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1、
理科第18周 空間向量的數(shù)量積、空間向量坐標(biāo)運(yùn)算
核心知識(shí)
1、空間向量的數(shù)量積及運(yùn)算律
(1)數(shù)量積及相關(guān)概念
①兩向量的夾角
已知兩個(gè)非零向量a,b,在空間任取一點(diǎn)O,作=a,=b,則∠AOB叫做向量a與b的夾角,記作〈a,b〉,其范圍是0≤〈a,b〉≤π,若〈a,b〉=,則稱a與b互相垂直,記作a⊥b.
②兩向量的數(shù)量積
已知空間兩個(gè)非零向量a,b則|a||b|cos〈a,b〉叫做向量a,b的數(shù)量積,即a·b=|a||b|cos〈a,b〉.
(2)空間向量數(shù)量積的運(yùn)算律
①結(jié)合律:(λa)·b=λ(a·b);②交換律:a·
2、b=b·a;③分配律:a·(b+c)=a·b+a·c.
2、基本定理
(1)共線向量定理:空間任意兩個(gè)向量a、b(b≠0),a∥b的充要條件是存在實(shí)數(shù)λ,使a=λb.
(2)共面向量定理:如果兩個(gè)向量a,b不共線,p與向量a,b共面的充要條件是存在實(shí)數(shù)x,y使p=xa+yb.
(3)空間向量基本定理:如果三個(gè)向量a,b,c不共面,那么對(duì)空間任一向量p,存在一個(gè)唯一的有序?qū)崝?shù)組x,y,z,使p=xa+yb+zc.
3、空間向量的坐標(biāo)表示及運(yùn)算
(1)數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算
設(shè)a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),
則①a±
3、b=(a1±b1,a2±b2,a3±b3);
②λa=(λa1,λa2,λa3);
③a·b=a1b1+a2b2+a3b3.
(2)共線與垂直的坐標(biāo)表示
設(shè)a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),
則a∥b?a=λb?a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3(λ∈R),
a⊥b?a·b=0?a1b1+a2b2+a3b3=0(a,b均為非零向量).
(3)模、夾角和距離公式
設(shè)a=(a1,a2,a3),b=(b1,b2,b3),
則|a|==,
cos〈a,b〉==.
設(shè)A(a1,b1,c1),B(a2,b2,c
4、2),
則dAB=||=.
自我測(cè)評(píng)
1.在空間四邊形ABCD中,·+·+·=________.
解析 如圖,設(shè)=a,=b,=c,
·+·+·
=a·(c-b)+b·(a-c)+c·(b-a)=0
2.兩不重合直線l1和l2的方向向量分別為v1=(1,0,-1),v2=(-2,0,2),則l1與l2的位置關(guān)系是________.
解析 ∵v2=-2v1,∴v1∥v2.
3.已知a=(-2,-3,1),b=(2,0,4),c=(-4,-6,2),則下列結(jié)論正確的是( ).
A.a(chǎn)∥c,b∥c B.a(chǎn)∥b,a⊥c
C.a(chǎn)∥c,a⊥b D.以上都不對(duì)
解析 ∵c=(-4,-6,2)=2(-2,-3,1)=2a,∴a∥c,
又a·b=-2×2+(-3)×0+1×4=0,∴a⊥b.
答案 C
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