广西桂林市逸仙中学高一数学《空间向量及其加减与数乘运算》课件
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9.5空间向量及其运算第一课时空间向量及其加减与数乘运算-PPT课件

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想一想: 1.空间向量的概念及表示方法 如同平面向量一样,在空间,我们把具有大小和方向的量叫做向量. 与平面向量一样,空间向量也用有向线段表示,并且同向且等长的有向线段表示同一向 量或相等的向量. 2.空间向量的加法、减法与数乘运算的定义 (1)与平面向量一样,我们定义空间向量的加法、减法与数乘向量,运算如下: OB― →= OA― →+ AB― → =a+b; CA― →= OA―→- OC― → = a- b; OP― →= λa(λ∈ R).
法二:用三角形法则求:作 MN― →= a, NP― →=b,则有如图(2)所示 MP― →= a+ b. 2.向量的减法运算结果仍是向量,它可以看作是加法运算即 a- b=a+ (-b),例如上 面图(2)中 MP― →- MN― →= NP― →,图 (1)中 AB―→- AD―→= DB― →.
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做一做: 1.两个向量 (非零向量)的模相等是两个向量相等的 ( B (A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件 (C)充要条件 (D)既不充分也不必要条件
)
解析:两个向量相等,则其模也相等,反之,则不一定正确.应选 B.
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《空间向量及其加减与数乘运算》(课件)

abba
(2) 加法结合律:
(a b) c a (b c)
(3) 数乘分配律:
4. 空间向量的加法与数乘向量运算律: (1) 加法交换律:
abba
(2) 加法结合律:
(a b) c a (b c)
(3) 数乘分配律: (a b) a b
4. 空间向量的加法与数乘向量运算律:
CA OA OC a b
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a b
C b
O a
B
b
A
OB OA OC OA AB a b
CA OA OC a b
P
a
O
a
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a b
C b
O a
B
b
A
OB OA OC OA AB a b
CA OA OC a b
a b
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a b
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a
b
O
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a
b
O
a A
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a b
C b
O
a A
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a b
C b
O a
B
b
A
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a b
C b
结果为零向量的个数有____个.
[练习2] 已知平行六面体 ABCD-A1B1C1D1中,点M 是棱AA1中 点,点G 在对角线CA1 上,且
CG : GA=1 : 2,设 CD a,CB b,
CC1 c, 试用a, b, c表示向量CA,CA1,
(2) 加法结合律:
(a b) c a (b c)
(3) 数乘分配律:
4. 空间向量的加法与数乘向量运算律: (1) 加法交换律:
abba
(2) 加法结合律:
(a b) c a (b c)
(3) 数乘分配律: (a b) a b
4. 空间向量的加法与数乘向量运算律:
CA OA OC a b
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a b
C b
O a
B
b
A
OB OA OC OA AB a b
CA OA OC a b
P
a
O
a
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a b
C b
O a
B
b
A
OB OA OC OA AB a b
CA OA OC a b
a b
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a b
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a
b
O
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a
b
O
a A
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a b
C b
O
a A
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a b
C b
O a
B
b
A
3. 向量的加减运算与数乘运算:
a b
C b
结果为零向量的个数有____个.
[练习2] 已知平行六面体 ABCD-A1B1C1D1中,点M 是棱AA1中 点,点G 在对角线CA1 上,且
CG : GA=1 : 2,设 CD a,CB b,
CC1 c, 试用a, b, c表示向量CA,CA1,
3.1.1-3.1.2空间向量及其加减与数乘运算-数学选修2-1

一、空间向量的基本概念
平面向量 空间向量
定义
表示法 向量的模 相等向量 相反向量 单位向量 零向量
具有大小和方向的量 几何表示法 字母表示法 a AB
向量的大小
a
具有大小和方向的量 几何表示法 字母表示法 a AB
向量的大小
a
AB
AB
长度相等且方向相同 的向量 长度相等且方向 相反的向量 模为1的向量 长度为零的向量
三、空间向量的数乘运算
a 仍然是一个向量.
⑴当 ⑵当 ⑶当
与平面向量一样 , 实数 与空间向量 a 的乘积
0 时, a 与向量 a 的方向相同; 0 时, a 与向量 a 的方向相反; 0 时, a 是零向量.
