CBA,,,满足向量关系式OCzOByOAxOP(其中zyx=1)的CBAP,,,四点共面(当且仅当zyx=1时)。两推论的作用:证明四点共面3.空间向量的基本定理如果三个向量cba,,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zyx,,,使czbyaxp。用心爱心专心如果三个向量cba,,不公面,那么所有空间所组成的集合就是﹛Rzyxczbyaxpp、、,/﹜,这个集合可看作是由cba、、向量生成的,所以我们把{cba,,}叫做空间的一个基低,cba、、都叫做基向量,(zyx、、)叫做p对基底{cba、、}下的坐标。推论设CBAO、、、是不共面的四点,则对空间任一点P,都存在唯一的三个有序实数zyx,,使OCzOByOAxOP。四、两向量的数量积1、空间两向量的夹角如图,已知两个非零向量ba,,在空间任取一点O,作bOBaOA,,则角AOB叫做ba与的夹角,记作ba,。ba,0,并且abba,,2、ba,=2则称ba与互相垂直,并记作ba。3.已知空间两个向量b,a,则︱a︱︱b︳bacos叫做向量ba,的数量积,记作ba。即ba=︱a︱︱b︳bacos。4、性质:①eaaea,cos②0baba③aaa2④bababa,cos5、运算律①baba②abba③cabacba【基础训练】1.有4个命题:①若p=xa+yb,则p与a、b共面;②若p与a、b共面,则p=xa+yb;③若MP=xMA+yMB,则P、M、A、B共面;④若P、M、A、B共面,则MP=xMA+yMB.其中真命题的个数是.2.下列是真命题的命题序号是.①分别表示空间向量的有向线段所在的直线是异面直线,则这两个向量不是共面向量②若|a|=|b|,则a,b的长度相等而方向相同或相反③若向量AB,CD满足|AB|>|CD|,且AB与CD同向,则AB>CD④若两个非零向量AB与CD满足AB+CD=0,则AB∥CD3.在四面体O-ABC中,OA=a,OB=b,OC=c,D为BC的中点,E为AD的中点,则OE=用心爱心专心(用a,b,c表示).4.已知向量a,b满足|a|=2,|b|=3,|2a+b|=37,则a与b的夹角为.5.如图所示,已知空间四边形ABCD,F为BC的中点,E为AD的中点,若EF=(AB+DC),则=【典型列题】一、空间向量的基本运算例1如图所示,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,设1AA=a,AB=b,AD=c,M,N,P分别是AA1,BC,C1D1的中点,试用a,b,c表示以下各向量:(1)AP;(2)NA1;(3)MP+1NC.二、应用空间向量证明线面关系、求空间角和距离例2已知E、F、G、H分别是空间四边形ABCD的边AB、BC、CD、DA的中点,(1)求证:E、F、G、H四点共面;(2)求证:BD∥平面EFGH;(3)设M是EG和FH的交点,求证:对空间任一点O,有OM=41(OA+OB+OC+OD).例3如图所示,已知空间四边形ABCD的各边和对角线的长都等于a,点M、N分别是AB、CD的中点.(1)求证:MN⊥AB,MN⊥CD;(2)求MN的长;(3)求异面直线AN与CM所成角的余弦值.三、空间向量的综合运用例4如图,已知平行六面体ABCD--1111DCBA的底面ABCD是菱形,且CDCCBC11060BCD当1CCCD的值为多少时,能使BDCAC11平面?请给出证明。例5在平行六在面体ABCD--1111DCBA中...