空间向量立体几何知识点集锦
空间向量立体几何知识点集锦
一、空间向量的加法和减法：
()1求两个向量差的运算称为向量的减法，它遵循三角形法则．即：在空间任取
一点O ，作a OA =，b OB =，则a b BA =-．
()2求两个向量和的运算称为向量的加法：在空间以同一点O 为起点的两个已
知向量a 、b 为邻边作平行四边形C OA B ，则以O 起点的对角线C O 就是a 与
b 的和，这种求向量和的方法，称为向量加法的平行四边形法则． 二、实数λ与空间向量a 的乘积a λ是一个向量，称为向量的数乘运算．当0λ>时，a λ与a 方向相同；当0λ<时，a λ与a 方向相反；当0λ=时，a λ为零向量，记为0．a λ的长度是a 的长度的λ倍．
三、如果表示空间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平行向量，并规定零向量与任何向量都共线．
四、向量共线充要条件：对于空间任意两个向量a ，()
0b b ≠，//a b 的充要条件是存在实数λ，使a b λ=． 五、平行于同一个平面的向量称为共面向量．
六、向量共面定理：空间一点P 位于平面C AB 内的充要条件是存在有序实数对x ，y ，使x y C AP =AB +A ；或对空间任一定点O ，有x y C OP =OA +AB +A ；或若四点P ，A ，B ，C 共面，则()1x y z C x y z OP =OA+OB+O ++=．
七、已知两个非零向量a 和b ，在空间任取一点O ，作a OA =，b OB =，则∠AOB 称为向量a ，b 的夹角，记作,a b 〈〉．两
个向量夹角的取值范围是：[],0,a b π〈〉∈． 八、对于两个非零向量a 和b ，若,2
a b π
〈〉=
，则向量a ，b 互相垂直，记作a b ⊥．
九、已知两个非零向量a 和b ，则cos ,a b a b 〈〉称为a ，b 的数量积，记作a b ⋅．即cos ,a b a b a b ⋅=〈〉．零向量与
任何向量的数量积为0．
十、a b ⋅等于a 的长度a 与b 在a 的方向上的投影cos ,b a b 〈〉的乘积． 十一、若a ，b 为非零向量，e 为单位向量，则有()1cos ,e a a e a a e ⋅=⋅=〈〉； ()20a b a b ⊥⇔⋅=；()3()
()
a b a b a b a b a b ⎧⎪⋅=⎨
-⎪⎩
与同向与反向，2
a a a ⋅=，a a a =⋅；
()4cos ,a b a b a b
⋅〈〉=
；()5a b a b ⋅≤．
十二、空间向量基本定理：若三个向量a ，b ，c 不共面，则对空间任一向量p ，存在实数组{},,x y z ，使得
p xa yb zc =++．
十三、若三个向量a ，b ，c 不共面，则所有空间向量组成的集合是{}
,,,p p xa yb zc x y z R =++∈．这个集合可看作是由向量a ，b ，c 生成的，{}
,,a b c 称为空间的一个基底，a ，b ，c 称为基向量．空间任意三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底．
十四、设1e ，2e ，3e 为有公共起点O 的三个两两垂直的单位向量（称它们为单位正交基底），以1e ，2e ，3e 的公共起点O 为原点，分别以1e ，2e ，3e 的方向为x 轴，y 轴，z 轴的正方向建立空间直角坐标系xyz O ．则对于空间任意一个向量p ，一定可以把它平移，使它的起点与原点O 重合，得到向量p OP =．存在有序实数组{},,x y z ，使得
123p xe ye ze =++．把x ，y ，z 称作向量p 在单位正交基底1e ，2e ，3e 下的坐标，记作(),,p x y z =．此时，向量p
的坐标是点P 在空间直角坐标系xyz O 中的坐标(),,x y z ．
十五、设()111,,a x y z =，()222,,b x y z =，则()1()121212,,a b x x y y z z +=+++．
()2()121212,,a b x x y y z z -=---． ()3()111,,a x y z λλλλ=．
()4121212a b x x y y z z ⋅=++．()5若a 、b 为非零向量，则12121200a b a b x x y y z z ⊥⇔⋅=⇔++=． ()6若0b ≠，则121212//,,a b a b x x y y z z λλλλ⇔=⇔===．()721a a a x =⋅=+ ()821
2
2
cos ,x a b a b a b
x y z
⋅〈〉=
=
++．
()9()111,,x y z A ，()222,,x y z B =，则(d x AB =AB =
十六、空间中任意一条直线l 的位置可以由l 上一个定点A 以及一个定方向确定．点A 是直线l 上一点，向量a 表示直线
l 的方向向量，则对于直线l 上的任意一点P ，有ta AP =，这样点A 和向量a 不仅可以确定直线l 的位置，还可以具体表示出直线l 上的任意一点．
十七、空间中平面α的位置可以由α内的两条相交直线来确定．设这两条相交直线相交于点O ，它们的方向向量分别为a ，b ．P 为平面α上任意一点，存在有序实数对(),x y 使得xa yb OP =+，这样点O 与向量a ，b 就确定了平面α的
位置．
十八、直线l 垂直α，取直线l 的方向向量a ，则向量a 称为平面α的法向量． 十九、若空间不重合两条直线a ，b 的方向向量分别为a ，b ，则////a b a b ⇔⇔
()a b R λλ=∈，0a b a b a b ⊥⇔⊥⇔⋅=．
二十、若直线a 的方向向量为a ，平面α的法向量为n ，且a α⊄，则////a a αα⇔ 0a n a n ⇔⊥⇔⋅=，//a a a n a n ααλ⊥⇔⊥⇔⇔=．
二十一、若空间不重合的两个平面α，β的法向量分别为a ，b ，则////a b αβ⇔⇔
a b λ=，0a b a b αβ⊥⇔⊥⇔⋅=．
二十二、设异面直线a ，b 的夹角为θ，方向向量为a ，b ，其夹角为ϕ，则有cos cos a b a b
θϕ⋅==
．
二十三、设直线l 的方向向量为l ，平面α的法向量为n ，l 与α所成的角为θ，l 与n 的夹角为ϕ，则有
sin cos l n l n
θϕ⋅==
．
二十四、设1n ，2n 是二面角l αβ--的两个面α，β的法向量，则向量1n ，2n 的夹角（或其补角）就是二面角的平面角的大小．若二面角l αβ--的平面角为θ，则1212
cos n n n n θ⋅=
．
二十五、在直线l 上找一点P ，过定点A 且垂直于直线l 的向量为n ，则定点A 到直线l 的距离为
cos ,n d n n
PA ⋅=PA 〈PA 〉=
．
二十六、点A 与点B 之间的距离可以转化为两点对应向量AB 的模AB 计算．
二十七、点P 是平面α外一点，A 是平面α内的一定点，n 为平面α的一个法向量，则点P 到平面α的距离为