例如: a
3a
(2) OP 2OA 2OB OC ;
2 1 2 (1) OP OA OB OC ; 5 5 5
例1:已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1,
求满足下列各式的x的值。
(1) AB1 A1 D1 C1C x AC
1.共面向量:平行于同一平面的向量,
叫做共面向量.
b c a
d
注意:空间任意两个向量是共面的,但空间 任意三个向量 既可能共面,也可能不共面
那么什么情况下三个向量共面呢?
由平面向量基本定理知,如果 e1 , e2
a e2 e1
是平面内的两个不共线的向量,那么 对于这一平面内的任意向量 a ,有且 2 使a 1e1 2e2 只有一对实数 1,
3a
四、空间向量加法与数乘向量运算律
⑴加法交换律:a + b = b + a; ⑵加法结合律:(a + b) + c =a + (b + c);
《空间向量的加减法与数乘运算》

②结合律:(a+b)+c=a+(b+c).
2.空间向量的数乘运算
(1)数乘运算法则与平面向量类似,实数 与空间向量a的乘积仍然是一个向量,记作
a.求实数与空间向量的乘积的运算称为空间向量的数乘运算,向量a的长度和方向满足:
① | a || || a |
②当 >0时,向量 a与向量a方向相同;当 <0时,向量a与向量a方向相反;当
(1). AB AD AA'
(2).DD AB BC (3). AB AD 1 (DD' BC)
2
解 (1). AB AD AA AC AA AC CC AC
(2). DD AB BC BB BA
(3)设点M为CB'的中点,则AB
AC 1 CB AM
ADBC1(DBAD
设计意图
师生互动,通过教师讲解、学生板演等方式研究例题,突破重难点,提升学生的直观想 象、数学运算及逻辑推理核心素养.
学而优 · 教有方
归纳小结
教学内容
1.基本知识 (1)空间向量的加减法运算法则; (2)加法运算律; (3)空间向量的数乘运算及其运算律; (4)共线向量基本定理. 2.数学核心素养 (1)直观想象; (2)数学运算; (3)逻辑推理.
学而优 · 教有方
高中数学 GAOZHONGSHUXUE
归纳小结
师生互动
教师引导学生分组回答,小组评价.
设计意图
培养学生的概括总结能力.
高中数学 GAOZHONGSHUXUE
学而优 · 教有方
布置作业
教学内容
教材第100页练习第1,2题.
师生互动
学生独立完成,教师批改.
高中数学数学:3.1.2《空间向量及其运算-数乘运算》课件

显然,空间向量的数乘运算满足分配律 及结合律
即:(a b) a b
( )a a a
(a) ()a
1、空间共线向量充要条件:
对于空间任意两 a,b(个 b0向 ),a量 //bab
推论: 对于空间O一 点 , P点 在直l上 线的充要条 存在实 t,数使 OPOAta
2、 p与a,b共 面 的 充 要 条 件 是 存 在 唯 一 的 有( 序 x,y实 )使数 px对 ayb
OAOBOCOD
向 量 的 平 行 与 重 合
定义:表示空间向量的有向线段所在直线互相平行或 重合,则称这些向量叫共线向量.(或平行向量)
思考⑴:对空间任意两个向量 a 与 b ,如果 a b ,那
么 a 与 b 有什么关系?反过来呢? 类似于平面,对于空间任意两个向量 a , b ( b 0 ),
a // b R , a b . c
b
a
思考(2)
思考:如图, l 为经过已知点 A 且平行非零向量 a 的直线,
那么如何表示直线 l 上的任一点 P ?
•l
A•
P
a
注:非零向量 a 叫做 直线 l 的方向向量.
作业:课本 P106 A 组第 1、2 题
例2:平行六面体ABCD-A1B1C1D1, 求满足以下各式的x的值。
到A1B1C1D1的轨迹所形成的几何体. 记做ABCD-A1B1C1D1
注:始点相同的三个不共面向量之和,等于以这三个向量 为棱的平行六面体的以公共始点为始点的对角线所示向量
例2:平行六面体ABCD-A1B1C1D1, 求满足以下各式的x的值。
( 2 ) 2 A D 1 B D 1 x A C 1 ( 3 ) A C A B 1 A D 1 x A C 1
课件15:3.1.1 空间向量及其加减运算~3.1.2 空间向量的数乘运算

解:(1)∵P 是 C1D1 的中点, ∴A→P=A→A1+A→1D1+D→1P=a+A→D+12D→1C1 =a+c+12A→B=a+c+12b. (2)∵N 是 BC 的中点, ∴A→1N=A→1A+A→B+B→N =-a+b+12B→C=-a+b+12A→D=-a+b+12c.
