空间向量的数乘运算PPT课件

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空间向量及其运算课件 课件

空间向量及其运算课件  课件
| AB | (x2 x1)2 ( y2 y1)2 , C(x, y)是AB的中点,则
x
y
x1 y1
2
x2 y2
2
空间向量
空间向量的坐标运算:
a (x1, y1, z1),b (x2 , y2 , z2 )
a b (x1 x2 , y1 y2 , z1 z2 );
a (x1, y1, z1), R;
空间向量
空间向量的夹角:
a (x1, y1, z1),b (x2 , y2 , z2 ) cos a,b a • b
| a || b |
x1x2 y1 y2 z1z2
x12 y12 z12 x22 y22 z22
垂直与平行:
a (x1, y1, z1),b (x2 , y2 , z2 ) a // b x1 y1 z1 (?)
(4)已知不共线的三点A、B、C,对平面 ABC外的任意一点O,若 OG 1 (OA OB OC) 则G是三角形ABC的重心 3
以上命题中,正确的是__________
已知三棱锥O—ABC中,G为△ABC的重心,OA=a,OB=b, OC=c,试用a , b , c 来表示OG.
(1)若AD是△ABC的中线,则有
平面的向量参数方程:
A, B,C是不共线的三点,P 平面ABC
存在唯一的实数对x, y,使 AP x
AB yAC
存在唯一的实数对x, y,使
OP (1 x y) OA yOC
存在唯一的实数对x, y, z
(x y z 1),使 OP x OA
yOB zOC
空间向量及其运算
• 空间向量的概念、表示、相等关系。 • 空间向量的加法、减法、数乘向量 • 加法交换律 • 加法结合律 • 数乘分配律

空间向量的数乘运算(收藏)

空间向量的数乘运算(收藏)
数乘后的模长为零,即得到零向量。
数乘运算与向量方向的关系
总结词
数乘运算不会改变向量的方向。
详细描述
对于任意非零向量$vec{a}$和实数$k$,当$k > 0$时,数 乘后的向量方向与原向量方向相同;当$k < 0$时,数乘后 的向量方向与原向量方向相反。特别地,当$k = 0$时,得 到零向量,没有方向可言。
在线性代数中的应用
矩阵运算
在矩阵运算中,数乘运算是一种基本的操作,它可以用来改 变矩阵的元素值,从而进行矩阵的加法、减法、乘法和转置 等操作。
向量运算
数乘运算可以用来改变向量的长度和方向,从而进行向量的 加法、减法、数乘等基本运算,是线性代数中向量运算的重 要基础。
04
空间向量数乘运算的注意 事项
03
空间向量数乘运算的应用
在物理中的应用
1 2 3
描述速度和加速度的方向变化
在物理中,速度和加速度都是空间向量,通过数 乘运算可以改变这些向量的模长和方向,从而描 述物体运动状态的变化。
解释电磁场中的洛伦兹力
在电磁学中,洛伦兹力是一个空间向量,可以通 过数乘运算来改变其大小和方向,以解释带电粒 子在磁场中的运动。
数乘运算在向量合成与分解中的应用
总结词
数乘运算在向量的合成与分解中具有广泛的应用,它 可以帮助我们更好地理解向量的性质和几何意义一,它在向量的合 成与分解中具有广泛的应用。通过数乘运算,我们可以 改变向量的长度和方向,从而更好地理解和操作向量。 在实际应用中,数乘运算可以帮助我们解决许多与向量 相关的几何问题,例如力的合成与分解、速度和加速度 的计算等。此外,数乘运算还可以与其他向量运算结合 使用,例如向量的点乘和叉乘,以解决更复杂的几何问 题。

课件1:3.1.2 空间向量的数乘运算(共线与共面向量)

课件1:3.1.2 空间向量的数乘运算(共线与共面向量)