cos ,n d n n
PA ⋅=PA 〈PA 〉=。
立体几何与空间向量知识点归纳总结
立体几何与空间向量知识点归纳总结一、立体几何知识点1、柱、锥、台、球的结构特征（1）棱柱的定义：有两个面是对应边平行的全等多边形，其余各面都是四边形，且相邻四边形的公共边都平行，由这些面围成的几何体叫棱柱。
棱柱的性质：侧面都是平行四边形；侧棱都平行，侧棱长都相等。
直棱柱：侧棱垂直底面的棱柱叫直棱柱。
正棱柱：底面是正多边形的直棱柱叫正棱柱。
（2）棱锥的定义：有一个面是多边形，其余各面都是三角形，由这些面围成的几何体叫棱锥。
棱柱的性质：平行于底面的截面与底面相似，其相似比等于顶点到截面的距离与高的比。
（3）棱台的定义：用平行于底面的平面截棱锥，截面与底面的部分叫棱台。
棱台的性质：①上下底面平行且是相似的多边形；②侧面是梯形；③侧棱交于原棱锥的顶点。
（4）圆柱的定义：以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所围成的几何体叫圆柱。
圆柱的性质：①底面是全等的圆；②母线与轴平行；③轴与底面圆的半径垂直；④侧面展开图是一个矩形。
（5）圆锥的定义：以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所围成的几何体叫圆锥。
圆锥的性质：①底面是一个圆；②母线交于圆锥的顶点；③侧面展开图是一个扇形。
（6）圆台的定义：以直角梯形的垂直于底边的腰为旋转轴,旋转一周所围成的几何体叫圆台。
圆台的性质：①上下底面是两个圆；②侧面母线交于原圆锥的顶点；③侧面展开图是一个扇环形。
（7）球体的定义：以半圆的直径所在直线为旋转轴，半圆面旋转一周形围成的几何体叫球。
球的性质：①球的截面是圆；②球面上任意一点到球心的距离等于半径。
2、柱体、锥体、台体的表面积与体积（1）几何体的表面积为几何体各个面的面积之和。
（2）特殊几何体表面积公式（c 为底面周长，h 为高，'h 为斜高，l 为母线）ch S =直棱柱侧面积rhS π2=圆柱侧'21ch S =正棱锥侧面积 rlS π=圆锥侧面积')(2121h c c S +=正棱台侧面积 l R r S π)(+=圆台侧面积 ()l r r S +=π2圆柱表 ()l r r S +=π圆锥表 ()22R Rl rl r S +++=π圆台表（3）柱体、锥体、台体的体积公式V Sh =柱 2V S h r h π==圆柱 13V S h =锥 h r V 231π=圆锥'1()3V S S h =+台 '2211()()33V S S h r rR R h π=+=++圆台（4）球体的表面积和体积公式：V 球=343R π ； S 球面=24Rπ3、平面及基本性质公理1 ααα⊂⇒∈∈∈∈l B A l B l A ,,, 公理2 若βα∈∈P P ,,则a =⋂βα且α∈P公理3 不共线三点确定一个平面（推论1直线和直线外一点,2两相交直线,3两平行直线）4、空间两直线的位置关系共面直线：相交、平行（公理4） 异面直线 5、异面直线（1）对定义的理解：不存在平面α，使得α⊂a 且α⊂b （2）判定：反证法（否定相交和平行即共面） 判定定理：15P★（3）求异面直线所成的角：①平移法 即平移一条或两条直线作出夹角，再解三角形.②向量法 |||||,cos |cos b a =><=θ （注意异面直线所成角的范围]2,0(π（4）证明异面直线垂直，①通常采用三垂线定理及逆定理或线面垂直关系来证明；②向量法 0=⋅⇔⊥（5）求异面直线间的距离：大纲仅要求掌握已给出公垂线或易找出公垂线的有关问题计算.6、 直线与平面的位置关系1、直线与平面的位置关系A a a a =⋂⊂ααα,//,2、直线与平面平行的判定（1）判定定理: ααα////b a a b b ⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊂⊄ (线线平行，则线面平行17P )（2）面面平行的性质：βαβα////a a ⇒⎭⎬⎫⊂ (面面平行，则线面平行) 3、直线与平面平行的性质b a b a a //,//⇒⎭⎬⎫=⋂⊂βαβα (线面平行，则线线平行18P )★4、直线与平面垂直的判定 （1）直线与平面垂直的定义的逆用a l a l ⊥⇒⎭⎬⎫⊂⊥αα, （2）判定定理：αα⊥⇒⎪⎭⎪⎬⎫=⋂⊂⊥⊥l A n m n m n l m l ,, （线线垂直，则线面垂直23P ）（3）αα⊥⇒⎭⎬⎫⊥a b b a // （25P 练习 第6题） （4）面面垂直的性质定理：βαβαβα⊥⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊥⊂=⋂⊥a l a a l , （面面垂直，则线面垂直51P ）（5）面面平行是性质：βαβα⊥⇒⎭⎬⎫⊥l l // 5、射影长定理★6、三垂线定理及逆定理 线垂影⇔线垂斜7、 两个平面的位置关系：空间两个平面的位置关系 相交和平行8、两个平面平行的判定 （1）判定定理：βαβαα//,,//,//⇒⎭⎬⎫=⋂P b a b a b a （线线平行，则面面平行19P ）（2）βαβα//⇒⎭⎬⎫⊥⊥l l 垂直于同一平面的两个平面平行 （3）βαγβγα////,//⇒ 平行于同一平面的两个平面平行 （21P 练习 第2题） 9、两个平面平行的性质（1）性质1：βαβα//,//a a ⇒⊂（2）面面平行的性质定理： b a b a //,//⇒⎭⎬⎫=⋂=⋂γβγαβα （面面平行，则线线平行20P ）（3）性质2：βαβα⊥⇒⊥l l ,// 10、两个平面垂直的判定与性质（1）判定定理：βααβ⊥⇒⊂⊥a a , （线面垂直，则面面垂直50P ）（2）性质定理：面面垂直的性质定理：βαβαβα⊥⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊥⊂=⋂⊥a l a a l , （面面垂直，则线面垂直51P ）12、 空间角：异面直线所成角（9.1）；斜线与平面所成的角 )2,0(π（1）求作法（即射影转化法）：找出斜线在平面上的射影，关键是作垂线，找垂足. （2）向量法：设平面α的法向量为，则直线AB 与平面α所成的角为θ，则|||||,cos |sin n AB =><=θ )2,0(πθ∈（3）两个重要结论最小角定理48P ：21cos cos cos θθθ= ，,26P 例4 28P 第6题 13、空间距离：求距离的一般方法和步骤 （1）找出或作出有关的距离； （2）证明它符合定义；（3）在平面图形内计算（通常是解三角形） 求点到面的距离常用的两种方法 （1）等体积法——构造恰当的三棱锥；（2）向量法——求平面的斜线段，在平面的法向量上的射影的长度：d =直线到平面的距离，两个平行平面的距离通常都可以转化为点到面的距离求解 异面直线的距离① 定义：和两异面直线都垂直相交且夹在异面直线间的部分（公垂线段） ② 求法：法1 找出两异面直线的公垂线段并计算，法2 转化为点面距离向量法 d =（A ，B 分别为两异面直线上任意一点，为垂直于两异面直线的向量） 注意理解应用：θcos 22222mn d n m l ±++=二、空间向量知识点 1、空间向量的加法和减法：()1求两个向量差的运算称为向量的减法，它遵循三角形法则．