(3)∵M 是 AA1 的中点, ∴M→P=M→A+A→P=12A→1A+A→P =-12a+(a+c+12b)=12a+12b+c. 又N→C1=N→C+C→C1=12B→C+A→A1=12A→D+A→A1=12c+a, ∴M→P+N→C1=(12a+12b+c)+(a+12c)=32a+12b+32c.
典例 2 如图,已知长方体 ABCD—A′B′C′D′,化简下列向 量表达式,并在图中标出化简结果的向量. (1)A→A′-C→B; (2)A→A′+A→B +B→′C′.
解:(1)A→A′-C→B=A→A′-D→A=A→A′+A→D=A→D′. (2)A→A′+A→B+B→′C′ =(A→A′+A→B)+B→′C′ =A→B′+B→′C′=A→C′. 向量A→D′、A→C′如图所示.
令M→Q=λM→N+μM→P,则-12a+b+12c=12(μ-λ)a+12λb+12μc,
12(μ-λ)=-12 ∴12λ=1
12μ=12
,∴λμ==21 .
∴M→Q=2M→N+M→P,因此向量M→Q、M→N、M→P共面, ∴四点 M、N、P、Q 共面.
〔跟踪练习 5〕如图,已知 E、F、G、H 分别为空间四边形 ABCD 的边 AB、BC、CD、DA 的中点.用向量法证明 E、F、 G、H 四点共面.
共面向量
对空间任意一点 O,点 P 在直 点 P 位于平面 ABC 内的充要
9.5.1 空间向量加减法及数乘运算(一)从名师课件

32
1 (2) (AB+AC-AD)
2
A
.F
D
B
.
..
G
E
H
C
小结
类比思想 数形结合思想
平面向量
空间向量
概念 定义 表示法 相等向量
加法 减法
加则
运算 数乘:ka,k为正数,负数,零
具有大小和方向的量 数乘:ka,k为正数,负数,零
运 加法交换律 a b b a 算 加法结合律 律 (a b) c a (b c)
A1A2+A2A3+A3A4+…+An-1An=A1An
A1
An-1
An …
A2
A3 A
4
②首尾相接的若干向量构成一个封闭图形, 则它们的和为零向量.即:
A1A2+A2A3+…+An-1An+AnA1= 0
A1
An-1
A
An
…
2
A
3
A
4
4.平行六面体:
a 平行四边形ABCD平移向量 到A1B1C1D1的轨迹所形
空间图形的平移
F2
F3 F1
D’ A’
C’ B’
a
D
A
C B
2. 空间向量与平面向量的关系
已知空间两个任意向量 a ,b ,作 OA =a ,OB = b ,由O、A、
B三点确定一个平面或共线可知,空间任意两个向量都可用同一 平面内的有向线段表示.
结论:凡是涉及空间任意两个向量的问题,平面向量中有关结 论仍适用于它们。
平行向量: 方向相同或相反的向量. 共线向量: 平行向量也叫共线向量.
1 (2) (AB+AC-AD)
2
A
.F
D
B
.
..
G
E
H
C
小结
类比思想 数形结合思想
平面向量
空间向量
概念 定义 表示法 相等向量
加法 减法
加则
运算 数乘:ka,k为正数,负数,零
具有大小和方向的量 数乘:ka,k为正数,负数,零
运 加法交换律 a b b a 算 加法结合律 律 (a b) c a (b c)
A1A2+A2A3+A3A4+…+An-1An=A1An
A1
An-1
An …
A2
A3 A
4
②首尾相接的若干向量构成一个封闭图形, 则它们的和为零向量.即:
A1A2+A2A3+…+An-1An+AnA1= 0
A1
An-1
A
An
…
2
A
3
A
4
4.平行六面体:
a 平行四边形ABCD平移向量 到A1B1C1D1的轨迹所形
空间图形的平移
F2
F3 F1
D’ A’
C’ B’
a
D
A
C B
2. 空间向量与平面向量的关系
已知空间两个任意向量 a ,b ,作 OA =a ,OB = b ,由O、A、
B三点确定一个平面或共线可知,空间任意两个向量都可用同一 平面内的有向线段表示.
结论:凡是涉及空间任意两个向量的问题,平面向量中有关结 论仍适用于它们。
平行向量: 方向相同或相反的向量. 共线向量: 平行向量也叫共线向量.
