§8.6空间向量及其运算要点梳理1.空间向量的有关概念(1)空间向量:在空间中,具有和的量叫做空间向量.(2)相等向量:方向且模的向量.(3)共线向量:表示空间向量的有向线段所在直线互相于同一平面的向量.(4)共面向量:的向量.大小方向相同相等平行平行或重合基础知识自主学习2.共线向量、共面向量定理和空间向量基本定理(1)共线向量定理对空间任意两个向量a,b(b≠0),a∥b的充要条件是.推论如图所示,点P在l上的充要条件是:①其中a叫直线l的方向向量,t∈R,在l上取,则①可化为存在实数λ,使得a=λbtaOAOPaABOP.)1(OBtOAtOP或ABtOA(2)共面向量定理的向量表达式:p=,其中x,y∈R,a,b为不共线向量,推论的表达式为或对空间任意一点O有,其中x+y+z=1.(3)空间向量基本定理如果三个向量a,b,c不共面,那么对空间任一向量p,存在有序实数组{x,y,z},使得p=,把{a,b,c}叫做空间的一个基底.xa+ybMByMAxMPOPMByMAxOM,OBzOAyOMxOP或xa+yb+zc3.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=a,=b,则叫做向量a与b的夹角,记作,其范围是,若〈a,b〉=,则称a与b,记作a⊥b.②两向量的数量积已知空间两个非零向量a,b,则叫做向量a,b的数量积,记作,即.OAOB∠AOB〈a,b〉0≤〈a,b〉≤π2π互相垂直|a||b|cos〈a,b〉a·ba·b=|a||b|cos〈a,b〉(2)空间向量数量积的运算律①结合律:(λa)·b=;②交换律:a·b=;③分配律:a·(b+c)=.4.空间向量的坐标表示及应用(1)数量积的坐标运算若a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),则a·b=.(2)共线与垂直的坐标表示设a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),则a∥b,,,λ(a·b)b·aa·b+a·ca1b1+a2b2+a3b3a=λba1=λb1a2=λb2a3=λb3(λ∈R)a⊥b(a,b均为非零向量).(3)模、夹角和距离公式设a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),则|a|=,cos〈a,b〉=.若A(a1,b1,c1),B(a2,b2,c2),则dAB==.a·b=0a1b1+a2b2+a3b3=0aa332221aaa||||baba232221232221332211bbbaaabababa||AB212212212)()()(ccbbaa基础自测1.下列命题中是真命题的是()A.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B.若|a|=|b|,则a,b的长度相等且方向相同或相反C.若向量,满足且与同向,则>D.若两个非零向量与满足+=0,则∥ABCD|,|||CDABABCDABCDABCDABCDABCD解析A错.因为空间任两向量平移之后可共面,所以空间任意两向量均共面.B错.因为|a|=|b|仅表示a与b的模相等,与方向无关.C错.因为空间向量不研究大小关系,只能对向量的长度进行比较,因此也就没有>这种写法.D对. +=0,∴=-,∴与共线,故∥正确.答案DABCDABCDABCDABCDABCD2.已知空间四边形OABC中,点M在线段OA上,且OM=2MA,点N为BC的中点,设=a,=b,=c,则等于()解析OAOBOCMNcbacbacbacba213232.D213221.C212132.B322121.AOAOCOBOMONMN32)(21.322121acbB3.下列命题:①若A、B、C、D是空间任意四点,则有②|a|-|b|=|a+b|是a、b共线的充要条件;③若a、b共线,则a与b所在直线平行;④对空间任意一点O与不共线的三点A、B、C,若(其中x、y、z∈R),则P、A、B、C四点共面.其中不正确命题的个数是()A.1B.2C.3D.4BCAB;0DACDOCzOByOAxOP解析①中四点恰好围成一封闭图形,正确;②中当a、b同向时,应有|a|+|b|=|a+b|;③中a、b所在直线可能重合;④中需满足x+y+z=1,才有P、A、B、C四点共面.答案C4.A(1,0,1),B(4,4,6),C(2,2,3),D(10,14,17)这四个点(填共面或不共面).解析=(3,4,5),=(1,2,2),=(9,14,16),即(9,14,16)=(3x+y,4x+2y,5x+2y),ABACAD.ACyABxAD设.,3,2四点共面所以CD、、A、yx共面B题型一空间向量的线性运算如图所示,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,设=a,=b,=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);(2);(3).根据空间向量加减法及数乘运算的法则和运算律即可.【例1】1AAABADAPNA11NCAP思维启迪题型分类深度剖析解(1) P是C1D1的中点,.2121211...