即：在空间任取一点O ，作a OA =，b OB =，则a b BA =-．()2求两个向量和的运算称为向量的加法：在空间以同一点O 为起点的两个已知向量a 、b 为邻边作平行四边形C OA B ，则以O 起点的对角线C O 就是a 与b 的和，这种求向量和的方法，称为向量加法的平行四边形法则． 2、实数λ与空间向量a 的乘积a λ是一个向量，称为向量的数乘运算．当0λ>时，a λ与a 方向相同；当0λ<时，a λ与a 方向相反；当0λ=时，a λ为零向量，记为0．a λ的长度是a 的长度的λ倍．3、如果表示空间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平行向量，并规定零向量与任何向量都共线．4、向量共线充要条件：对于空间任意两个向量a ，()0b b ≠，//a b 的充要条件是存在实数λ，使a b λ=．5、平行于同一个平面的向量称为共面向量．6、向量共面定理：空间一点P 位于平面C AB 内的充要条件是存在有序实数对x ，y ，使x y C A P =A B +A ；或对空间任一定点O ，有x y C O P =O A +AB +A ；或若四点P ，A ，B ，C 共面，则()1x y z C x y z O P =O A +O B +O ++=． 7、已知两个非零向量a 和b ，在空间任取一点O ，作a O A=，b OB =，则∠AOB 称为向量a ，b 的夹角，记作,a b 〈〉．两个向量夹角的取值范围是：[],0,a b π〈〉∈．8、对于两个非零向量a 和b ，若,2a b π〈〉=，则向量a ，b 互相垂直，记作a b ⊥．9、已知两个非零向量a 和b ，则cos ,a b a b 〈〉称为a ，b 的数量积，记作a b ⋅．即cos ,a b a b a b ⋅=〈〉．零向量与任何向量的数量积为0． 10、a b ⋅等于a 的长度a 与b 在a 的方向上的投影cos ,b a b 〈〉的乘积． 11、若a ，b 为非零向量，e 为单位向量，则有()1cos ,e a a e a a e ⋅=⋅=〈〉；()20a b a b ⊥⇔⋅=； ()3()()a b a b a b a b a b ⎧⎪⋅=⎨-⎪⎩与同向与反向，2a a a ⋅=，a a a =⋅； ()4c o s ,ab a b a b⋅〈〉=；()5a b a b ⋅≤．12、空间向量基本定理: 若三个向量a ，b ，c 不共面，则对空间任一向量p ，存在实数组{},,x y z ，使得p xa yb zc =++．13、空间任意三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底． 14、设1e ，2e ，3e 为有公共起点O 的三个两两垂直的单位向量（称它们为单位正交基底），以1e ，2e ，3e 的公共起点O 为原点，分别以1e ，2e ，3e 的方向为x 轴，y 轴，z 轴的正方向建立空间直角坐标系xyz O ．则对于空间任意一个向量p ，一定可以把它平移，使它的起点与原点O重合，得到向量p O P =．存在有序实数组{},,x y z ，使得123p x e y e z e =++．把x ，y ，z 称作向量p 在单位正交基底1e ，2e ，3e 下的坐标，记作(),,p x y z =．此时，向量p 的坐标是点P 在空间直角坐标系xyz O 中的坐标(),,x y z ．15、设()111,,a x y z =，()222,,b x y z =，则()1()121212,,a b x x y y z z +=+++．()2()121212,,a b x x y y z z -=---． ()3()111,,a x y z λλλλ=．()4121212a b x x y y z z ⋅=++．()5若a 、b 为非零向量，则12121200a b a b x x y y z z ⊥⇔⋅=⇔++=．()6若b ≠，则12//,,a b a b xλλλλ⇔=⇔==．()721a a a x =⋅=+ ()821cos ,a b a b a bx ⋅〈〉==+．()9()111,,x y z A ，()222,,x y z B =，则(d x AB =AB =16、空间中平面α的位置可以由α内的两条相交直线来确定．设这两条相交直线相交于点O ，它们的方向向量分别为a ，b ．P 为平面α上任意一点，存在有序实数对(),x y 使得xa yb OP =+，这样点O 与向量a ，b 就确定了平面α的位置．17、直线l 垂直α，取直线l 的方向向量a ，则向量a 称为平面α的法向量．18、若空间不重合两条直线a ，b 的方向向量分别为a ，b ，则////a b a b ⇔⇔()a b R λλ=∈，0a b a b a b ⊥⇔⊥⇔⋅=．19．0a n a n ⇔⊥⇔⋅=，//a a a n a n ααλ⊥⇔⊥⇔⇔=．20、若空间不重合的两个平面α，β的法向量分别为a ，b ，则////a b αβ⇔⇔a b λ=，0a b a b αβ⊥⇔⊥⇔⋅=．21、设异面直线a ，b 的夹角为θ，方向向量为a ，b ，其夹角为ϕ，则有cos cos a b a bθϕ⋅==．22、设直线l 的方向向量为l ，平面α的法向量为n ，l 与α所成的角为θ，l 与n 的夹角为ϕ，则有sin cos l n l nθϕ⋅==．23、设1n ，2n 是二面角l αβ--的两个面α，β的法向量，则向量1n ，2n 的夹角（或其补角）就是二面角的平面角的大小．若二面角l αβ--的平面角为θ，则1212cos n n n n θ⋅=．24、在直线l 上找一点P ，过定点A 且垂直于直线l 的向量为n ，则定点A 到直线l 的距离为cos ,n d n nPA ⋅=PA 〈PA 〉=．25、点A 与点B 之间的距离可以转化为两点对应向量AB 的模AB 计算．26、点P 是平面α外一点，A 是平面α内的一定点，n 为平面α的一个法向量，则点P 到平面α的距离为cos ,n d n nPA ⋅=PA 〈PA 〉=。
空间向量与立体几何例题和知识点总结
空间向量与立体几何例题和知识点总结在高中数学的学习中，空间向量与立体几何是一个重要且具有一定难度的板块。
通过空间向量的方法，我们能够更加简便地解决立体几何中的许多问题。
接下来，让我们一起通过一些例题来深入理解，并总结相关的知识点。
一、空间向量的基本知识点1、空间向量的概念：空间中具有大小和方向的量称为空间向量。
2、空间向量的表示：可以用有向线段表示，也可以用坐标表示。
3、空间向量的运算：包括加法、减法、数乘以及数量积。
加法和减法满足三角形法则和平行四边形法则。
