空间向量及其线性运算-【新教材】人教A版高中数学选择性必修第一册课件


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8
·

3.空间向量的线性运算



导 学
(1)向量的加法、减法
小 结
·


新 知
空间向量的
加法 O→B=_O→_A_+__O_→_C=a+b
素 养
合 作
运算
减法 C→A=_O→_A_-__O→_C_=a-b




①交换律:a+b=__b_+__a__
分 层
释 疑 难
加法运算律 ②结合律:(a+b)+c=_a_+__(_b_+__c_) _



释 关,④不正确.综上可知只有①正确,故选 B.]




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30
·
空间向量的线性运算


景 导
【例 2】
(1)如图所示,在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,下列各
堂 小


探 新 知
式中运①算(A→B结+果B→为C)向+量C→CA→1C;1的有(
)
·
提 素 养
合 作 探
②(A→A1+A→1D1)+D→1C1;
课 时 分

释 疑
④若空间向量 m,n,p 满足 m=n,n=p,则 m=p.
作 业

其中正确命题的序号是________.
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24
·
情 景
(2)如图所示,在平行六面体 ABCD-A′B′C′D′中,顶点连接的向量
课 堂


学 探
中 , 与 向 量 A→A′ 相 等 的 向 量 有 ________ ; 与 向 量 A→′B′ 相 反 的 向 量 有
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·
·
13
(3)共线向量定理:对于空间任意两个向量 a,b(b≠0),a∥b 的


景 导
充要条件是存在实数 λ 使_a_=__λ_b_.
堂 小


·

(4)如图,O 是直线 l 上一点,在直线 l 上取非零向量 a,则对于 提




直线 l 上任意一点 P,由数乘向量定义及向量共线的充要条件可知,

点F,连接AF,则有
A→B

1 2
·
小 结


知 -32D→E-A→D化简的结果为________.
合 作 探 究
释 疑 难

B→C=A→F,32D→E+A→D=A→D+ 养

D→F

A→F
,故
A→B

1 2
B→C

3 2
时 分 层

D→E-A→D=0.]

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22
·








·

课 时
究 释
③(A→B+B→B1)+B→1C1;
分 层 作


④(A→A1+A→1B1)+B→1C1.

A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
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31
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(2)已知正四棱锥 P-ABCD,O 是正方形 ABCD 的中心,Q 是 CD 结
·


新 知
的中点,求下列各式中 x,y,z 的值.

疑 难
当 λ=0 时,λa=_0_;λa 的长度是 a 的长度的_|λ_|_倍.

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10
·








·



②运算律



a.结合律:λ(μa)=_μ_(_λ_a_) =_(_λ_μ_)a_.

作 探
b.分配律:(λ+μ)a=_λ_a_+__μ_a__,λ(a+b)=_λ_a_+__λ_b___.

新 知

合作
探究
释疑

素 养












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23
·

空间向量的有关概念




【例 1】 (1)给出下列命题:



·
探 新
①若|a|=|b|,则 a=b 或 a=-b;
提 素


②若向量 a 是向量 b 的相反向量,则|a|=|b|;

作 探 究
③在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,A→C=A→1C1;
堂 小


·
探 ________.





合 作 探
-53
[因为 C 在线段 AB 上,所以A→B与B→C方向相反,又因|AB| 课


释 疑
=5,|BC|=3,故 λ=-53.]
分 层 作 业

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21
·

4.在三棱锥 A-BCD 中,若△BCD
0 [延长DE交边BC于 课


导 学
是正三角形,E 为其中心,则A→B+12B→C

作 探
存在实数 λ,使得O→P=λa.

课 时 分






·
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14
·
情 景
5.共面向量
课 堂



(1)定义:平行于_同__一__个_平__面__的向量叫做共面向量.
·



新 知
(2)共面向量定理:若两个向量
a,b
不共线,则向量
p
与向量
a,
素 养
合 b 共面的充要条件是存在唯一的有序实数对(x,y),使_p_=__x_a_+__y_b_.


