1.1.1空间向量及其线性运算(2)
教学目标:
1.理解向量共面定理;
2.能利用向量共面定理证明三个向量共面;
3.利用向量共面定理探究四点共面.
学科素养:
1.利用向量共面定理证明三个向量共面,发展逻辑推理素养;
2.利用向量共面定理探究四点共面,发展数学运算素养.
教学重点与难点:
向量共面定理的理解与应用.
教学过程:
一、两个概念
1.共线向量:如果表示若干空间向量的有向线段所在的直线互相 或 ,那么这些向量叫做 向量或平行向量.
思考:此定义与以前学的共线向量定义含义相同吗?
规定:零向量与 向量平行,即对于 向量a,都有.
向量共线定理:对任意两个空间向量,(),存在实数,使 .
2.共面向量
平行于同一个 的向量,叫做共面向量.
思考:1.一些向量共面,它们都在同一平面内吗?如果共面向量的起点放一起呢?
2.空间中任意两个向量都是共面的吗?三个向量呢?
向量共面定理:向量、不共线,向量与向量、共面存在唯一的有序实数对(x,y),使 .
推论:E、F、G、H四点共面、、共面(即=).
二、典型例题
【例1】如图所示,已知矩形和矩形所在的平面互相垂直,点,分别在对角线,上,且, 求证:向量,,共面.
证明:=.
==;
==.
=,向量,,共面.
解题流程梳理:
方法总结:证明三个向量共面,就是证明其中一个向量由另两个向量的线性运算得出.
【例2】已知点在平面内,并且对空间任意一点,有,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
解析:M、A、B、C四点共面,=.
=,=,
+=,=.
,解此方程组,得.
故选D.
总结:M、A、B、C四点共面,O为空间任意一点,且,则x+y+z=
思考:证明四点共面,你能说出哪些方法?
三、巩固练习
1.已知在四面体中,点,分别是,的中点.
求证:、共面.
证明:
=
=
=
=
=
、共面.
2.已知,,三点不共线,是平面外一点,下列条件中能确定点与点,,一定共面的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
3.已知为空间中任意一点,四点满足任意三点均不共线,但四点共面,且,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
解析:
.
.
、、、四点共面,
,.
故选A.
练习失误处反馈:
四、小结
1.共线向量的定义:
2.共面向量的定义:
3.向量共面定理:
4.证明四点共面的方法:
五、课后作业
1.对于空间一点和不共线三点,,,且有,则( )
A. ,,,四点共面 B. ,,,四点共面
C. ,,,四点共面 D. ,,,,五点共面
【答案】B
解析:,,
,,,四点共面.
故选B.
2.如图,正方体中,,分别为和的中点求证:向量,,是共面向量.
证明:=
=;=.
=,
向量,,是共面向量.
1.1.1空间向量及其线性运算(2)
教学目标:
1.理解向量共面定理;
2.能利用向量共面定理证明三个向量共面;
3.利用向量共面定理探究四点共面.
学科素养:
1.利用向量共面定理证明三个向量共面,发展逻辑推理素养;
2.利用向量共面定理探究四点共面,发展数学运算素养.
教学重点与难点:
向量共面定理的理解与应用.
教学过程:
一、两个概念
1.共线向量:如果表示若干空间向量的有向线段所在的直线互相 或 ,那么这些向量叫做 向量或平行向量.
思考:此定义与以前学的共线向量定义含义相同吗?
规定:零向量与 向量平行,即对于 向量a,都有.
向量共线定理:对任意两个空间向量,(),存在实数,使 .
2.共面向量
平行于同一个 的向量,叫做共面向量.
思考:1.一些向量共面,它们都在同一平面内吗?如果共面向量的起点放一起呢?
2.空间中任意两个向量都是共面的吗?三个向量呢?
向量共面定理:向量、不共线,向量与向量、共面存在唯一的有序实数对(x,y),使 .
推论:E、F、G、H四点共面、、共面(即=).
二、典型例题
【例1】如图所示,已知矩形和矩形所在的平面互相垂直,点,分别在对角线,上,且, 求证:向量,,共面.
解题流程梳理:
方法总结:证明三个向量共面,就是证明其中一个向量由另两个向量的线性运算得出.
【例2】已知点在平面内,并且对空间任意一点,有,则的值为( )
A. B. C. D.
总结:M、A、B、C四点共面,O为空间任意一点,且,则x+y+z=
思考:证明四点共面,你能说出哪些方法?
三、巩固练习
1.已知在四面体中,点,分别是,的中点.
求证:、共面.
2.已知,,三点不共线,是平面外一点,下列条件中能确定点与点,,一定共面的是( )
A. B.
C. D.
3.已知为空间中任意一点,四点满足任意三点均不共线,但四点共面,且,则实数的值为( )
A. B. C. D.
练习失误处反馈:
四、小结
1.共线向量的定义:
2.共面向量的定义:
3.向量共面定理:
4.证明四点共面的方法:
五、课后作业
1.对于空间一点和不共线三点,,,且有,则( )
A. ,,,四点共面 B. ,,,四点共面
C. ,,,四点共面 D. ,,,,五点共面
2.如图,正方体中,,分别为和的中点求证:向量,,是共面向量.