数乘：λ(a ＋ b) ＝λa ＋λb数量积：a·b ＝｜a|·｜b|·cosθ（θ为两向量的夹角）二、空间向量在立体几何中的应用1、证明线线平行设直线 l₁和 l₂的方向向量分别为 a 和 b，如果 a ＝λb（λ 为非零实数），则 l₁∥ l₂。
例 1：在长方体 ABCD A₁B₁C₁D₁中，E，F 分别为棱 AA₁，CC₁的中点，求证：BE ∥ DF 。
解：以 D 为原点，分别以 DA，DC，DD₁所在直线为 x，y，z 轴，建立空间直角坐标系。
设长方体的长、宽、高分别为 a，b，c 。
则 B(a，b，0)，E(a，0，c/2)，D(0，0，0)，F(0，b，c/2)BE ＝（0，b，c/2)，DF ＝（0，b，c/2)因为 BE ＝ DF ，所以 BE ∥ DF 。
2、证明线线垂直设直线 l₁和 l₂的方向向量分别为 a 和 b，如果 a·b ＝ 0，则 l₁⊥l₂。
例 2：在正方体 ABCD A₁B₁C₁D₁中，M，N 分别为棱 AB，CC₁的中点，求证：DM ⊥ MN 。
解：以 D 为原点，分别以 DA，DC，DD₁所在直线为 x，y，z 轴，建立空间直角坐标系。
设正方体的棱长为 2。
则 D(0，0，0)，M(2，1，0)，N(0，2，1)DM ＝（2，1，0)，MN ＝（－2，1，1)DM·MN ＝－4 ＋ 1 ＋ 0 ＝－3 ≠ 0 ，所以 DM 与 MN 不垂直。
立体几何中向量知识点归纳总结
立体几何中向量知识点归纳总结在立体几何中，向量是一个重要的工具，它可以帮助我们解决许多几何问题，如确定点的位置、计算角度和距离等。
以下是向量在立体几何中的一些关键知识点的归纳总结：1. 向量的定义：向量是具有大小和方向的量，可以用有向线段来表示。
在空间中，一个向量可以由起点和终点的坐标差来确定。
2. 向量的表示：向量通常用箭头表示，箭头的方向表示向量的方向，箭头的长度表示向量的大小。
在数学表达中，向量可以表示为\(\vec{v} = \langle a, b, c \rangle\)，其中 \(a\)、\(b\) 和\(c\) 分别是向量在 \(x\)、\(y\) 和 \(z\) 轴上的分量。
3. 向量运算：包括向量加法、减法和数乘。
向量加法和减法遵循平行四边形法则或三角形法则，数乘则是将向量乘以一个标量，结果是一个与原向量平行但大小不同的向量。
4. 向量的模：向量的模是向量的大小，可以通过勾股定理计算得到。
对于向量 \(\vec{v} = \langle a, b, c \rangle\)，其模为\(|\vec{v}| = \sqrt{a^2 + b^2 + c^2}\)。
5. 向量的点积：两个向量的点积是一个标量，定义为 \(\vec{u}\cdot \vec{v} = |\vec{u}||\vec{v}|\cos\theta\)，其中\(\theta\) 是两个向量之间的夹角。
点积可以用来计算两个向量之间的夹角或判断两个向量是否垂直。
6. 向量的叉积：两个向量的叉积是一个向量，垂直于原来的两个向量。
叉积的定义为 \(\vec{u} \times \vec{v} = \langle u_2v_3 -u_3v_2, u_3v_1 - u_1v_3, u_1v_2 - u_2v_1 \rangle\)，其中\(\vec{u} = \langle u_1, u_2, u_3 \rangle\) 和 \(\vec{v} = \langle v_1, v_2, v_3 \rangle\)。
立体几何与空间向量知识点归纳总结材料
立体几何与空间向量知识点归纳总结材料一、立体几何知识点归纳总结：1.点、线、面的几何特性：-点：没有大小和形状，只有位置；两个不同的点确定一条直线，三个不共线的点确定一个平面。
-线：有长度但没有宽度和厚度；平行线、垂直线、相交线等性质。
-面：有长度和宽度但没有厚度；平面的平行关系、垂直关系、相交关系等。
2.空间几何形体的特性：-点：在空间中指定位置的几何实体。
-直线：长度无限延伸的几何实体。
-射线：以一个端点和无限延伸的直线为基础的几何实体。
-平面：无限延伸的、具有长度和宽度的几何实体。
-多面体：由平面构成的立体图形，如三角形、四面体、五棱柱等。
-圆锥、圆柱、圆球等。
3.空间几何的距离公式：-两点之间的距离公式：设点A(x1,y1,z1)和点B(x2,y2,z2)，则AB 的距离为√[(x2-x1)²+(y2-y1)²+(z2-z1)²]。
-点到直线的距离公式：设直线L的方程为Ax+By+Cz+D=0，点P(x0,y0,z0)，则点P到直线L的距离为d=，Ax0+By0+Cz0+D，/√(A²+B²+C²)。
二、空间向量知识点归纳总结：1.空间向量的定义：空间中具有大小和方向的有向线段。
2.空间向量的表示方法：-定点表示法：以一个固定点为起点，用一条线段的另一端点表示向量。
-坐标表示法：向量的起点为原点O，终点坐标为(x,y,z)，则向量的坐标表示为(x,y,z)。
-分解表示法：将向量沿着坐标轴分解成若干个坐标分量的和。
3.空间向量的运算：-向量的加法：向量的加法满足三角形法则，即向量的和等于它们的起点相同的两个边相加的结果。
-向量的减法：向量的减法等于将减向量取反后与被减向量相加。
-向量的数乘：向量的数乘等于向量的每个分量与一个常数的乘积。
4.向量的数量积和向量积：-数量积（点积）：设向量A(x1,y1,z1)和向量B(x2,y2,z2)，则数量积AB=A·B=x1x2+y1y2+z1z2，具有交换律和分配律。
空间向量与立体几何例题和知识点总结
空间向量与立体几何例题和知识点总结一、空间向量的基本知识点在立体几何中，空间向量是一个非常有力的工具。
首先，我们来了解一下空间向量的一些基本概念。
空间向量是具有大小和方向的量，它可以用有向线段来表示。
如果两个空间向量的大小和方向都相同，那么这两个向量就是相等的。
向量的加法和减法遵循三角形法则和平行四边形法则。
例如，对于向量\（＼overrightarrow{a}＼）和\（＼overrightarrow{b}＼），它们的和\（＼overrightarrow{a} ＋＼overrightarrow{b}＼）可以通过将两个向量首尾相连得到，而差\（＼overrightarrow{a} ＼overrightarrow{b}＼）则是\（＼overrightarrow{a}＼）加上\（＼overrightarrow{b}＼）的相反向量。
空间向量的数量积\（＼overrightarrow{a} ＼cdot ＼overrightarrow{b}＼）等于\（＼vert\overrightarrow{a}＼vert ＼vert\overrightarrow{b}＼vert ＼cos\theta\），其中\（＼theta\）是\（＼overrightarrow{a}＼）和\（＼overrightarrow{b}＼）之间的夹角。
数量积的结果是一个标量。
空间向量的坐标表示：在空间直角坐标系中，向量\（＼overrightarrow{a} ＝（x, y, z)＼），其中\（x\）、＼（y\）、＼（z\）分别是向量在\（x\）轴、＼（y\）轴、＼（z\）轴上的分量。