探 究

(3)空间一点 P 位于平面 ABC 内的充要条件:存在有序实数对(x, 分

释 疑 难
y), 使A→P=_xA_→_B_+__yA_→C__或对空间任意一点 O,有O→P=O_→_A_+__xA_→_B_+__yA_→_C.
作 业
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15
·






学 探
思考:(1)空间中任意两个向量一定是共面向量吗?
·
结 提



(2)若空间任意一点 O 和不共线的三点 A,B,C,满足O→P=13O→A 养



探 究
+13O→B+13O→C,则点 P 与点 A,B,C 是否共面?
时 分 层





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·
16
·
情 景
[提示]
(1)空间中任意两个向量都可以平移到同一个平面内,成
课 堂


学 为同一个平面的两个向量,因此一定是共面向量.






对于③,根据相等向量的定义知,A→C=A→1C1,故③正确;



对于④,根据相等向量的定义知正确.




释 疑
(2)根据相等向量的定义知,与向量A→A′相等的向量有B→B′,C→C′,
作 业

·
D→D′.与向量A→′B′相反的向量有B→′A′,B→A,C→D,C→′D′.]



26
导 学
1.下列关于空间向量的命题中,正确命题的个数是( )
小 结
·



①长度相等、方向相同的两个向量是相等向量;



②平行且模相等的两个向量是相等向量;




③若 a≠b,则|a|≠|b|;

时 分


④两个向量相等,则它们的起点与终点相同.




A.0
B.1
C.2
D.3
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29
·
·






(2)由O→P=13O→A+13O→B+13O→C得O→P-O→A=13(O→B-O→A)+13(O→C- 养

作 探 究
O→A)
课 时 分

释 疑 难
即A→P=13A→B+13A→C,因此点 P 与点 A,B,C 共面.
作 业
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·
·





1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
·
27
·









②单位向量方向虽然不一定相同,但它们的长度都是1.
·




③两个向量模相等,不一定是相等向量;反之,若两个向量相 养
合 作
等,则它们不仅模相等,方向也相同.若两个向量模相等,方向相反,
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人教A版高中数学选择性必修第一册精品课件 第1章 空间向量与立体几何 空间向量及其线性运算

人教A版高中数学选择性必修第一册精品课件 第1章 空间向量与立体几何 空间向量及其线性运算
能否用向量a,b表示?怎样表示?
提示:能.存在唯一确定的有序实数对(x,y),使向量p=xa+yb.
2.(1)两个向量共线(平行)的充要条件:对任意两个空间向量a,b(b≠0),a∥b
的充要条件是存在实数λ,使a=λb .
(2)直线的方向向量:如图,O是直线l上一点,在直线l上取非零向量a,则对
于直线l上任意一点P,存在实数λ,使得 = λa .我们把与向量a平行的非零
(1);(2)1 ;(3) + 1 .
解:(1)因为P是C1D1的中点,
所以 = 1 + 1 1 + 1 =a+ +
1
1
1
1 1 =a+c+ =a+c+ b.
2
2
2
(2)因为 N 是 BC 的中点,
所以1 = 1 + +
1
1
1
=-a+b+ =-a+b+ =-a+b+ c.
2
2
2
(3)因为 M 是 AA1 的中点,
所以 = + =
又1 = + 1 =
所以 + 1 =
1

2
1
+
2 1
1

2
+
1
=-2a+
+ 1 =
1

2
1

2
+ + +
++
1

2
+ 1 =
1

2
=
=
1

1.1.1空间向量及其线性运算-【新教材】人教A版高中数学选择性必修第一册课件

1.1.1空间向量及其线性运算-【新教材】人教A版高中数学选择性必修第一册课件
使得2ke1-e2=λ[e1+2(k+1)e2]成立.
2 = ,
-1 = 2( + 1),
1
∴k=− 2.

