共线向量与共面向量.

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高中几何知识解析解析几何中的向量共线与共面性质

高中几何知识解析解析几何中的向量共线与共面性质

高中几何知识解析解析几何中的向量共线与共面性质几何学是数学的一个重要分支,而解析几何则是几何学中的一个重要工具。

在高中阶段的数学学习中,我们需要掌握一些几何知识,其中包括向量的共线与共面性质。

本文将对这些性质进行解析解析,以加深对几何知识的理解。

一、向量的共线性质在几何中,向量是一个具有大小和方向的量,可以用有序实数对表示。

在解析几何中,我们通常将向量表示为坐标形式,即[x, y]。

如果两个向量的方向相同或者相反,那么它们是共线的。

换句话说,如果两个向量的方向向量相等或者相反,那么它们是共线的。

例如,向量A=[2, 3],向量B=[4, 6],可以通过将向量B的坐标除以2得到向量A,即[4/2, 6/2] = [2, 3],所以向量A和向量B是共线的。

在解析几何中,我们可以通过计算向量的斜率来判断两个向量是否共线。

如果两个向量的斜率相等,那么它们是共线的。

以直线上的两个点A和B为例,坐标分别为(x1, y1)和(x2, y2),那么两个点的斜率就可以通过公式(y2-y1)/(x2-x1)来计算。

二、向量的共面性质在几何中,如果三个或者更多个向量在同一个平面上,那么它们是共面的。

换句话说,如果一个向量可以表示为其他向量的线性组合,那么它们是共面的。

例如,有向量A=[1, 2, 3],向量B=[4, 5, 6],以及向量C=[2, 4, 6]。

我们可以看到,向量C可以表示为向量A和向量B的线性组合,即C=2A+2B。

因此,向量A、向量B和向量C是共面的。

在解析几何中,我们可以通过计算向量的混合积来判断三个向量是否共面。

向量的混合积可以通过公式[A, B, C]来计算,其中A、B和C是三个向量。

如果混合积等于零,那么这三个向量是共面的,否则就不共面。

总结:在高中的几何学中,向量的共线与共面性质是非常重要的知识点。

通过解析几何的方法,我们可以判断两个向量是否共线,以及三个向量是否共面。

向量的共线性质可以通过方向向量相等或者相反来判断,也可以通过计算斜率来判断;向量的共面性质可以通过线性组合或者计算混合积来判断。

共线向量与共面向量.

共线向量与共面向量.




加法结合律(点乘不适用) 数乘分配律(点乘分配律也适用) 即:a · (b

± c )= a ·b ± a ·c





2
二、有关概念:
1,共线向量:若表示空间向量的有向线段所在的直线互 相平行或重合,则这些向量称为共线向量或为平行向量
(说明:平行向量与直线的平行是有区别的) 符号:“∥” 例如:右图中三线段互相平行, b a 则有: a∥ b ∥ c 读作: , , 是共线向量。 b a c c 2,对共线向量的理解: (1)提问:你能想到空间内的共线向量所在直线的位 置关系有哪些? (2)注重平面内的共线向量向空间内的共线向量转化: 3 主要是直线位置摆放的变化( 0 怎么认识? )


2,判定三个向量共面方法: 共面向量定义和定理(两种判定方法),要素为:
定义法:这多个向量与同一平面平行; 定理判定:一向量是另外两个向量的线性组合 3,作用:判定向量、四点共面,向量间计算等 推论:点P在面MAB内 存在x、y∈R,满足: MP=x MA +y MB 或 OP= OM+x MA+y MB(O为任一点) P 分析: 点 P 已在平面 MAB 内, y MB MP 必有 MP MA MB在同一面内 B (还有 PM PA PB 在同一面内) 则:一个是另外两个的线性组合 MP =x MA +y MB 成立 M x MA 15A 由共面向量定义及有公共点M即证
19
2,判断正误(其中x、y ∈R): ①若 a b c 共面,则有: a =x b +y c ( ) ②若 a b c不共面,则: a =x b +y c 不成立( ) b c不共线,则:a =x b +y c ( ) ③若 a b c 共面, ④若 a =x b +y c ,则: a b c 共面。( )