二、空间向量在立体几何中的应用接下来，通过一些具体的例题来看看空间向量是如何解决立体几何问题的。
例 1：证明线线平行已知直线\（l_1\）和\（l_2\）的方向向量分别为\（＼overrightarrow{v_1} ＝（2, －1, 3)＼）和\（＼overrightarrow{v_2} ＝（4, －2, 6)＼），证明\（l_1 ＼parallel l_2\）。
空间向量与立体几何知识点归纳总结
空间向量与立体几何知识点归纳总结在空间直角坐标系中，一个向量可以表示为三个坐标的有序三元组，分别表示在x轴、y轴、z轴上的投影长度。
2）坐标系的建立：选择三个不共面的向量作为基向量，建立起一个空间直角坐标系。
3）向量在坐标系中的表示：向量的坐标表示为它在基向量上的投影长度所组成的有序三元组。
7.向量的数量积与向量积。
1）数量积：定义为两个向量的模长相乘再乘以它们的夹角的余弦值，表示为___或ab。
2）性质：⑴交换律：a·b=b·a；⑵结合律：(ka)·b=k(a·b)；⑶分配律：(a+b)·c=a·c+b·c。
3）向量积：定义为两个向量所在平行四边形的面积乘以一个垂直于这个平行四边形的单位向量，表示为a×b。
4）性质：⑴反交换律：a×b=-(b×a)；⑵结合律：a×(b×c)=(a·c)b-(a·b)c；⑶分配律：a×(b+c)=a×b+a×c。
二．练题。
1.已知向量a(1,2,3)，b(4,5,6)，c(7,8,9)，求向量a-b+2c的坐标。
解：a-b+2c=(1-4+14,2-5+16,3-6+18)=（11,13,15）。
2.已知向量a(2,1,-3)，b(1,2,1)，c(3,-1,2)，判断向量a,b,c 是否共面，并说明理由。
解：由四点共面定理，a,b,c共面，当且仅当存在实数x,y,z，使得x·a+y·b+z·c=0.代入向量坐标，得到方程组2x+y+3z=0，x+2y-z=0，-3x+y+2z=0.解得x=-1，y=1，z=-1，满足方程组，因此a,b,c共面。
3.已知向量a(1,2,3)，b(2,-1,1)，求向量a与b的数量积和向量积。
解：a·b=1×2+2×(-1)+3×1=-1；a×b=(5,1,-5)。
空间向量与立体几何知识点归纳总结
空间向量与立体几何知识点归纳总结一．知识要点;1. 空间向量的概念：在空间,我们把具有大小和方向的量叫做向量;注：1向量一般用有向线段表示同向等长的有向线段表示同一或相等的向量;2向量具有平移不变性 2. 空间向量的运算;定义：与平面向量运算一样,空间向量的加法、减法与数乘运算如下如图;OB OA AB a b =+=+;BA OA OB a b =-=-;()OP a R λλ=∈ 运算律：⑴加法交换律：a b b a+=+⑵加法结合律：)()(c b a c b a++=++⑶数乘分配律：b a b aλλλ+=+)(运算法则：三角形法则、平行四边形法则、平行六面体法则 3. 共线向量;1如果表示空间向量的有向线段所在的直线平行或重合,那么这些向量也叫做共线向量或平行向量,a平行于b ,记作b a //;2共线向量定理：空间任意两个向量a、b b≠0 ,a b a bAC AB λ=)1(=++=y x OB y OA x OC 其中aa ±共面向量1定义：一般地,能平移到同一平面内的向量叫做共面向量; 说明：空间任意的两向量都是共面的;2共面向量定理：如果两个向量,a b 不共线,p 与向量,a b 共面的条件是存在实数,x y使p xa yb =+;3四点共面：若A 、B 、C 、P 四点共面<=>AC y AB x AP +=<=>)1(=++++=z y x OC z OB y OA x OP其中5. 空间向量基本定理：如果三个向量,,a b c 不共面,那么对空间任一向量p ,存在一个唯一的有序实数组,,x y z ,使p xa yb zc =++;若三向量,,a b c 不共面,我们把{,,}a b c 叫做空间的一个基底,,,a b c 叫做基向量,空间任意三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底;推论：设,,,O A B C 是不共面的四点,则对空间任一点P ,都存在唯一的三个有序实数,,x y z ,使OP xOA yOB zOC =++;6. 空间向量的直角坐标系： 1空间直角坐标系中的坐标：在空间直角坐标系O xyz -中,对空间任一点A ,存在唯一的有序实数组(,,)x y z ,使zk yi xi OA ++=,有序实数组(,,)x y z 叫作向量A 在空间直角坐标系O xyz -中的坐标,记作(,,)A x y z ,x 叫横坐标,y 叫纵坐标,z 叫竖坐标;注：①点Ax,y,z 关于x 轴的的对称点为x,-y,-z,关于xoy 平面的对称点为x,y,-z.即点关于什么轴/平面对称,什么坐标不变,其余的分坐标均相反;②在y 轴上的点设为0,y,0,在平面yOz 中的点设为0,y,z2若空间的一个基底的三个基向量互相垂直,且长为1,这个基底叫单位正交基底,用{,,}i j k 表示;空间中任一向量k z j y i x a ++==x,y,z3空间向量的直角坐标运算律：①若123(,,)a a a a =,123(,,)b b b b =,则112233(,,)a b a b a b a b +=+++,112233(,,)a b a b a b a b -=---,123(,,)()a a a a R λλλλλ=∈,112233a b a b a b a b ⋅=++,112233//,,()a b a b a b a b R λλλλ⇔===∈, 1122330a b a b a b a b ⊥⇔++=;②若111(,,)A x y z ,222(,,)B x y z ,则212121(,,)AB x x y y z z =---;一个向量在直角坐标系中的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点的坐标减去起点的坐标;③定比分点公式：若111(,,)A x y z ,222(,,)B x y z ,PB AP λ=,则点P 坐标为)1,1,1(212121λλλλλλ++++++z z y y x x ;推导：设Px,y,z 则),,(),(22211,1z z y y x x z z y y x x ---=---λ,显然,当P 为AB 中点时,)2,2,2(212121z z y y x x P +++ ④),,(),,,(,,,333222111z y x C z y x B ）z y ，A（xABC 中∆,三角形重心P 坐标为)2,2,3(321321321z z z y y y x x x P ++++++⑤ΔABC 的五心：内心P ：内切圆的圆心,角平分线的交点;AC AB AP +=λ单位向量外心P ：外接圆的圆心,中垂线的交点;==垂心P ：高的交点：PC PB PC PA PB PA ⋅=⋅=⋅移项,内积为0,则垂直重心P ：中线的交点,三等分点中位线比)(31AC AB AP += 中心：正三角形的所有心的合一;4模长公式：若123(,,)a a a a =,123(,,)b b b b =,则21||a a a a =⋅=+21||b b b b =⋅=+5夹角公式：2cos ||||a ba b a b a ⋅⋅==⋅+; ΔABC 中①0>•AC AB <=>A 为锐角②0<•AC AB <=>A 为钝角,钝角Δ 6两点间的距离公式：若111(,,)A x y z ,222(,,)B x y z ,则2||(AB AB ==,或,A B d = 7. 