题型三、向量的共线问题
【例 3】 如图所示,在空间四边形 ABCD 中,点 E,F 分别是 AB,CD
的中点,请判断向量 与
是否共线?
解:如图,取AC的中点记为G,连接EG,FG,
1
位置关系?反过来呢?
结论:可以发现,如果两个向量a, b不共线,那么向量p与向量a, b共面的
充要条件是存在唯一的有序实数对(x, y),使p xa yb
做一做:设 e1 , e2是空间两个不共线的向 量,若 AB e1 e2 , AC 2e1 8e2 ,
AD 3e1 3e2,求证 A, B, C , D四点共面。
向量的加减法以及数乘运算:
OB
(1)a b OA AB ___
(2)a b OA OC _____
CA
PQ
(3)当 0时,a OA ____
MN
当 0时,a OA ______
当 0时,a _____
0
【做一做 1】 如图所示,在正方体 ABCD-A1B1C1D1 中,下列各式中
2
+
).

=

2
=
, = −
3
所以
=
=
1
(
3
+
=
,
+
2 1
+ × (
3 2
+
+
2
3
=
+

数学人教A版选择性必修第一册1.1.1空间向量及其线性运算共24张ppt

数学人教A版选择性必修第一册1.1.1空间向量及其线性运算共24张ppt

0
单位向量
模为__的向量
1
―→
|a|=1 或| AB |=1
相反
相等
与向量 a 长度______而方向______的
相反向量
-a
向量称为 a 的相反向量
相等向量
相同
相等
方向______且模______的向量
共线向量或平 表示若干空间向量的有向线段所在的
行向量
直线互相平行或重合
―→ ―→
a=b 或 AB = CD
的两个向量.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)零向量与任意向量平行.
(
)
―→
―→
(2)向量 AB 的长度与向量 BA 的长度相等.
(
)
(3)空间向量 a 用几何表示法表示时,表示该向量的有向线段的起点可任意选取.
(
答案:(1)√
(2)√
(3)√
)
【思考辨析】
判断下列说法是否正确,正确的在后面的括号内画“√”,错误的画“×”.
个;单位向量有
个;模为√5的向量有
.
解析:(1)①错误.两个空间向量相等,其模相等且方向相同,但与起点和终
点的位置无关.
②错误.向量的模可以比较大小,但向量不能比较大小.
③正确.由正方体的定义知, 与1 1 模相等,方向相同,故 与1 1 是相
等向量.
④错误.由 = ,知| |=| |,且向量 与同向,但点 A 与 C,点 B 与
所以 + 1 =
1

2
1
+
2 1
1

2
+
1
=-2a+

高中数学人教A版选择性必修第一册第一章空间向量与立体几何1.1空间向量及其运算课件

高中数学人教A版选择性必修第一册第一章空间向量与立体几何1.1空间向量及其运算课件
• 2.直观想象:向量运算的几何意义;
学习重难点
• 重点:理解空间向量的概念
• 难点:掌握空间向量的运算及其应用
空间向量及其运算
向量
平面向量VS空间向量
左图是一个做滑翔运动员的场景,
可以想象在滑翔过程中,飞行员会受到
来自不同方向大小各异的力,例如绳索
的拉力,风力,重力等,显然这些力不
在同一个平内。
向量.
另外,利用向量加法的交换律和结合律,还可
以得到:有限个向量求和,交换相加向量的顺序,其
和不变.
A'
B'
D
A
C
B
知识点二 空间向量的加减运算及运算律
探 对任意两个空间向量与,如果=λ (λ∈R),与有什么位置关系?反过来,
究 与有什么位置关系时,=λ?
类似于平面问量共线的充要条件,对任意两个空间向量, (≠0), ∥
联想,用平面向量解决物理问题的方法,能否把平面向量推广
到空间向量,从而利用向量研究滑翔运动员呢?
下面我们类比平面向量,研究空间向量,先从空间上的概念和
表示开始。
知识点一 空间向量的概念
思考1
类比平面向量的概念,给出空间向量的概念.
在空间,把具有大小和方向的量叫做空间向量。
空间向量的大小叫做向量的长度或模.
―→ ―→ ―→
(2)AA′+ AB +B′C′.