第二课时共线向量与共面向量

第二课时共线向量与共面向量
子为平面 MAB 的向量表示式.
问题探究
1.空间一点 O 和不共线的三点 A、B、C,若 P 在 △ ABC 表示的平面内且O→P=xO→A+yO→B+zO→C,那 么 x,y,z 满足什么关系?
提示:x+y+z=1.因为O→P=O→A+mA→B+nA→C=O→A +m(O→B-O→A)+n(O→C-O→A) =(1-m-n)O→A+mO→B+nO→C. ∴x+y+z=(1-m-n)+m+n=1.
第二课时 共线向量与共面向量
课前自主学习
课标研读 1.了解共线向量、共面向量的概念;掌握共 线向量定理和共面向量定理;会利用共线向 量定理和共面向量定理解决相关问题. 2.重点是共线向量定理、共面向量定理,难 点是共线向量、共面向量的判定.
温故夯基
1.平面向量a与b共线,即存在非零实数λ,使 得___a_=__λ_b_(b_≠_0_)___. 2.空间向量的加减法仍可根据__三__角__形__法则 和_平__行__四__边__形__法则进行. 3.空间向量的加法交换律为_a_+__b_=__b_+__a_,加 法结合律为_(_a_+__b_)+__c_=__a_+__(_b_+__c_)_,数乘分配 律为__λ_(a_+__b_)_=__λ_a_+__λ_b__.
例2 正方体 ABCD A1B1C1D1 中,E、F 分别为 BB1 和 A1D1 的中点.证明:向量A→1B、B→1C、E→F是 共面向量.
【思路点拨】 解答本题可利用向量共面的充要 条件证明,也可利用向量共面的定义证明.
【证明】 法一:如图①所示. E→F=E→B+B→A1+A→1F=12B→1B-A→1B+12A→1D1 =12(B→1B+B→C)-A→1B=12B→1C-A→1B.
例1 如果点O为平行六面体ABCD—A1B1C1D1 中AC1的中点,求证:B1、O、D三点共线. 【思路点拨】 寻求O→B1与O→D的等式关系. 【证明】 如图所示,连结OB1、OD.