空间向量的数量积;1空间向量的夹角及其表示：已知两非零向量,a b ,在空间任取一点O ,作,OA a OB b ==,则AOB ∠叫做向量a 与b 的夹角,记作,a b <>；且规定0,a b π≤<>≤,显然有,,a b b a <>=<>；若,2a b π<>=,则称a 与b 互相垂直,记作：a b ⊥;2向量的模：设OA a =,则有向线段OA 的长度叫做向量a 的长度或模,记作：||a ;3向量的数量积：已知向量,a b ,则||||cos ,a ba b ⋅⋅<>叫做,a b 的数量积,记作a b ⋅,即a b⋅=||||cos ,a b a b ⋅⋅<>;4空间向量数量积的性质：①||cos ,a e a a e ⋅=<>;②0a b a b ⊥⇔⋅=;③2||a a a =⋅; 5空间向量数量积运算律：①()()()a b a b a b λλλ⋅=⋅=⋅;②a b b a ⋅=⋅交换律;③()a b c a b a c ⋅+=⋅+⋅分配律;④不满足乘法结合率：)()(c b a c b a ⋅≠⋅二．空间向量与立体几何1．线线平行⇔两线的方向向量平行1-1线面平行⇔线的方向向量与面的法向量垂直 1-2面面平行⇔两面的法向量平行2线线垂直共面与异面⇔两线的方向向量垂直 2-1线面垂直⇔线与面的法向量平行 2-2面面垂直⇔两面的法向量垂直3线线夹角θ共面与异面]90,0[O O ⇔两线的方向向量2,1n n 的夹角或夹角的补角,><=2,1cos cos n n θ3-1线面夹角θ]90,0[O O ：求线面夹角的步骤：先求线的方向向量AP 与面的法向量n 的夹角,若为锐角角即可,若为钝角,则取其补角；再求其余角,即是线面的夹角.><=n AP ,cos sin θ3-2面面夹角二面角θ]180,0[OO ：若两面的法向量一进一出,则二面角等于两法向量2,1n n 的夹角；法向量同进同出,则二面角等于法向量的夹角的补角.><±=21,cos cos n n θ4．点面距离h ：求点()00,P x y 到平面α的距离： 在平面α上去一点(),Q x y ,得向量PQ ;； 计算平面α的法向量n;.h =4-1线面距离线面平行：转化为点面距离 4-2面面距离面面平行：转化为点面距离 典型例题1．基本运算与基本知识例1. 已知平行六面体ABCD －D C B A '''',化简下列向量表达式,标出化简结果的向量;⑴AB BC +； ⑵AB AD AA '++；⑶12AB AD CC '++； ⑷1()3AB AD AA '++;例2. 对空间任一点O 和不共线的三点,,A B C ,问满足向量式：OP xOA yOB zOC =++其中1x y z ++=的四点,,,P A B C 是否共面例3 已知空间三点A0,2,3,B －2,1,6,C1,－1,5;⑴求以向量,AB AC 为一组邻边的平行四边形的面积S ；⑵若向量a 分别与向量,AB AC 垂直,且|a |＝3,求向量a 的坐标; 2．基底法如何找,转化为基底运算 3．坐标法如何建立空间直角坐标系,找坐标 4．几何法例 4. 如图,在空间四边形OABC中,8OA =,6AB =,4AC =,5BC =,45OAC ∠=,60OAB ∠=,求OA 与BC 的夹角的余弦值;说明：由图形知向量的夹角易出错,如,135OA AC <>=易错写成,45OA AC <>=,切记例5. 长方体1111ABCD A B C D -中,4AB BC ==,E 为11A C 与11B D 的交点,F 为1BC 与1B C 的交点,又AF BE ⊥,求长方体的高1BB ; 模拟试题1. 已知空间四边形ABCD ,连结,AC BD ,设,M G 分别是,BC CD 的中点,化简下列各表达式,并标出化简结果向量：1AB BC CD ++；21()2AB BD BC ++； 31()2AG AB AC -+;2. 已知平行四边形ABCD ,从平面AC 外一点O 引向量;,,,OE kOA OF kOB OG kOC OH kOD ====;1求证：四点,,,E F G H 共面；2平面AC //平面EG ;3. 如图正方体1111ABCD A B C D -中,11111114B E D F A B ==,求1BE 与1DF 所成角的余弦; 5. 已知平行六面体ABCD A B C D ''''-中,4,3,5,90AB AD AA BAD '===∠=,60BAA DAA ''∠=∠=,求AC '的长;参考答案1. 解：如图,1AB BC CD AC CD AD ++=+=；2111()222AB BD BC AB BC BD ++=++;AB BM MG AG =++=；31()2AG AB AC AG AM MG -+=-=;2. 解：1证明：∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AC AB AD =+,∵EG OG OE =-, ∴,,,E F G H 共面；2解：∵()EF OF OE k OB OA k AB =-=-=⋅,又∵EG k AC =⋅, ∴//,//EF AB EG AC ; 所以,平面//AC 平面EG ; 3.解：不妨设正方体棱长为1,建立空间直角坐标系O xyz -,则(1,1,0)B ,13(1,,1)4E ,(0,0,0)D , 11(0,,1)4F ,∴11(0,,1)4BE =-,11(0,,1)4DF =, ∴11174BE DF ==, 11111500()114416BE DF ⋅=⨯+-⨯+⨯=;111515cos ,17BE DF ==; 4. 分析：⑴1(2,1,3),(1,3,2),cos 2||||AB AC AB AC BAC AB AC ⋅=--=-∴∠== ∴∠BAC ＝60°,||||sin 6073S AB AC ∴== ⑵设a ＝x,y,z,则230,a AB x y z ⊥⇒--+= 解得x ＝y ＝z ＝1或x ＝y ＝z ＝－1,∴a ＝1,1,1或a ＝－1,－1,－1;5. 解：22||()AC AB AD AA ''=++所以,||85AC '=。
立体几何和空间向量综合知识点(高中数学)