3.1空间向量及其加减与数乘运算课件

向量共线定理
类似于平面,对于空间任意两个 向量 a , b ( b 0 ),
a // b 存在唯一的 R , a b .
b c
由此可判断空间中两直线平行或三点共线问题 a
A、B、P三点共线的充要条件
A、B、P三点共线
AP t AB
OP xOA yOB(x y 1)
中点公式:若P为AB中点, 则 OP 1 OA OB 2 B P A
的夹角都为900,
F3
它们的合力的大小
为多少N?
F1
这需要进一步来认识空间中的向量
空间向量的有关概念: 空间向量:在空间中,具有大小和方向的量.
常用 a 、b 、c ……等小写字母来表示.
1.向量 a 的大小叫做向量的长度或模,记为 a .
2.可用一条有向线段 AB 来表示向量,向量 AB 的模又记为 AB 就是线段 AB 的长度.
(2)首尾相接的若干向量若构成一个封闭图 形,则它们的和为零向量. A1 A2 A2 A3 A3 A4 An A1 0
问题 1:
C
向上
B
正北
O 正东 A
如图:已知 OA=6 米, AB=6 米,BC=3 米,
? 那么 OC=
问题 2:
F2
已知F1=10N, F2=15N,F3=15N
这三个力两两之间
D
2
G
B
M
C
练习2 在立方体AC ,中,点E是面A ’ C’ 的中心,求下列各式 中的x,y.
A
E
D
B
C
(1)AC ' x(AB BC CC ' )
(2)AE AA ' xAB yAD
A
D
类似于平面,对于空间任意两个 向量 a , b ( b 0 ),
a // b 存在唯一的 R , a b .
b c
由此可判断空间中两直线平行或三点共线问题 a
A、B、P三点共线的充要条件
A、B、P三点共线
AP t AB
OP xOA yOB(x y 1)
中点公式:若P为AB中点, 则 OP 1 OA OB 2 B P A
的夹角都为900,
F3
它们的合力的大小
为多少N?
F1
这需要进一步来认识空间中的向量
空间向量的有关概念: 空间向量:在空间中,具有大小和方向的量.
常用 a 、b 、c ……等小写字母来表示.
1.向量 a 的大小叫做向量的长度或模,记为 a .
2.可用一条有向线段 AB 来表示向量,向量 AB 的模又记为 AB 就是线段 AB 的长度.
(2)首尾相接的若干向量若构成一个封闭图 形,则它们的和为零向量. A1 A2 A2 A3 A3 A4 An A1 0
问题 1:
C
向上
B
正北
O 正东 A
如图:已知 OA=6 米, AB=6 米,BC=3 米,
? 那么 OC=
问题 2:
F2
已知F1=10N, F2=15N,F3=15N
这三个力两两之间
D
2
G
B
M
C
练习2 在立方体AC ,中,点E是面A ’ C’ 的中心,求下列各式 中的x,y.
A
E
D
B
C
(1)AC ' x(AB BC CC ' )
(2)AE AA ' xAB yAD
A
D
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2.空间向量和的多边形法则
有限多个空间向量 a1,a2,…,an 相加,也可以像平面向量那样,从某点 O 出发,逐一 引向量 OA1― →= a1, A1A2― →= a2, …, An- 1An― →=an, 如图, 于是以所得折线 OA1 A2… An 的起点 O 为起点、终点 An 为终点的向量 OAn― →,就是 a1,a2,…,an 的和,即 OAn― →= OA1―→+ A1A2― →+…+ An- 1An― →= a1+ a2+…+ an. 此即为空间向量和的多边形法则. 用折线作向量的和时,有可能折线的终点恰恰重合到起点上,这时的和向量就为零向量.
知识要点二:关于向量的三角形法则和平行四边形法则 1.正确应用向量的三角形法则和平行四边形法则 (1)在掌握向量加减法的同时, 应首先掌握有特殊位置关系的两个向量的和或差, 如共线、 共起点、共终点等. (2)要记住常用关系、常用数据.如在△ ABC 中, AB― →+ BC― →+ CA―→= 0;以向 量 a、 b 为邻边的平行四边形中, a± b 表示的是两条对角线所在的向量. (3)在应用向量的三角形法则和平行四边形法则时,要注意其要点:①对于向量加法,运 用平行四边形法则要求两向量共起点,运用三角形法则要求向量首尾顺次相连. ②对于向量的减法,要求两向量有共同的起点. a-b 表示的是由 b 的终点指向 a 的终点的向量,即 a-b 的方向是由减数的终点指向被 减数的终点.