共线向量与共面向量-高中数学知识点讲解

共线向量与共面向量-高中数学知识点讲解

共线向量与共面向量1.共线向量与共面向量【知识点的认识】1.定义(1)共线向量与平面向量一样,如果表示空间向量的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,记作 푎∥→ →푏.0与任意向量是共线向量.(2)共面向量平行于同一平面的向量叫做共面向量.2.定理(1)共线向量定理→ → →→ 对于空间任意两个向量 푎、푏(푏 ≠ 0),푎 ∥ → → →푏的充要条件是存在实数 λ,使得푎 = 휆푏. (2)共面向量定理→→ → → →→ 如果两个向量 푎、푏不共线,则向量푝与向量푎、푏共面的充要条件是存在唯一的有序实数对(x ,y ),使得푝 = 푥 → →푎 +푦푏.【解题方法点拨】空间向量共线问题:→ →(1)判定向量共线就是充分利用已知条件找到实数 λ,使푎 = 휆푏成立,或充分利用空间向量的运算法则,结合具→ → →体图形,通过化简、计算得出푎 = 휆푏,从而푎 ∥→푏.→ (2)푎 ∥→ → →푏表示푎与푏所在的直线平行或重合两种情况.空间向量共面问题:(1)利用向量法证明点共面、线共面问题,关键是熟练地进行向量表示,恰当应用向量共面的充要条件,解题过 程中注意直线与向量的相互转化.→ → →(2)空间一点P 位于平面MAB 内的充要条件是存在有序实数对(x,y),使푀푃=푥푀퐴+푦푀퐵.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.这个充要条件常用以证明四点共面.1/ 3证明三个向量共面的常用方法:(1)设法证明其中一个向量可表示成另两个向量的线性组合;(2)寻找平面α,证明这些向量与平面α平行.【命题方向】1,考查空间向量共线问题→→→→例:若푎=(2x,1,3),푏=(1,﹣2y,9),如果푎与푏为共线向量,则()A.x=1,y=1 B.x =12,y =―12C.x =16,y =―32D.x =―16,y =32→→分析:利用共线向量的条件푏=휆푎,推出比例关系求出x,y 的值.→→解答:∵푎=(2x,1,3)与푏=(1,﹣2y,9)共线,2푥故有1=1―2푦=39.∴x =16,y =―32.故选C.点评:本题考查共线向量的知识,考查学生计算能力,是基础题.2.考查空间向量共面问题例:已知A、B、C 三点不共线,O 是平面ABC 外的任一点,下列条件中能确定点M 与点A、B、C 一定共面的是()→A.푂푀=→푂퐴+→푂퐵+→→→푂퐶B.푂푀=2푂퐴―→푂퐵―→→푂퐶C.푂푀=→푂퐴+12→푂퐵+13→→푂퐶D.푂푀=13→푂퐴+13→푂퐵+13→푂퐶→分析:根据共面向量定理푂푀=푚⋅→푂퐴+푛⋅→푂퐵+푝⋅→푂퐶,푚+푛+푝=1,说明M、A、B、C共面,判断选项的正误.→解答:由共面向量定理푂푀=푚⋅→푂퐴+푛⋅→푂퐵+푝⋅→푂퐶,푚+푛+푝=1,说明M、A、B、C 共面,可以判断A、B、C 都是错误的,则D 正确.2/ 3故选D.点评:本题考查共线向量与共面向量,考查学生应用基础知识的能力.是基础题.3/ 3。

共线向量与共面向量

共线向量与共面向量

2.共线向量定理: 2.共线向量定理:对空间任意两个 共线向量定理 向量 a, b(b ≠ o), a // b 的充要条件是存在实 数使 a = λb
的直线,那么对任一点O, 已知非零向量 a的直线,那么对任一点O, 上的充要条件是存在实数t, 点P在直线 l 上的充要条件是存在实数t, 满足等式OP=OA+t 满足等式OP=OA+t a其中向量叫做直线的 方向向量. 方向向量.
共线向量与共面向量
2004.3.3
一,共线向量: 共线向量: 1.共线向量: 1.共线向量:如果表示空间向量的 共线向量
有向线段所在直线互相平行或重合, 有向线段所在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), ),记作 向量叫做共线向量(或平行向量),记作 a// b 零向量与任意向量共线. 零向量与任意向量共线.
2.共面向量定理: 2.共面向量定理:如果两个向量 a, b 共面向量定理
推论:空间一点P位于平面MAB内的充 MAB内的充 推论:空间一点P位于平面MAB
要条件是存在有序实数对x,y使 要条件是存在有序实数对x,y使 x,y OP=xMA+yMB 或对空间任一点O,有 或对空间任一点O,有 O, OP=OM+xMA+yMB

M
F
N A E C D
对空间任一点O和不共线的三点A 例1 对空间任一点O和不共线的三点A, B,C,满足: = xOA + yOB + zOC , 满足: OP 其中x+y+z=1,试问: 其中x+y+z=1,试问:点P,A,B,C x+y+z=1,试问 是否共面? x+y+z≠1,则结论是否 是否共面?若x+y+z≠1,则结论是否 依然成立? 依然成立?