立体几何与空间向量一．空间几何体的体积与表面积：1.简单几何体的侧面积、体积及相关性质： 棱柱、棱锥、台体的表面积：柱体、椎体、台体的侧面积：h c S h c c S ch S '=''+==21,)(21,锥侧台侧柱侧（其中c c ',分 别为上下底面周长，h 为高，h '为斜高或母线长）圆柱的表面积 ：222r rl S ππ+=； 圆锥的表面积：2r rl S ππ+=；圆台的表面积：22R Rl r rl S ππππ+++=（r,R 分别为上下底面圆的半径）； 球的表面积：24R S π=； 扇形的面积：222121360r lr R n S απ===扇形（其中l 表示弧长，r 表示半径，α表示弧度） 空间几何体的体积柱体的体积：h S V ⨯=底；锥体的体积：h S V ⨯=底31； 台体的体积：h S S S S V ⨯+⋅+=)(31下下上上 ；球体的体积：334R V π=。
2.空间几何体直观图斜二测画法要领： 横相等，竖减半，倾斜45°，面积为原来的42，平行关系不变。
3.棱锥的平行截面的性质：如果棱锥被平行于底面的平面所截，那么所得的截面与底面相似 相似比等于顶点到截面的距离与顶点到底面的距离之比； 它们面积的比等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的平方比；截得的棱锥的体积与原棱锥的体积的比等于截得的棱锥的高与原棱锥的高的立方比；4.立体几何中常见模型的性质： 长方体：（1）长方体从一个顶点出发的三条棱长分别为a,b,c ，则体对角线长为222c b a ++，全面积为2ab+2abc+2ac ，体积V=abc 。
（2）已知长方体的体对角线与过同一顶点的三条棱所成的角分别为γβα,,，则有1cos cos cos 222=++γβα或2sin sin sin 222=++γβα。
（3）长方体外接球的直径是长方体的体对角线长222c b a ++。
空间向量与立体几何知识点汇总
空间向量与⽴体⼏何知识点汇总⽴体⼏何空间向量知识点总结知识⽹络：知识点拨：1、空间向量的概念及其运算与平⾯向量类似，向量加、减法的平⾏四边形法则，三⾓形法则以及相关的运算律仍然成⽴．空间向量的数量积运算、共线向量定理、共⾯向量定理都是平⾯向量在空间中的推⼴，空间向量基本定理则是向量由⼆维到三维的推⼴．2、当a 、b 为⾮零向量时．0a b a b ?=?⊥是数形结合的纽带之⼀，这是运⽤空间向量研究线线、线⾯、⾯⾯垂直的关键，通常可以与向量的运算法则、有关运算律联系来解决垂直的论证问题．3、公式cos ,a b a b a b ?<>=是应⽤空间向量求空间中各种⾓的基础，⽤这个公式可以求两异⾯直线所成的⾓（但要注意两异⾯直线所成⾓与两向量的夹⾓在取值围上的区别），再结合平⾯的法向量，可以求直线与平⾯所成的⾓和⼆⾯⾓等．4、直线的⽅向向量与平⾯的法向量是⽤来描述空间中直线和平⾯的相对位置的重要概念，通过研究⽅向向量与法向量之间的关系，可以确定直线与直线、直线与平⾯、平⾯与平⾯等的位置关系以及有关的计算问题．5、⽤空间向量判断空间中的位置关系的常⽤⽅法（1）线线平⾏证明两条直线平⾏，只需证明两条直线的⽅向向量是共线向量．（2）线线垂直证明两条直线垂直，只需证明两条直线的⽅向向量垂直，即0a b a b ?=?⊥．（3）线⾯平⾏⽤向量证明线⾯平⾏的⽅法主要有：①证明直线的⽅向向量与平⾯的法向量垂直；②证明可在平⾯找到⼀个向量与直线⽅向向量是共线向量；③利⽤共⾯向量定理，即证明可在平⾯找到两不共线向量来线性表⽰直线的⽅向向量．（4）线⾯垂直⽤向量证明线⾯垂直的⽅法主要有：①证明直线⽅向向量与平⾯法向量平⾏；②利⽤线⾯垂直的判定定理转化为线线垂直问题．（5）⾯⾯平⾏①证明两个平⾯的法向量平⾏（即是共线向量）；②转化为线⾯平⾏、线线平⾏问题．（6）⾯⾯垂直①证明两个平⾯的法向量互相垂直；②转化为线⾯垂直、线线垂直问题．6、运⽤空间向量求空间⾓（1）求两异⾯直线所成⾓利⽤公式cos,a ba ba b<>=，但务必注意两异⾯直线所成⾓θ的围是0,2π?，故实质上应有：cos cos,a bθ=<>．（2）求线⾯⾓求直线与平⾯所成⾓时，⼀种⽅法是先求出直线及射影直线的⽅向向量，通过数量积求出直线与平⾯所成⾓；另⼀种⽅法是借助平⾯的法向量，先求出直线⽅向向量与平⾯法向量的夹⾓φ，即可求出直线与平⾯所成的⾓θ，其关系是sinθ＝| cosφ|．（3）求⼆⾯⾓⽤向量法求⼆⾯⾓也有两种⽅法：⼀种⽅法是利⽤平⾯⾓的定义，在两个⾯先求出与棱垂直的两条直线对应的⽅向向量，然后求出这两个⽅向向量的夹⾓，由此可求出⼆⾯⾓的⼤⼩；另⼀种⽅法是转化为求⼆⾯⾓的两个⾯的法向量的夹⾓，它与⼆⾯⾓的⼤⼩相等或互补．7、运⽤空间向量求空间距离空间中的各种距离⼀般都可以转化为求点与点、点与线、点与⾯的距离．（1）点与点的距离点与点之间的距离就是这两点间线段的长度，因此也就是这两点对应向量的模．（2）点与⾯的距离点⾯距离的求解步骤是：①求出该平⾯的⼀个法向量；②求出从该点出发的平⾯的任⼀条斜线段对应的向量；③求出法向量与斜线段向量的数量积的绝对值再除以法向量的模，即得要求的点⾯距离．备考建议：1、空间向量的引⼊，把平⾯向量及其运算推⼴到空间，运⽤空间向量解决有关直线、平⾯位置关系的问题，应体会向量⽅法在研究⼏何图形中的作⽤，进⼀步发展空间想像能⼒和⼏何直观能⼒．2、灵活选择运⽤向量⽅法与综合⽅法，从不同⾓度解决⽴体⼏何问题．3、在解决⽴体⼏何中有关平⾏、垂直、夹⾓、距离等问题时，直线的⽅向向量与平⾯的法向量有着举⾜轻重的地位和作⽤，它的特点是⽤代数⽅法解决⽴体⼏何问题，⽆需进⾏繁、难的⼏何作图和推理论证，起着从抽象到具体、化难为易的作⽤．因此，应熟练掌握平⾯法向量的求法和⽤法．4、加强运算能⼒的培养，提⾼运算的速度和准确性．第⼀讲空间向量及运算⼀、空间向量的有关概念1、空间向量的定义在空间中，既有⼤⼩⼜有⽅向的量叫做空间向量．注意空间向量和数量的区别．数量是只有⼤⼩⽽没有⽅向的量．2、空间向量的表⽰⽅法空间向量与平⾯向量⼀样，也可以⽤有向线段来表⽰，⽤有向线段的长度表⽰向量的⼤⼩，⽤有向线段的⽅向表⽰向量的⽅向．若向量a对应的有向线段的起点是A，终点是B，则向量a可以记为AB，其模长为a或AB．3、零向量长度为零的向量称为零向量，记为0．零向量的⽅向不确定，是任意的．由于零向量的这⼀特殊性，在解题中⼀定要看清题⽬中所指向量是“零向量”还是“⾮零向量”．4、单位向量模长为1的向量叫做单位向量．单位向量是⼀种常⽤的、重要的空间向量，在以后的学习中还要经常⽤到．5、相等向量长度相等且⽅向相同的空间向量叫做相等向量．若向量a与向量b相等，记为a=b.零向量与零向量相等，任意两个相等的⾮零向量都可以⽤空间中的同⼀条有向线段来表⽰，并且与有向线段的起点⽆关．6、相反向量长度相等但⽅向相反的两个向量叫做相反向量．a的相反向量记为－a⼆、共⾯向量1、定义平⾏于同⼀平⾯的向量叫做共⾯向量．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、b共⾯的充要条件是存在实数对x、y,使得p=xa yb。
空间向量立体几何知识点集锦