AA′ +AB +B′C′ =(AA′ +AB )+B′C′ =





AB′+B′C′=AC′.向量AD′、AC′如图所示.
课堂检测
如图,E,F分别是长方体ABCD -A'B'C'D'的棱AB,CD的中点.

高二上学期数学人教A版选择性必修第一册1.1.1空间向量及其线性运算课件

高二上学期数学人教A版选择性必修第一册1.1.1空间向量及其线性运算课件

高中数学
选择性必修第一册
RJ·A
问题1
空间向量是平面向量的推广。
我们已经学过平面向量的概念和线性运算,你能类比平面向量,给
出空间向量的概念和线性表示吗?
高中数学
选择性必修第一册
RJ·A
新知讲解:
一 空间向量的概念、表示
1.空间向量的概念:在空间,具有 大小 和 方向 的量叫做空间向量.
2.空间向量的长度或模:向量的 大小 .
→ →
4.向量AB与AC是共线向量,则 A,B,C 三点必在一条直线上.( √ )
高中数学
选择性必修第一册
RJ·A
四 空间向量的运算律
1.运算律
交换律:+=+;
结合律:+(+)=(+)+,λ(μ)=(λμ);
分配律:(λ+μ)=λ+μ,λ(+)=λ+λ.
高中数学
而不是一个数.
(2)混淆向量共线与线段共线、点共线.
高中数学
选择性必修第一册
RJ·A
典例剖析
例1
(多选题)下列说法中正确的是(

A.若|a|=|b|,则a,b的长度相同,方向相同或相反
B.若向量a是向量b的相反向量,则|a|=|b|
C.空间向量的加法满足结合律
D.任一向量与它的相反向量不相等
解析
||=||,说明与模相等,但方向不确定;对于的相反向量=-,故||=||,从而B正确;
→ →






→ →
共面. 由OP=OA+xAB+yAC,可得AP=xAB+yAC,所以向量AP与向量AB,AC共面,
故点 P 与点 A,B,C 共面.
高中数学
选择性必修第一册

人教A版高中数学选择性必修第一册第1章1-1-1空间向量及其线性运算课件

人教A版高中数学选择性必修第一册第1章1-1-1空间向量及其线性运算课件

考向2 共面问题 【例4】 如图所示,已知P是平行四边形 ABCD所在平面外一点,连接PA,PB,PC, PD,点E,F,G,H分别为△PAB,△PBC, △PCD,△PDA的重心.求证:E,F,G, H四点共面.
[证明] 如图,分别连接PE,PF,PG,PH并 延长交AB,BC,CD,AD于点M,N,Q,R, 连接EG,MQ,EF,EH. ∵E,F,G,H分别是所在三角形的重心, ∴M,N,Q,R分别为所在边的中点.
知识点2 空间向量的线性运算及其运算律
加法
空间向量的 线性运算
减法 数乘
交换律:a+b=b+a;
运算律 结合律:a+(b+c)=(a+b)+c,λ(μa)=(λμ)a; 分配律:(λ+μ)a=_λ_a_+__μ_a__,λ(a+b)=_λ_a_+__λ_b__
知识点3 共线向量与共面向量
(1)
条件 a∥b的充要条件是存在 是存在唯一的有序实数对(x,y),
实数λ,使_a_=__λ_b_
使_p_=__x_a_+__y_b_
(2)直线的方向向量 在直线l上取非零向量a,与向量a_平__行_的非零向量称为直线l的方向 向量.
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若a∥b,b∥c,则a∥c. ( )
×
提示:当b=0时,a∥c不一定成立.
(2)若a∥b,则存在唯一的实数λ,使得a=λb.( )
×
提示:当a是非零向量,b=0时,不存在实数λ,使得a=λb.
(3)任意两个空间向量必共面 ,任意三个空间向量也一定共面 .
()
×
提示:任意两个空间向量必共面,但任意三个空间向量不一定共面.
× ×
①④
①④ [对于②,其终点构成一个球面,所以②是假命题;对于③空 间向量可以用一条有向线段表示,但空间向量不是有向线段,所以 ③是假命题;易知点相同,终点也相同时,这两个向量必相 等,但两个相等向量不一定起点相同,终点也相同,故①错误; 要保证两向量相等,则需模相等且方向相同,要保证两向量是相反 向量,则需模相等且方向相反,但②中仅给出向量a与向量b的模相 等,所以这两个向量不一定为相等向量或相反向量,故②错误; 命题③是相等向量的传递性,显然正确;