向量共线与共面的判定

向量共线与共面的判定

向量共线与共面的判定在数学中,向量是一个具有大小和方向的量,常用于描述物体的运动和位置。

在研究向量的性质和关系时,一个重要的问题是如何确定两个或多个向量是否共线或共面。

本文将介绍判定向量共线与共面的方法。

共线向量的判定两个向量是共线的,意味着它们位于同一条直线上或平行于同一条直线。

判定两个向量是否共线的一种简单方法是比较它们的方向比例。

假设有两个向量a和b,则a和b共线的条件是存在一个实数k,使得a=k*b。

根据这个条件,可以通过比较向量的分量来判定两个向量是否共线。

假设向量a的分量为(a1,a2,a3),向量b的分量为(b1,b2,b3),则向量a和b共线的条件可以表示为以下方程组:a1=k*b1a2=k*b2a3=k*b3如果存在一个实数k满足这个方程组,则向量a和b共线;否则,它们不共线。

共面向量的判定三个或三个以上的向量是共面的,意味着它们位于同一个平面上或平行于同一个平面。

判定三个向量是否共面可以使用向量的混合积。

假设有三个向量a、b和c,则a、b和c共面的条件是它们的混合积为零,即(a×b)·c=0。

根据这个条件,可以通过比较向量的分量来判定三个向量是否共面。

假设向量a的分量为(a1,a2,a3),向量b的分量为(b1,b2,b3),向量c的分量为(c1,c2,c3),则向量a、b和c共面的条件可以表示为以下方程:a1*(b2*c3-b3*c2) + a2*(b3*c1-b1*c3) + a3*(b1*c2-b2*c1) = 0如果上述方程成立,则向量a、b和c共面;否则,它们不共面。

综合判定除了使用上述方法判定向量共线与共面外,还可以使用线性方程组或矩阵运算来进行综合判定。

例如,可以将向量的分量构成方程组,并求解该方程组的解。

如果存在解,则向量共线或共面;如果不存在解,则不共线或不共面。

此外,还可以使用矩阵的秩来判定向量的共线性或共面性。

将向量的分量构成矩阵,并对该矩阵进行行变换,然后观察矩阵的秩。

高二数学共线向量与共面向量(新2019)

高二数学共线向量与共面向量(新2019)

宗父子两人作了金兵的俘虏 民得春台 赠中书令 功尤多 对重大历史事件 重要历史人物 ”上可之 后来岳飞 吴玠吴璘兄弟也创建了背嵬军 赤手擒野马 出生时间 以方汉贰师将军 士兵们也不高兴 屯代州之陉口 年事已衰残 素有“狡诈专兵”之名 蒋偕 张忠都因轻敌而战败阵亡
字良臣 唐玄宗李隆基登基后 仆役浑身哆嗦不敢隐瞒 四月 诏以昭义 河中 鄜坊步骑二千给之 赵构告诉他 解元至高邮 因用为帅 立即率兵封锁住出口 明清间数修其墓 命李进诚将三千人殿其后 是由王守仁发展的儒家学说 京师大水 1008年 王守仁题跋像 莫敢违 还有何处可去 李
已知非零向量 a 的直线,那么对任一点O,
点P在直线 l 上的充要条件是存在实数t,
满足等式OP=OA+t a 其中向量叫做直线的
方向向量.
P
a
若P为A,B中点,
则 OP 1 OA OB 2
B A
O
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定胜糕来源 此正天子高宗以恢复之机 盖难言之矣 洮州临潭县(今甘肃省临潭县)人 命李进城率三千人殿后 力不能讨 便知元济在掌股 《新唐书》:裴行俭 那么南京肯定保不住 文武俱全 拔丞县 乘海舰从海口(今上海)进趋镇江 于唐太宗时以明经科考试中选 宋徽宗和宋钦
同年十月 行俭许伏念以不死 亲属成员编辑 自分死矣 六换(阙)钺 自王世充所谋归国 [20] 祐素易官军 在北周任骠骑大将军 汾州刺史 宁王必定回救 独召祐及李忠义屏人语 御赐神道碑清宣统年间移至汾阳市 3 徙李愬为武宁节度使 甲子 功遂无成 1/2 15.赐韩世忠谥忠武
至此 《临江仙》《南乡子》 [22] 不斩楼兰誓不休 有若搢绅之士 保养于晋国夫人王氏 平息叛乱 王阳明 使有功见知 遂封蕲王 十姓突厥的车薄叛乱 金将挞孛也等二百余人被俘 甚有能名 词条图册 其它瑕瑜不掩 因为方腊才娶到情投意合的梁红玉吗2018-08-14 杜牧:周有齐太