空间向量立体几何知识点集锦一、空间向量的加法和减法：()1求两个向量差的运算称为向量的减法，它遵循三角形法则．即：在空间任取一点O ，作a OA = ，b OB = ，则a b BA =-．()2求两个向量和的运算称为向量的加法：在空间以同一点O 为起点的两个已知向量a 、b 为邻边作平行四边形C OA B ，则以O 起点的对角线C O 就是a与b的和，这种求向量和的方法，称为向量加法的平行四边形法则．二、实数λ与空间向量a 的乘积a λ是一个向量，称为向量的数乘运算．当0λ>时，a λ 与a 方向相同；当0λ<时，a λ 与a 方向相反；当0λ=时，a λ为零向量，记为0 ．a λ 的长度是a的长度的λ倍．三、如果表示空间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平行向量，并规定零向量与任何向量都共线．四、向量共线充要条件：对于空间任意两个向量a ，()0b b ≠，//a b 的充要条件是存在实数λ，使a b λ= ．五、平行于同一个平面的向量称为共面向量．六、向量共面定理：空间一点P 位于平面C AB 内的充要条件是存在有序实数对x ，y ，使x y C AP =AB+A；或对空间任一定点O ，有x y C O P=O A +A B +A；或若四点P ，A ，B ，C 共面，则()1x y z C x y z OP =OA +OB +O ++= ． 七、已知两个非零向量a 和b ，在空间任取一点O ，作a O A = ，b OB = ，则∠A O B 称为向量a ，b 的夹角，记作,a b 〈〉．两个向量夹角的取值范围是：[],0,a b π〈〉∈．八、对于两个非零向量a 和b ，若,2a b π〈〉= ，则向量a ，b互相垂直，记作a b ⊥ ．九、已知两个非零向量a 和b ，则cos ,a b a b 〈〉 称为a ，b的数量积，记作a b ⋅ ．即cos ,a b a b a b ⋅=〈〉 ．零向量与任何向量的数量积为0．十、a b ⋅ 等于a 的长度a 与b 在a的方向上的投影cos ,b a b 〈〉 的乘积．十一、若a ，b 为非零向量，e 为单位向量，则有()1cos ,e a a e a a e ⋅=⋅=〈〉；()20a b a b ⊥⇔⋅= ；()3()()a b a b a b a b a b ⎧⎪⋅=⎨-⎪⎩与同向与反向，2a a a ⋅= ，a a a =⋅ ； ()4cos ,a b a b a b⋅〈〉=；()5a b a b ⋅≤ ．十二、空间向量基本定理：若三个向量a ，b ，c 不共面，则对空间任一向量p，存在实数组{},,x y z ，使得p xa yb zc =++．十三、若三个向量a ，b ，c 不共面，则所有空间向量组成的集合是{},,,p p xa yb zc x y z R =++∈．这个集合可看作是由向量a ，b ，c 生成的，{},,a b c称为空间的一个基底，a ，b ，c 称为基向量．空间任意三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底．十四、设1e ，2e ，3e 为有公共起点O 的三个两两垂直的单位向量（称它们为单位正交基底），以1e ，2e ，3e 的公共起点O 为原点，分别以1e ，2e ，3e的方向为x 轴，y 轴，z 轴的正方向建立空间直角坐标系xyz O ．则对于空间任意一个向量p，一定可以把它平移，使它的起点与原点O 重合，得到向量p OP = ．存在有序实数组{},,x y z ，使得123p xe ye ze =++．把x ，y ，z 称作向量p 在单位正交基底1e ，2e ，3e 下的坐标，记作(),,p x y z = ．此时，向量p的坐标是点P 在空间直角坐标系xyz O 中的坐标(),,x y z ．十五、设()111,,a x y z = ，()222,,b x y z = ，则()1()121212,,a b x x y y z z +=+++．()2()121212,,a b x x y y z z -=---． ()3()111,,a x y z λλλλ= ．()4121212a b x x y y z z ⋅=++ ．()5若a 、b 为非零向量，则12121200a b a b x x y y z z ⊥⇔⋅=⇔++= ． ()6若0b ≠ ，则121212//,,a b a b x x y y z z λλλλ⇔=⇔===．()7222111a a a x y z =⋅=++ ．()8121212222222111222cos ,x x y y z z a b a b a b x y z x y z ++⋅〈〉==++⋅++．()9()111,,x y z A ，()222,,x y z B =，则()()()222212121d x x y y z z AB =AB =-+-+-．十六、空间中任意一条直线l 的位置可以由l 上一个定点A 以及一个定方向确定．点A 是直线l 上一点，向量a表示直线l 的方向向量，则对于直线l 上的任意一点P ，有ta AP = ，这样点A 和向量a不仅可以确定直线l 的位置，还可以具体表示出直线l 上的任意一点．十七、空间中平面α的位置可以由α内的两条相交直线来确定．设这两条相交直线相交于点O ，它们的方向向量分别为a ，b ．P 为平面α上任意一点，存在有序实数对(),x y 使得xa yb OP =+，这样点O 与向量a ，b 就确定了平面α的位置．十八、直线l 垂直α，取直线l 的方向向量a ，则向量a称为平面α的法向量．十九、若空间不重合两条直线a ，b 的方向向量分别为a ，b ，则////a b a b ⇔⇔()a b R λλ=∈，0a b a b a b ⊥⇔⊥⇔⋅= ．二十、若直线a 的方向向量为a ，平面α的法向量为n ，且a α⊄，则////a a αα⇔0a n a n ⇔⊥⇔⋅= ，//a a a n a n ααλ⊥⇔⊥⇔⇔= ．二十一、若空间不重合的两个平面α，β的法向量分别为a ，b ，则////a b αβ⇔⇔a b λ= ，0a b a b αβ⊥⇔⊥⇔⋅=．二十二、设异面直线a ，b 的夹角为θ，方向向量为a ，b，其夹角为ϕ，则有cos cos a b a bθϕ⋅== ．二十三、设直线l 的方向向量为l ，平面α的法向量为n ，l 与α所成的角为θ，l 与n的夹角为ϕ，则有sin cos l nl n θϕ⋅== ．二十四、设1n ，2n 是二面角l αβ--的两个面α，β的法向量，则向量1n ，2n的夹角（或其补角）就是二面角的平面角的大小．若二面角l αβ--的平面角为θ，则1212cos n n n n θ⋅= ．二十五、在直线l 上找一点P ，过定点A 且垂直于直线l 的向量为n，则定点A 到直线l 的距离为cos ,n d n nPA⋅=PA 〈PA 〉=．二十六、点A 与点B 之间的距离可以转化为两点对应向量AB的模AB 计算．二十七、点P 是平面α外一点，A 是平面α内的一定点，n为平面α的一个法向量，则点P 到平面α的距离为cos ,n d n nPA⋅=PA 〈PA 〉=。