4空间向量的正交分解及其坐标表示学习目标1
掌握空间向量的正交分解及空间向量基本定理和坐标表示;2
掌握空间向量的坐标运算的规律;学习过程一、课前准备(预习教材P92-96找出疑惑之处)复习1:平面向量基本定理:对平面上的任意一个向量,是平面上两个向量,总是存在实数对,使得向量可以用来表示,表达式为,其中叫做
若,则称向量正交分解
复习2:平面向量的坐标表示:平面直角坐标系中,分别取x轴和y轴上的向量作为基底,对平面上任意向量,有且只有一对实数x,y,使得,,则称有序对为向量的,即=
二、新课导学※学习探究探究任务一:空间向量的正交分解问题:对空间的任意向量,能否用空间的几个向量唯一表示
如果能,那需要几个向量
这几个向量有何位置关系
新知:1空间向量的正交分解:空间的任意向量,均可分解为不共面的三个向量、、,使
如果两两,这种分解就是空间向量的正交分解
(2)空间向量基本定理:如果三个向量,对空间任一向量,存在有序实数组,使得
把的一个基底,都叫做基向量
反思:空间任意一个向量的基底有个
⑶单位正交分解:如果空间一个基底的三个基向量互相,长度都为,则这个基底叫做单位正交基底,通常用{i,j,k}表示
⑷空间向量的坐标表示:给定一个空间直角坐标系O-xyz和向量a,且设i、j、k为x轴、y轴、z轴正方向的单位向量,则存在有序实数组,使得,则称有序实数组为向量a的坐标,记着
⑸设A,B,则=
⑹向量的直角坐标运算:设a=,b=,则⑴a+b=;⑵a-b=;⑶λa=;⑷a·b=
设,则向量的坐标为
若A,B,则=
已知a=,b=,求a+b,a-b,8a,a·b※典型例题例1已知向量是空间的一个基底,从向量中选哪一个向量,一定可以与向量构成空间的另一个基底
变式:已知O,A,B,C为空间四点,且向量不构成空间的一个基底,那么点O,A,B,C是否共面