人教A版选择性必修第一册1.1空间向量及其运算课件

当 λ=0 时,λa=0.
a
O
A
a
P
Q
M
λa(λ>0)
λa(λ<0)
N

想一想,向量线性运算的结
果,与向量起点的选择有关系吗?
一、知识讲解
2.空间向量的线性运算
空间向量的线性运算满足以下运
算律(其中 λ,μ∈R):

你能证明这些运算律吗?证
交换律:a+b=b+a;
明结合律时,与证明平面向量的
结合律:(a+b)+c=a+(b+c),
如果表示若干空间向量的有向线段所在
b,以任意点 O 为起点,作向
的直线互相平行或重合,那么这些向量叫做
量=a,=b,我们就可
共 线 向 量 ( colliner vectors ) 或 平 行 向 量
以把它们平移到同一个平面 α
(parallel vectors).我们规定:零向量与任
内.
意向量平行,即对于任意向量 a,都有 0∥a.
线上分别取点 E,F,G,H,使

=k.求证:E,F,G,H

O

= = =

D
四点共面.
A
C
B
H
分析:欲证 E,F,G,H 四点共面,只需证明
G
,, , 共面的
表达式推得 ,, 共面的表达式.
a
α
A
l
一、知识讲解
3.空间向量的共线与共面
如果两个向量 a,b 不
探究
对平面内任意两个不共线向量 a,b,由
共线,那么向量 p 与向量 a, 平面向量基本定理可知,这个平面内的任意一
b 共面的充要条件是存在唯
个向量 p 可以写成 p=xa+yb,其中 (x,y) 是

1-1-1空间向量及其线性运算课件高中数学人教版(A版)选择性必修第一册

表达式推得EH,EF,EG 共面的表达式.
例 1如图,已知oABCD, 过平面AC外 一 点O, 作射线
OA,OB,OC,OD, 在四条射线上分别取点E,F,G,H ,
使
求证:E,F,G ,H 四点共面。
证明:因为
OE=kOA,OF=kOB,OG=kOC,OH=kOD.
因为ABCD是口,所以AC=AB+AD.
=k(AB+AD)=k(OB-OA+0D-0A)
=OF-OE+OH-OE=EF+EH
由向量共面可知,EH,EF,EG 共面, 又EH,EF,EG 过同一点E, 从而E,F,G,H 四点共面.
6.如图,已知E,F,G,H F,G,H 四点共面
分别为四面体ABCD 的 棱AB,BC,CD,DA
的中点,求证:E,
空间向量与立体几何
1.1空间向量及其运算
本图展示的是一个做滑翔伞运动的场景。可以想象,在滑翔 过程中,飞行员会受到来自不同方向、大小各异的力,例如绳索 的拉力、风力、重力等, 显 熊 ,这些力不全凤一个平面内.联想 用平面向量解决物理问题的方法,能否把平面向量推广到空间向 量,从而利用空间向量研究滑翔运动呢?下面我门类比平面向量 研究空间向量,先从空间向量的概念和表示开始。
类似于平面向量共线的充要条件,对任意两个空间向量
a,b(b≠0),a11b 的充要条件是存在实数λ,使a=λb.
如图,0是直线l 上一点,在直线l 上取非零向量a, 则对于直线 l 上任意一点P,由数乘向量的定义及向量共线的充要条件可知,
存在实数λ,使得OP=λa.
我们把与向量a平行的非零向量称为直线 a
三、空间向量的线性运算 (1)OB=0A+AB=a+b

