1.2 空间向量基本定理(1)
学习目标:
1.理解空间向量基本定理及基底的概念;
2.在立体图形中,由基向量的线性运算合成其他向量.
学科素养:
1.有平面向量基本定理类比理解空间向量基本定理,发展数学抽象素养;
2.空间向量基本定理在立体图形中的应用,发展数学运算素养.
学习重点与难点:
重点:理解空间向量基本定理;
难点:理解空间向量基本定理的应用.
学习过程:
一、空间向量基本定理
1.定理
如果三个向量,, ,那么对任意一个空间向量,存在 的有序实数组(x,y,z),使得=x+y+z.
2.基底与基向量
任意三个 向量,,,{,,}叫做空间的一个 ,,,都叫做 .
思考:能作为基向量吗?
3.空间向量的正交分解
(1)单位正交基底:空间的一个基底中的三个基向量两两 ,且长度都为 ,常用{,,}表示.
(2)正交分解:由空间向量基本定理可知,对空间中的任意向量,均可以分解为三个向量x,y,z,使=x+y+z.像这样,把一个空间向量分解为三个两两 的向量,叫做把空间向量 分解.
二、基本题型
题型1---------基底的判断
【例】已知是空间向量的一个基底,则可以与向量,构成基底的向量是( )
A. B. C. D.
解题流程梳理:
【巩固练习】
若为空间的一个基底,则下列各项中能构成基底的一组向量是( )
A. B.
C. D.
解题流程梳理:
题型2---------利用基底合成向量
【例1】已知四棱锥,底面为平行四边形,,分别为,上的点,,设,,,则向量用为基底表示为( )
A. B. C. D.
解题流程梳理:
【例2】如图,在三棱锥中,点,分别是,的中点,点为线段上一点,且,若记,,,则( )
A. B.
C. D.
解题流程梳理:
【巩固练习】
1.在平行六面体中,是线段的中点,若,则 .
2.如图,在空间四边形中,和为对角线,为的重心,是上一点,以,,为基底,则 .
【答案】
练习失误处反馈:
三、小结
四、课后作业
1.若为空间向量的一组基底,则下列各项中,能构成空间向量的基底的一组向量是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,三棱柱中,,分别是,上的点,且,设,,.
试用,,表示向量;
若,,,求的长.
3.在平行六面体中,,,,, 若,,.
用基底表示向量;
求向量的长度.1.2 空间向量基本定理(1)
学习目标:
1.理解空间向量基本定理及基底的概念;
2.在立体图形中,由基向量的线性运算合成其他向量.
学科素养:
1.有平面向量基本定理类比理解空间向量基本定理,发展数学抽象素养;
2.空间向量基本定理在立体图形中的应用,发展数学运算素养.
学习重点与难点:
重点:理解空间向量基本定理;
难点:理解空间向量基本定理的应用.
学习过程:
一、空间向量基本定理
1.定理
如果三个向量,, ,那么对任意一个空间向量,存在 的有序实数组(x,y,z),使得=x+y+z.
2.基底与基向量
任意三个 向量,,,{,,}叫做空间的一个 ,,,都叫做 .
思考:能作为基向量吗?
3.空间向量的正交分解
(1)单位正交基底:空间的一个基底中的三个基向量两两 ,且长度都为 ,常用{,,}表示.
(2)正交分解:由空间向量基本定理可知,对空间中的任意向量,均可以分解为三个向量x,y,z,使=x+y+z.像这样,把一个空间向量分解为三个两两 的向量,叫做把空间向量 分解.
二、基本题型
题型1---------基底的判断
【例】已知是空间向量的一个基底,则可以与向量,构成基底的向量是( )
A. B. C. D.
【答案】D
解析:,不可能含有, ,、、不共面,可以构成基底.
故选D.
解题流程梳理:
【巩固练习】
若为空间的一个基底,则下列各项中能构成基底的一组向量是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
解题流程梳理:
题型2---------利用基底合成向量
【例1】已知四棱锥,底面为平行四边形,,分别为,上的点,,设,,,则向量用为基底表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
解析:
.
.
).
.
.
故选D.
解题流程梳理:
【例2】如图,在三棱锥中,点,分别是,的中点,点为线段上一点,且,若记,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
解析:
。
。
。
。
。
。
.
故选:.
解题流程梳理:
【巩固练习】
1.在平行六面体中,是线段的中点,若,则 .
【答案】
解析:
.
,
,.
故答案为:.
2.如图,在空间四边形中,和为对角线,为的重心,是上一点,以,,为基底,则 .
【答案】
解析:连接.
.
.
.
故答案为.
练习失误处反馈:
三、小结
四、课后作业
1.若为空间向量的一组基底,则下列各项中,能构成空间向量的基底的一组向量是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
2.如图所示,三棱柱中,,分别是,上的点,且,设,,.
试用,,表示向量;
若,,,求的长.
解析:
.
.
.
;
.
1
,
,.
3.在平行六面体中,,,,, 若,,.
用基底表示向量;
求向量的长度.
解析:
.
,
.
,
.
.
=
.