∴EH ∥FG且|EH |=43|FG |≠|FG |.
又 F 不在直线 EH 上, ∴四边形 EFGH 是梯形.
规律方法 判断向量 a,b 共线的方法有两种: (1)定义法 即证明 a,b 所在基线平行或重合. (2)利用“a=xb⇒a∥b”判断 a,b 是空间图形中的有向线段,利用空间向量的运算性质, 结合具体图形,化简得出 a=xb,从而得 a∥b,即 a 与 b 共 线.
存在有序实数组{x,y,z},使得 p= xa+yb+zc
.
其中,表达式 xa+yb+zc 叫做向量 a,b,c 的线性表
达式或线性组合, a,b,c 叫做空间的一个基底,记 作 {a,b,c} ,a,b,c 都叫做基向量.
互动探究
题型一:共线向量的判定 例 1 如图 3-1-11 所示,已知四边形 ABCD 是空间四边形,E,H 分别是边 AB,AD 的中点,F, G 分别是边 CB,CD 上的点,且C→F=23C→B,C→G=23C→D. 求证:四边形 EFGH 是梯形.
图 3-1-11
【思路探究】 (1)E→H与F→G共线吗?怎样证明? (2)|E→H|与|F→G|相等吗? 【自主解答】 ∵E,H 分别是 AB、AD 的中点, ∴A→E=21A→B,A→H=12A→D, 则E→H=A→H-A→E=12A→D-12A→B=12B→D =21(C→D-C→B)=12(32C→G-32C→F) =43(C→G-C→F)=34F→G,
(2)由(1)知向量M→A,M→B,M→C共面,三个向量的基线又 过同一点 M,
∴M、A、B、C 四点共面, ∴M 在面 ABC 内.
规律方法 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(x,y),使 MP xMA yMB.满足这个关系式的点 P 都 在平面 MAB 内;反之,平面 MAB 内的任一点 P 都满足这个 关系式.这个充要条件常用于证明四点共面.

空间向量的数乘运算

空间向量的数乘运算
练1、已知A,B,C三点不共线,对平面ABC外的 任一点O,确定在下列条件下,M是否与A,B,C 三点共面:
1 1 1 ( 1 )O M O A O B O C ; 3 3 3 (2 )O M2 O AO BO C .
练2.已知点M在平面ABC内,并且对空间任意一点
1 1 O, , 则x的值为( ) O M x O A + O B + O C 3 3
充要条件是存在实数t,满足等式 若O P O A t A B
P B A
O P O A t a
其中向量 a 叫做直线 的方向向量 . l
a
( 或 A P t A B )
则A、B、P三点共线。
结 论 1 、 若 O Px O A y O B , xy 1 , A 、 B 、 P 三 点 共 线 .
复习
平面向量基本定理: 如果e1、e2是同一平面内两个不共线的向量, 那么对这一平面内的任意一个向量a,有且只有 一对实数λ1、λ2,使a=λ1e1+λ2e2. 其中不共线向量e1、e2叫做表示这一平面内 所有向量的一组基底.
空间中仍然成立 空 间 中 任 意 两 个 不 共 线 向 量 a , b , 那 么 向 量 p
A
1 ( a b) - c 2
B
a
c
b
G
1 ( a b c) 3
D
M C
练习: 在正方体ABCD-A’B’C’D’中,点E是面 AC’的中心,求下列各式中的x、y的值.
A
( 1 ) AC x ( AB BC CC )
' '
E C
D
B
' ( 2 ) AE AA x AB y AD

空间向量运算的坐标表示ppt课件

空间向量运算的坐标表示ppt课件
我们已经学过平面向量运算的坐标表示:
向量相加:
a+b
向量相减:
a-b
向量的数乘:
λa
空间向量运算的坐标
表示是怎样的呢?
向量的数量积:a•b
向量的模:
|a|
向量的夹角:
cos<a,b>
向量a在平面上可用有序实数对(x,y)表示,在空
间则用有序实数组(x,y,z)表示.
类比
平面向量运算的坐标表示
空间向量运算的坐标表示
a1=λb1,a2=λb2,
a·b=0
a1b1+a2b2=0
设a=(a1,a2,a3), b=(b1,b2,b3) ( ≠ 0 )
a//b
a=λ b
a1=λb1,a2=λb2,a3=λb3(λ∈R)
a⊥b
a ·b=0
a1b1+a2b2+a3b3=0
题型二:向量平行和垂直的坐标表示
1、已知a=(1,-5,6),b=(0,6,5),则a与b ( A )
a1b1+a2b2+a3b3=0
|| =
·=
1 2 + 2 2 + 3 2
d AB | AB | (a 2 a1 )2 (b2 b1 )2 (c2 c1 )2
a
b
a
b
a
b
·
1
1
2
2
3
2 2 2 2 32 2
cos < , >=