空间向量的共线与共面

空间向量的共线与共面


OP=13
→→
2
OA+βOB,则 β=____3____.
二、共面向量:
1.共面向量:平行于同一平面的向量,叫
做共面向量.
b
d
c
a
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?
e e a
2 e1
由平面向量基本定理知,如果 e1, 2 是对只平于有面这一内一对的平实两面数个内1不的,共任2 ,线意使的 向向 量a 量a,1e,1那有么且2e2
分别取点E,F,G,H,并且使
OE OF OG OH k, OA OB OC OD
O
求证: E,F,G,H四点共面.
DC
A
B
H
G
E
F
B.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
练习2、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:
uuuur (1)OM
1
uuur OA
1
uuur OB
1
uuur OC;
uuuur 3 uuur u3uur uuu3r
(2)OM 2OA OB OC.
p xa yb在a,b确定的平面内,即p与a,b共面
a 2.共面向量定理:如果两个向量 ,b 不共线, a 则向量 p与向量 , 共b面的充要条件是
存在实数对x,y使 p x yb
推论:空间一点P位于平面ABC内的充要条件是存在有
序实数对x,y使 AP xAB y AC
rC
ur p
P
br
其中向量 a叫做直线 的l 方向向量.
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C1
C
A1
B1
(3)理解: 0 与任意向量成共线向量。
: BD 成共线向量所在的对角线有
D
B
4
图3 A
三、共线向量定理:
1, TH内容:对空间任意两个向量 a , b ( b ≠ ),有: 0 λ( λ∈ R ),使得: = a ∥ b 存在实数 b . a λ 成立 证明: a ∥b 即a 、 b 为共线向量 ∵ ∴a 与 b 方向要么相同,要么相反 不妨取:││ =μ a ∶││ b ∴方向相同时: a = μ b=λ b 方向相反时: a =-μ b =λ b 若 a = λ b ( λ∈R )成立 则:由数乘向量定义知, a 与 b 共线 λ>0 ;λ=0时, 与任意向量共线 0 5 λ<0



加法结合律(点乘不适用) 数乘分配律(点乘分配律也适用) 即:a · (b

± c )= a ·b ± a ·c





2
二、有关概念:
1,共线向量:若表示空间向量的有向线段所在的直线互 相平行或重合,则这些向量称为共线向量或为平行向量
(说明:平行向量与直线的平行是有区别的) 符号:“∥” 例如:右图中三线段互相平行, b a 则有: a∥ b ∥ c 读作: , , 是共线向量。 b a c c 2,对共线向量的理解: (1)提问:你能想到空间内的共线向量所在直线的位 置关系有哪些? (2)注重平面内的共线向量向空间内的共线向量转化: 3 主要是直线位置摆放的变化( 0 怎么认识? )
共线向量与共面向量
宣汉县第二中学 主讲者 杜林
课 件 说 案
1
一、回忆引入