【新教材】人教A版(2019)高中数学选择性必修第一册《空间向量及其线性运算》课件(共71张PPT)

第一章 空间向量与立体几何
1.1 空间向量及其运算 1.1.1 空间向量及其线性运算
1
学习目标
核心素养
1.理解空间向量的概念.(难点) 1.通过空间向量有关概念的学习,
2.掌握空间向量的线性运算.(重 培养学生的数学抽象核心素养.
点) 2.借助向量的线性运算、共线向量
3.掌握共线向量定理、共面向量 及共面向量的学习,提升学生的直
b.分配律:(λ+μ)a=_λ_a_+__μ_a__,λ(a+b)=_λ_a_+__λ_b___.
10
思考:向量运算的结果与向量起点的选择有关系吗? [提示] 没有关系.
11
4.共线向量 (1) 定 义 : 表 示 若 干 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. (2)方向向量:在直线 l 上取非零向量 a,与向量 a_平__行_的非零向
2,那么他实际发生的位移是什么?又如何表示呢?
5
1.空间向量
(1)定义:在空间,具有大__小__和方__向__的量叫做空间向量. (2)长度或模:空间向量的_大__小_.
(3)表示方法:
①几何表示法:空间向量用_有__向_线__段__表示;
②字母表示法:用字母 a,b,c,…表示;若向量 a 的起点是 A,
a=b
7
3.空间向量的线性运算
(1)向量的加法、减法
空间向量的 加法 O→B=_O→_A_+__O_→_C=a+b
运算
减法 C→A=_O→_A_-__O→_C_=a-b
①交换律:a+b=__b_+__a__ 加法运算律 ②结合律:(a+b)+c=_a_+__(_b_+__c_) _

空间向量及其线性运算(26张PPT)——高中数学人教A版选择性必修第一册

C D
2.已知空间任一点O 和不共线的三点A,B,C, 下列能得到P,A,B,C四点共面的是(B )A.OP=OA+OB+OC
解 析 :若点P,A,B,C 共面,设OP=xOA+yOB+zOC,则x+y+z=1, 满足条件的只有B, 故选B.
D. 以上都不对
(2)∵M 是AA的中点,
又N 是BC的中点,
回顾一下本节课学习了哪些新知识呢?1.空间向量的概念2.空间向量的运算律3.共线向量和共面向量
小结:
同学们再见!
授课老师:
时间:2024年9月1日
2024课件
同学们再见!
授课老师:
时间:2024年9月1日
的充要条件是
如图,0是直线1上一点,在直线1上取非零向量a, 则对于直线1上任意一 点P, 由数乘向量的定义及向量共线的充要条件可知,存在实数λ,使得
直线的方向向量
OP=λa. 把与向量a 平行的非零向量称为直线l的方向向量.
共面向量如图,如果表示向量a 的有向线段OA 所在的直线OA 与直线1平行或重合,那么称向量α平行于直线l.如果直线OA 平行于平面α或在平面α内,那么称向量a 平行于平面α.平行于同一个平面的向量,叫做共面向量.a0 Aa 1aa如果两个向量a,b 不共线,那么向量p 与 向 量a,b 共面的充要条件是存在唯一的有序实数对(x,y), 使 P=xa+yb.
证明:设 DA=a,DC=b.则DB=DC+CB=b+a,
10.如图,在平行六面体ABCD-A₁B₁CD₁中,设AA M,N,P 分别是AA,BC,C₁D₁的中点,试用a,b,c
=a,AB=b,AD=c,表示以下向量:
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