a
a
a
b
b
1
A.垂直
B.不垂直也不平行
C.平行且同向
D.平行且反向
2、设a=(1,y,-2),b=(-2,-4,z),若

_空间向量的数乘运算

_空间向量的数乘运算
D A H E B G C
F
在三棱锥O-ABC中,点M是△ABC的重心, u u u r 1u u u r u u u r u u u r 求证: .+ O M = ( O A + O B O C )
3
O
A M B D
C
小结作业
1.向量平行、共面与直线平行、共面是 不同的概念,共线向量通过平移可以移 到同一条直线上,共面向量通过平移可 以移到同一个平面上.
2.空间向量共线定理与平面向量共线定 理是一致的,空间向量共面定理是平面 向量基本定理的拓展,是判断空间向量 是否共面的理论依据.
3.利用空间向量共线定理和共面定理, 可以解决立体几何中的共点、共线、共 面和平行等问题,这是一种向量方法.
点P在直线l上
Û
a
A
P
l B
u u u r u u u r r ?O PO At + a u u u r u u u r u u u r O ? O PO A + t A B u u u r u u u r u u u ru u u r ? O P O A + t ( O B O A ) u u u r u u u r u u u r ? O P ( 1) t O A + t O B
u u u ru u u r u u u r u u u r ? O P O A = x A B + y A C
O
u u u r u u u r u u u r u u u r ? O P ( 1 -x y ) O A + x O B + y O C
C P
A
B
P在平面 ABC内(四点共面的证明) (2)OP OA x AB y AC (3)OP xOA yOB zOC ( x y z 1)

空间向量的数乘运算

空间向量的数乘运算

→ → → 证明】 【证明】 设AB = a,AD= b,AA1 = c. , , → 2 → 2→ 2 → ∵A1 E= 2ED1 = A1 D1 = AD= b, , 3 3 3 → 2→ 2 → 2 → → A1 F= FC = A1 C= (AC -AA1 ) 3 5 5 2 2 2 2 → → → = (AB +AD-AA1 )= a+ b- c. = + - 5 5 5 5 → → → ∴EF =A1 F-A1 E 2 4 2 2 2 = a- b- c= (a- b- c). - - = - - . 5 15 5 5 3 2 2 → → → → 又EB =EA1 +A1 A+AB =- b- c+ a= a- b- c, - + = - - , 3 3 → 2→ 所以 , , 三点共线. ∴EF = EB .所以 E, F, B 三点共线. 5
→ → 的中点.证明: 向量A 别为 BB1 和 A1 D1 的中点.证明: 向量 1 B、B1 C、 → EF 是共面向量. 是共面向量.
【思路点拨】 思路点拨】 利用向量共面的充要条件 或向量共面的定义来证明. 或向量共面的定义来证明.
【证明】 证明】 → → → → 法一: 法一:EF =EB +BA1 +A1 F 1→ 1 → → = B1 B-A1 B+ A1 D1 2 2 1 → → → BC)- = (B1 B+BC )-A1 B 2 1→ → = B1 C-A1 B. 2 → → → 由向量共面的充要条件知, 由向量共面的充要条件知,A1 B、B1 C、EF 是共面向 量.
例如: 例如:
r 3a
r a r −3a
显然,空间向量的数乘运算满足分配律 显然 空间向量的数乘运算满足分配律 及结合律
r r r r 即:λ(a +b) = λa + λb r r r a (λ + µ)= λa + µa r r λ(µa) = (λµ)a

空间向量及其运算(共22张PPT)