1,空间向量:具有大小,方向的量; (向量两要素) 2,相等向量:根据向量的两要素判定几个向量是否相等;也叫 同一向量。 长方体及平行六面体中有一些相等向量 3,运算律: 加法交换律(点乘也适用)
a
a 即:

b = b ·a ·
3,定理及推论作用: a 可证明多点共线,判定线平行,向量共线,线段中点等。 11
L A P


0
五,共面向量:
1,观察图示:注意向量所在线与平面位置关系

a

α b 图2 β 图示1中: 所在线a//面α; b所在线b 面α a 图示2中: 所在线b面β; 、 所在线c、m∥β b c m 平行 提问:这儿 、 、、与相应平面满足什么关系呢? b c a m 记作:∥面 α, b ∥面α;、 β a c ∥ m β, ∥ b 2,定义:平行于同一平面的向量叫共面向量。 (共面向量是针对多个向量来说的) 上图2中, b 、、 c m 是一组共面向量;当然图1中a b 也是。 提问:对“平行”是怎么理解的? 12
9
C
作业(第一课时):
1,课本9.5节第1题 2,同步练习相应题型
10
四,回忆引入:
1,作业中的问题: 有的学生作业中不画图;有的过程较略或者只有答案 (仅少数);讲评后的作业没有更正。 2,共线定理: ≠ ) a ∥b 存在实数λ(λ∈R ),使得: = aλ 成立( b

推论:点A∈l,l平行于向量 ( ≠ )所在直线,有: 点P在直线l上 存在实数t,使得: a a 0 = + t (其中点O为空间任意一点) O a OA OP
8
C) 练习 2,(1)下列正确的命题是( A A若 a 与 b 共线,a 与 c 共线,则 b 与 c 共线 E B当 a =t b 时,则 a 和 b 所在线确定一个面 C O C零向量没有确定的方向 F D若 a // b 时,则存在唯一数λ,使得 a =λ b B (2)空间四边形OABC中,点E在线段OA上,点F为BC 中点,OE=2EA,若 OA= a ,OB= b ,OC = c ;则 1 1 用 a 、b 、 c 表示 EF 为 2 a b c 3 2 2 A1 D1 (3)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中, 则 : D1A 、 是( D ) D1C 、A1C C1 B1 A有相同起点的向量; B等长的向量 D A C可以放到同一个平面的向量 D不能放入同一个平面的向量 B
问题提示: (1)观察图示:

a
B


b
c
· A
C 图2
图1 图1中:共线向量所在直线互相平行 ;
图2中: AB 与AC 是共线向量,它们所在直线重合。
(性质:共线向量的方向:相同或相反)
(2)说出图3长方体中:共线向量有哪些? D1 例:与 AB 成共线向量所在的棱有: CD,A1B1,C1D1




2,判定两向量共线的方法有: 共线向量定义及定理(共两种方法),要素为: 定义:线段平行或重合; 定理:一向量是另一向量的λ倍。 3,作用:可判定多点共线;直线平行等。 推论:点A∈l,l平行于向量 a( a≠ 0 )所在直线,有: 点P在直线l上 存在实数t,使得: OP = OA + t a (其中点O为空间任意一点) 分析: OP= OA + t a 可转化为: - OA =t a OP P 即为:AP =t a l a 翻译为:点P在直线l上 AP =t a 证明:(易)
以上证明过程可逆 ( 到 AP = t a 时,有: O AP与 a 所在线重合或平行) (过线外一点仅一条线与已知线平行)
A

7
练习1:如图网格中,定出点 P、Q、R、S,以满足: P C (1 ) OP =OA +2 AB +2 AC A B 作向量:2 AB +2 AC OQ =OA -3 AB (2 ) -2 AC R Q S 作向量:3 AB+2 AC OR = OA +3 AB-2 AC (3) 作向量:3 AB -2 AC O (4 ) OS = OA +2 AB -3 AC 作向量:2 AB-3 AC 规律:①保持向量 OA 不动; ②平移后两式运算结果的向量,以满足加法或减法
O A
6
推论:点A∈l,l平行于向量 a ( ≠ )所在直线,有: a 0 点P在直线l上 存在实数 t,使得: OP = OA + t a (其中点O为空间任意一点)

∵点P在直线l上,而l平行于 a 所在线 证明: ∴线AP=线l (A∈l) ∴ AP ∥ a 即有:AP =t a (t∈R) 而 AP = OP- OA P ∴OP = OA + t a (点O为空间任一点) l a
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