(2)空间向量的加法与数乘向量运算满足如下运算律: ①加法交换律: a+b=b+a. ②加法结合律: (a+b)+c= a+(b+c). ③数乘分配律: λ(a+b)=λa+λb. 3.平行六面体的概念 平行四边形 ABCD(包括它的内部 )平移向量 a 到 A′B′ C′D′的轨迹所形成的几何体 叫做平行六面体,并记作平行六面体 ABCDA′B′C′ D′.它的六个面都是平行四边形,每 个面的边叫做平行六面体的棱.
解析:当两个空间向量的起点相同,终点也相同时,这两个向量必相等,但两个向量相 等,却不一定起点相同、终点相同,故 ①错;根据向量相等的定义,要保证两向量相等,不 仅模要相等,而且方向还要相同,但 ②中向量 a 与 b 的方向不一定相同,故 ②错;根据正方 体的性质,在正方体 ABCDA1B1C1D1 中,向量 AC― →与 A1C1― →的方向相同,模也相等, 应有 AC― →= A1C1― →,故 ③正确;命题 ④显然正确;对于命题 ⑤,空间中任意两个单位向 量模均为 1,但方向不一定相同,故不一定相等,故 ⑤错.故选 C.
做一做: 1.两个向量 (非零向量)的模相等是两个向量相等的 ( B (A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件 (C)充要条件 (D)既不充分也不必要条件
)
解析:两个向量相等,则其模也相等,反之,则不一定正确.应选 B.
2.在平行六面体 ABCDA′ B′C′D′各棱上的向量中,与向量 AA′―→相等的向量 有( B ) (A)0 个 (B)3 个 (C)6 个 (D)9 个
4.正方体 ABCDA1B1C1D1 中化简 AB― →+BC― →+CC1― →=________.
解析:由向量的加法运算法则得 AB― →+BC― →+CC1― →= AC1― →.
答案:AC1― →
(
教师备用: 正方体 ABCDA1B1C1D1 中,化简 AB― →+BC― →+CC1― →正确的结果是 A ) (A)AC1― → (B)A1C― → (C)BD1― → (D)D1B―→
解析: 平 行六面体中与 向量 AA′― → 相等 的向量分别是 BB′― → 、 CC′― →、 DD′― →,一共有 3 个,选 B.
3.空间任意四个点 A、B、C、D,则 DA― →+CD― →-CB― →等于( (A)DB―→ (B)AC― → (C)AB―→ (D)BA― →
D )
解析: DA―→+ CD― →-CB― →=CD― →+ DA― →+BC― →=CA― →+ BC― → =BC― →+ CA― →= BA― → 应选 D.
二
空间向量
9.5
空间向量及其运算
第一课时
空间向量及其加减与数乘运算
想一想: 1.空间向量的概念及表示方法 如同平面向量一样,在空间,我们把具有大小和方向的量叫做向量. 与平面向量一样,空间向量也用有向线段表示,并且同向且等长的有向线段表示同一向 量或相等的向量. 2.空间向量的加法、减法与数乘运算的定义 (1)与平面向量一样,我们定义空间向量的加法、减法与数乘向量,运算如下: OB― →= OA― →+ AB― → =a+b; CA― →= OA―→- OC― → = a- b; OP― →= λa(λ∈ R).
解析:如图 AB― →+ BC― →+ CC1― →= AC1― → 应选 A.
知识要点一:空间向量的加减与数乘运算 1. 向量的加法运算结果仍是向量,它的运算法则与平面向量的加法一样,有平行四边 形法则和三角形法则. 例如:已知 求 a+ b. 解:法一:用平行四边形法则求:作 AB― →=a,AD― →= b,则有如图 (1)所示 AC―→ = a+ b.
向量的概念辨析题 【例 1】 给出以下命题: ①两个空间向量相等,则它们的起点相同,终点也相同; ②若空间向量 a、 b 满足 |a|= |b|,则 a= b; ③在正方体 ABCDA1B1C1D1 中,必有 AC― →= A1C1― →; ④若空间向量 m、 n、 p 满足 m= n, n= p,则 m=p; ⑤空间中任意两个单位向量必相等. 其中不正确命题的个数是 ( ) (A)1 (B)2 (C)3 (NP― →=b,则有如图(2)所示 MP― →= a+ b. 2.向量的减法运算结果仍是向量,它可以看作是加法运算即 a- b=a+ (-b),例如上 面图(2)中 MP― →- MN― →= NP― →,图 (1)中 AB―→- AD―→= DB― →.