空间向量及其运算(共22张PPT)
向量场的点乘
两个向量场进行点乘运算,得到一个标量场,其 每个标量是原来两个向量场的对应向量的点乘结 果。
向量场的几何意义
向量场表示了空间中某一点受到的力或速度等物理量的分布情况,可以通 过图形表示出来。
向量场的方向表示了该点受到的力的方向或速度的方向,向量的大小表示 了力的大小或速度的大小。
通过观察图形可以直观地了解向量场的分布情况,从而更好地理解物理现 象和问题。
向量的模
向量的模定义为从起点到终点距离的 长度,记作|a|。
向量的模具有以下性质:|a + b| ≤ |a| + |b|,|a - b| ≤ |a| + |b|,|λa| = |λ||a| (λ为实数)。
向量的加法
向量的加法定义为同起点同终点的向量相加,即a + b = b + a(交换律),(λ + μ)a = λa + μa(结合律)。
向量场具有方向性和大小,表 示了空间中某一点受到的力或 速度等物理量的分布情况。
向量场的运算律
1 2 3
向量场的加法
将两个向量场叠加,得到一个新的向量场,其每 个向量是原来两个向量场的对应向量的和。
向量场的数乘
将一个标量与一个向量场中的每个向量相乘,得 到一个新的向量场,其每个向量是原来向量场的 对应向量与该标量的乘积。
向量在其他领域的应用
经济学
在经济学中,例如在市场分析和供需关系中,可以使用向量来表示不同因素之间的关系,通过向量的运算来分析 这些因素之间的关系。
生物学
在生物学中,例如在生态学和生物力学中,可以使用向量来描述生物体的运动、方向和力的作用,通过向量的运 算来分析这些力的作用和影响。
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2020年10月2日
bC
p
p
A aB
8
C
P
A
B
空间一点P位于平面ABC内 存在有序实数对(x,y),使 O
A PxA By A C
O P O A x A B y A C
20O 20年10P 月2日 O A x ( O B O A ) y ( O C O A 9)
对空间任一点O和不共线三点A、B、C,
共线向量基本定理:
对空间任意两个向量a,b(b0),
a//b存在实数,使得ab.
2020年10月2日
5
若O PxO Ay O B ,则点P、A、B共线的
充要条件是x+y=1;
点P在直线l上
a
PB l
存在实数t,使 AP ta A
O PO Ata
O PO A t A B O
O P O A t ( O B O A )
探究:对空间任意两个向量a,b,若 a=λb,则向量a与b的有什么位置关系? 反之向量a与b的有什么位置关系时,a= λb ?
若a=λb,则向量a与b共线;反之,当
b=0时不成立. 2020年10月2日
4
2. 共线向量
对空间两个向量a,b(b≠0),a//b的充 要条件是什么?
存在实数λ,使a=λb.
DC
A
B
H E
G
F
12
小结作业
1.向量平行、共面与直线平行、共面是 不同的概念,共线向量通过平移可以移 到同一条直线上,共面向量通过平移可 以移到同一个平面上.
2.空间向量共线定理与平面向量共线定 理是一致的,空间向量共面定理是平面 向量基本定理的拓展,是判断空间向量 是否共面的理论依据.
2020年10月2日
O P ( 1t ) O A t O B 2020年10月2日
6
3. 共面向量
平行于同一平面的向量,叫做共面向量
空间任意两个向量是共面的,但空间 任意三个向量就不一定共面。
2020年10月2日
7
3. 共面向量
若向量a,b不共线,则向量p与a,b共面 的充要条件是:存在惟一的有序实数对 (x,y),使p=xa+yb.
若O Px O A y O B z O C ,则点P在平 面ABC内的充要条件是 x+y+z=1.
C
P
A
B
O O P O A x ( O B O A ) y ( O C O A )
O P ( 1 x y ) O A x O B y O C 2020年10月2日
10
理论迁移
例1 在空间四边形ABCD中,E、F分别是
第三章 空间向量与立体几何
3.1 空间向量及其运算 3.1.2空间向量的数乘运算
2020年10月2日
1
1. 空间向量的数乘运算
实 数 与 空 间 向 量 a的 乘 积 a
仍 然 是 一 个 向 量 .
(1)大小:|λa|=|λ|·|a|; (2)方向:λ>0时同向,
λ<0时反向,
λ=0时λa=0.
2020年10月2日
2
1. 空间向量的数乘运算
(3)运算律:
分 配 律 : ( a + b ) = a + b
结 合 律 : ( a ) = a
2020年10月2日
3
2. 共线向量
共线向量: 如果表示空间向量பைடு நூலகம்有向线段所在的直线互 相平行或重合,则这些向量叫做共线向量或平行向量. 规
定: o 与任一向量 a 是共线向量.
汇报人:XXX 汇报日期:20XX年10月10日
14
AB、CD的中点,求证:向量E F 与B C 、 A D 共面.
A
E
B
D
F C
2020年10月2日
11
例2 已知平行四边形ABCD,从平面AC
外一点O引向量 OEkOA,OFkOB, OGkOC,OHkOD,求证: (1)E、F、G、H 四点共面;
(2)平面AC//平面EG. O
2020年10月2日
13
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